一种三维区域电磁频谱伞罩系统及其组建方法与流程

本发明涉及电磁频谱管控领域，特别是涉及种三维区域的电磁频谱伞罩系统及其组建方法。

背景技术：

电磁频谱是指按电磁波波长(或频率)连续排列的电磁波族，其既能够作为信息传递的一种载体，也能够作为信息侦查的重要手段；随着科学水平的不断进步，电磁频谱在当今世界起到了越来越重要的作用。

而当今世界，是信息大爆炸的时代，随着频谱在各个领域的广泛应用，频谱的管理已越来越引起社会各界的高度重视；电磁频谱的管理是无线电通信的基础，是电子系统发挥最大效能的关键，也是信息畅通的重要保证。

在一些真实的三维区域中，除正常工作所需的电磁波设备之外，往往还包含着其他的电磁波设备，如果所有电磁波设备均能够正常接收到三维区域的电磁信号，对于信息和安全性和机密性将会带来很大的不利影响；为减小或消除这种不利影响，就需要对三维区域内的电磁波设备进行区分，在保证正常工作所需的电磁波设备正常接收信号的同时，实现三维区域内的电磁频谱进行管控和封锁，使其他电磁波设备无法正常接收信号，对于保证信息的机密性和安全性非常重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种三维区域电磁频谱伞罩系统及其组建方法，通过电磁频谱伞罩钥匙进行授权，授权电磁波设备能够正常接收三维区域的电磁波信号；未授权电磁波设备无法正常接收三维区域的电磁波信号，实现了三维区域内电磁频谱的管控和封锁。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种三维区域电磁频谱伞罩系统，包括管理控制中心、多个授权电磁波设备和多个干扰电磁波设备；管理控制中心分别与各个授权电磁波设备和干扰电磁波设备连接；

所述干扰电磁波设备，用于发送干扰电磁波信号，提升该三维区域的电磁频谱密度和接收噪底；

所述管理控制中心，用于根据干扰电磁波设备的信息，为授权电磁波设备配置或分发电磁频谱伞罩钥匙，实现电磁频谱伞罩系统的综合管理和控制；具体地，所述的管理控制中心包括：伞罩钥匙分发模块，用于为授权电磁波设备配置或分发电磁频谱伞罩钥匙；管理调配模块，用于对电磁频谱伞罩系统进行综合管理和资源调配；运行维护模块，用于实现电磁频谱伞罩系统的运行维护。

所述的授权电磁波设备，用于向三维区域内发射电磁波信号；或是通过管理控制中心分发的电磁频谱伞罩钥匙获得授权，抑制干扰电磁波设备发送的电磁波信号，实现三维区域内电磁波信号的正常侦测接收。具体地，所述的授权电磁波设备包括：电磁波发送模块，用于根据电磁波信号发送任务，产生相应电磁波信号波形向三维区域内进行发送；电磁波接收模块，用于根据电磁频谱伞罩钥匙，抑制干扰电磁波设备发送的电磁波信号，实现三维区域内电磁波信号的正常侦测接收。

优选地，所述的电磁频谱伞罩钥匙包括干扰电磁波设备的信号特征。

优选地，所述的电磁频谱伞罩钥匙还包括离线分发的数据卡，用于对干扰电磁波设备的信号特征进行保存。

优选地，所述干扰电磁波设备的工作频带与授权电磁波设备的工作频带重合、部分重合或者相邻。

所述的一种三维区域电磁频谱伞罩系统的组建方法，包括以下步骤：

s1.电磁频谱伞罩钥匙管理：管理控制中心根据干扰电磁波设备的信号特征，为授权电磁波设备配置或分发电磁频谱伞罩钥匙；

s2.干扰电磁波信号发射：干扰电磁波设备向三维区域发送干扰电磁波信号，提升该三维区域的电磁频谱密度和接收噪底；

s3.电磁频谱伞罩系统运行：在电磁频谱伞罩系统运行过程中，授权电磁波设备通过管理控制中心分发的电磁频谱伞罩钥匙获得授权，在干扰电磁波信号的干扰下正常接收三维区域内的期望电磁波信号；而未授权电磁波设备不具有电磁频谱伞罩钥匙，不能在干扰电磁波设备的干扰下正常接收三维区域内的期望电磁波信号。

优选地，所述的一种三维区域电磁频谱伞罩系统的组建方法，还包括管理维护步骤，所述管理维护步骤包括对电磁频谱伞罩系统的综合管理、资源调配和运行维护。

优选地，所述干扰电磁波信号包括线性干扰信号和非线性干扰信号。

所述步骤s3中，授权电磁波设备正常接收三维区域内的电磁波信号的步骤如下：

授权电磁波设备获取电磁频谱伞罩钥匙中包含的干扰电磁波设备信号特征；

授权电磁波设备利用干扰电磁波设备信号特征，在信号接收时抑制干扰电磁波设备发送的干扰电磁波信号，提高信号接收性能，使得授权电磁波设备正常接收三维区域内的电磁波信号。

本发明的有益效果是：通过电磁频谱伞罩钥匙对电磁波接收设备进行授权，授权的电磁波设备获取电磁频谱伞罩钥匙中包含的干扰电磁波设备信号特征，抑制干扰电磁波设备发送的信号，实现三维区域的电磁波信号正常接收；而未授权的电磁波接收设备不具有电磁频谱伞罩钥匙，无法获取干扰电磁波设备信号特征，不能抑制干扰电磁波设备发送的信号，无法正常接收三维区域的电磁波信号，实现了三维区域内电磁频谱的管控和封锁，保证了信息的安全性和机密性。

附图说明

图1为本发明的系统原理框图；

图2为本发明的方法流程图；

图3为本发明电磁频谱伞罩示意图；

图4为本发明实施例中的伞罩系统模型示意图；

图5为本发明实施例中节点模型示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种三维区域电磁频谱伞罩系统，包括管理控制中心、多个授权电磁波设备和多个干扰电磁波设备；管理控制中心分别与各个授权电磁波设备和干扰电磁波设备连接；

所述干扰电磁波设备，用于发送干扰电磁波信号，提升该三维区域的电磁频谱密度和接收噪底；

所述管理控制中心，用于根据干扰电磁波设备的信息，为授权电磁波设备配置或分发电磁频谱伞罩钥匙，实现电磁频谱伞罩系统的综合管理和控制；具体地，所述的管理控制中心包括：伞罩钥匙分发模块，用于为授权电磁波设备配置或分发电磁频谱伞罩钥匙；管理调配模块，用于对电磁频谱伞罩系统进行综合管理和资源调配；运行维护模块，用于实现电磁频谱伞罩系统的运行维护。

所述的授权电磁波设备，用于向三维区域内发射电磁波信号；或是通过管理控制中心分发的电磁频谱伞罩钥匙获得授权，抑制干扰电磁波设备发送的电磁波信号，实现三维区域内电磁波信号的正常侦测接收。具体地，所述的授权电磁波设备包括：电磁波发送模块，用于根据电磁波信号发送任务，产生相应电磁波信号波形向三维区域内进行发送；电磁波接收模块，用于根据电磁频谱伞罩钥匙，抑制干扰电磁波设备发送的干扰电磁波信号，实现三维区域内电磁波信号的正常侦测接收。

在本申请的实施例中，所述的电磁频谱伞罩钥匙包括干扰电磁波设备的信号特征。所述的电磁频谱伞罩钥匙还包括离线分发的数据卡，用于对干扰电磁波设备的信号特征进行保存。

在本申请的实施例中，所述干扰电磁波设备的工作频带与授权电磁波设备的工作频带重合、部分重合或者相邻。

如图2所示，所述的一种三维区域电磁频谱伞罩系统的组建方法，包括以下步骤：

s1.电磁频谱伞罩钥匙管理：管理控制中心根据干扰电磁波设备的信号特征，为授权电磁波设备配置或分发电磁频谱伞罩钥匙；

s2.干扰电磁波信号发射：干扰电磁波设备向三维区域发送干扰电磁波信号，提升该三维区域的电磁频谱密度和接收噪底；

s3.电磁频谱伞罩系统运行：在电磁频谱伞罩系统运行过程中，授权电磁波设备通过管理控制中心分发的电磁频谱伞罩钥匙获得授权，在干扰电磁波信号的干扰下正常接收三维区域内的期望电磁波信号；而未授权电磁波设备不具有电磁频谱伞罩钥匙，不能在干扰电磁波设备的干扰下正常接收三维区域内的期望电磁波信号。

在本申请的实施例中，所述的一种三维区域电磁频谱伞罩系统的组建方法，还包括管理维护步骤，所述管理维护步骤包括对电磁频谱伞罩系统的综合管理、资源调配和运行维护。

其中，所述干扰电磁波信号包括线性干扰信号和非线性干扰信号。

所述步骤s3中，授权电磁波设备正常接收三维区域内的电磁波信号的步骤如下：

授权电磁波设备获取电磁频谱伞罩钥匙中包含的干扰电磁波设备信号特征；

授权电磁波设备利用干扰电磁波设备信号特征，在信号接收时抑制干扰电磁波设备发送的干扰电磁波信号，提高信号接收性能，使得授权电磁波设备正常接收三维区域内的电磁波信号。

如图3所示，为本发明的一个电磁频谱伞罩示意图，其中，a表示授权电磁波设备，j表示干扰电磁波设备，e表示非授权电磁波设备；三维区域内包括干扰电磁波设备、授权电磁波设备和非授权电磁波设备，干扰电磁波设备发送干扰电磁波信号，提升该三维区域的电磁波接收噪底；授权电磁波设备通过管理控制中心分发的电磁频谱伞罩钥匙实现授权，在干扰电磁波信号的干扰下，抑制干扰信号，可以进行正常的信号接收；非授权电磁波设备未经授权，无法抑制干扰信号，不可以进行正常的信号接收。

如图4所示，在本申请的实施例中，电磁频谱伞罩系统的干扰电磁波设备和授权电磁波设备，以电磁频谱伞罩节点的形式实现；每个电磁频谱伞罩节点中，既可以具有授权电磁波设备或干扰电磁波设备功能，也可同时具有授权电磁波设备和干扰电磁波设备的功能；而管理控制中心，通过电磁频谱伞罩控制中心节点的形式实现；也就是说，在该实施例中，电磁频谱伞罩系统由一个电磁频谱伞罩控制中心节点和多个电磁频谱伞罩节点组成，电磁频谱伞罩控制中心节点分别与各个电磁频谱伞罩节点连接。

其中，电磁频谱伞罩节点可以形成节点簇，每个节点簇包括多个电磁频谱伞罩节点，如节点簇i1,…,in,…in和j1,…,jm,…jm；其中，n表示节点簇i1,…,in,…in中的电磁频谱伞罩节点个数，m表示节点簇j1,…,jm,…jm中的电磁频谱伞罩节点个数；

电磁频谱伞罩节点/节点簇之间互相连通，连通方式包括无线、光纤、铜缆和双绞线等的一种或多种形式；如果某个电磁频谱伞罩节点或节点簇与其它节点或节点簇仅采用无线互联，该节点或节点簇须配置一个电磁频谱伞罩钥匙；如果存在有线互联，有线互联的多个节点或节点簇可以共用一个电磁频谱伞罩钥匙；为各个节点或节点簇配置电磁频谱伞罩钥匙包括干扰电磁波设备信号特征；且该信号特征以数据记忆卡为存储载体。当电磁频谱伞罩控制中心节点毁坏后，电磁频谱伞罩节点可以升级为电磁频谱伞罩控制中心节点，故在该实施例中，电磁频谱伞罩控制中心节点与电磁频谱伞罩节点采用相同的节点模型，节点模型如图5所示：电磁频谱伞罩节点使用智能硬件，采用相同的硬件架构，通过配置电磁波接收和发射参数，具备电磁频谱伞罩节点的特定功能。根据特定的任务要求产生并发送相应的信号波形，常见的波形包括雷达、通信、导航、侦察、识别和干扰波形。其中发送雷达、通信、导航、侦察、识别波形，为节点中授权电磁波设备的功能；而发送干扰波形，为节点中干扰电磁波设备的功能；人工智能(ai)是电磁频谱伞罩节点的大脑，综合侦查接收到的电磁波所承载的信息，优化电磁频谱伞罩节点的信号波形和电磁频谱伞罩节点的部署位置，最大化电磁频谱伞罩的能力。操作维护是电磁频谱伞罩的管家，完成人机交互、电磁频谱伞罩管理、运行维护等功能。

在该实施例中，电磁频谱伞罩钥匙中包含的干扰电磁波设备信号特征，可以预先存储于电磁频谱伞罩钥匙的存储载体中；也可以由电磁频谱伞罩控制中心节点获取各个电磁频谱伞罩节点发射的干扰电磁波信号特征，再实时传输到各个电磁频谱伞罩钥匙，为各个电磁频谱伞罩节点/节点簇授权，使其能够正常接收三维区域的电磁波信息。

综上所述，本发明通过在三维区域内发射干扰电磁波的方式，对未授权电磁波设备的信号接收进行干扰，使其不能正常接收三维区域的电磁波信号；同时授权电磁波设备经电磁频谱伞罩钥匙授权后，在接收信号的过程中，能够抑制干扰电磁波设备发送的信号干扰，从而能够正常接收三维区域的电磁波信号；故实现了三维区域内电磁频谱的管控和封锁，保证了信息的安全性和机密性。