无线电监测无人值机系统及该系统的监控分析方法

无线电监测无人值机系统及该系统的监控分析方法
【专利摘要】本发明公开了一种无线电监测无人值机系统及其监控分析方法，系统包括无线电监测传感器、服务器端系统和控制终端系统，上述三部分相互通信；服务器端系统包括数据采集服务器、通信服务器、邮件服务器、短信服务器、监测任务执行服务器、数据存储服务器、监测业务数据模块，无线电监测信号分析与识别模块、无线电监测结果自动生成模块、无线电监测结果自动上报模块、无线电监测异常报警模块及权限认证模块和数据加密模块，上述各部分相互通信。本发明的监控分析方法，包括任务执行与监控的方法、信号分析与识别方法以及无线电监测结果自动生成与结果自动上报方法。本发明减轻了无线电监测人员的工作负担，提升了无线电监测能力。
【专利说明】无线电监测无人值机系统及该系统的监控分析方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线电监测领域，尤其涉及一种无线电监测无人值机系统及该系统的 任务执行与监控方法、信号分析与识别方法以及监测结果自动生成与结果自动上报方法。

【背景技术】
[0002] 无线电监测是指探测、搜索、截获无线电管理地域内的无线电信号，并对该无线电 信号进行分析、识别、监视并获取其技术参数、工作特征和辐射位置等技术信息的活动，是 有效实施无线电管理的重要手段依据，也是无线电频谱管理的重要分支。无线电监测被国 际电信联盟称为无线电管理的"耳目"，是指为达到测定无线电台站是否按照规定程序和 核定的项目工作、查找无线电干扰源和不明信号源、调查无线电频谱的占用情况等目的，利 用无线电监测设备对空中无线电信号实施监听、监视、参数测量和特征如调制模式、极化方 式、扩频制式识别、测向定位、电磁环境测试等。
[0003] 目前，无线电新技术、新应用层出不穷，物联网、公众移动通信技术等已由2G向 3G、LTE及4G技术演进，各类宽带移动无线接入技术共存、互补，并与卫星通信技术、近距离 无线通信技术一起构成了多层次的无缝覆盖的无线电网络环境，因此，无线电设备越来越 来越多，无线电频谱资源越来越紧张，这为全国各级无线电监测提出了严峻的挑战，亟需对 无线电频谱资源的利用、空中电波秩序进行有效的、全天候的、宽频段的监测。
[0004] 但是，传统的无线电监测系统存在着各种缺陷，其主要不足体现在如下几个方 面：
[0005] 1、现有无线电监测系统从无线电信号发现、信号分析等过程中都需要监测技术人 员参与，监测系统和监测执行站缺乏自动化执行监测任务的能力，监测任务执行过程中浪 费大量人力资源。
[0006] 2、无线电监测系统的功能缺乏对监测数据的处理、规范化保存的能力；各功能监 测模块之间没有直接的信息交互，导致对信号分析方法单一化，造成监测数据的浪费；对异 常信号识别的、电磁环境评价等研究带来了不便。
[0007] 3、现有无线电监测系统通过人工设定后，一段时间内只能完成一种单一的监测任 务，不具有并发完成多种无线电监测任务的能力。


【发明内容】

[0008] 本发明的目的在于：提供一种无线电监测无人值机系统，能够自动化执行监测任 务，各功能监测模块之间能够进行直接的信息交互，监测数据全面而精确；同时还具有并发 完成多种无线电监测任务的能力。
[0009] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种无线电监测无人值机系统，其 特征在于，包括无线电监测传感器、服务器端系统和控制终端系统，上述三部分相互通信； 所述服务器端系统包括数据采集服务器、通信服务器、邮件服务器、短信服务器、监测任务 执行服务器、数据存储服务器、监测业务数据模块，无线电监测信号分析与识别模块、无线 电监测结果自动生成模块、无线电监测结果自动上报模块、无线电监测异常报警模块及权 限认证模块和数据加密模块，上述各部分相互通信；所述数据采集服务器选择无线电监测 传感器支持的通信协议从无线电监测传感器采集监测数据；所述通信服务器负责无线电监 测传感器、服务器端系统和控制终端系统之间的通信，并且支持服务器端系统与无线电监 测传感器、控制终端系统之间的并发通信；所述控制终端系统包括无线电监测任务管理模 块、无线电监测数据存储管理模块、无线电监测结果展示模块及异常信号管理模块，上述各 部分相互通信。
[0010] 作为一种优选，本发明的无线电监测传感器为无线电监测小型站、无线电监测可 搬移站或其他各类无线接收机或无线电频谱分析仪。
[0011] 作为一种优选，本发明的无线电监测传感器支持的通信协议为RMTP、SCPI。
[0012] 作为一种优选，本发明的短信服务器包括GSM模块。
[0013] 本发明无线电监测无人值机系统的监控分析方法，包括任务执行与监控的方法、 信号分析与识别方法以及无线电监测结果自动生成与结果自动上报方法；
[0014] 其任务执行与监控的方法如下：
[0015] S101 :控制终端系统通过无线电监测任务管理模块向服务器端系统的监测任务执 行服务器发出任务执行监控请求，请求包括需要监控的传感器ID，及监控频段的信息；
[0016] S102:监测任务执行服务器执行任务队列监听，如果任务队列中有需要执行的任 务，则根据任务优先级取出需要执行的任务；如果任务队列为空，则根据系统默认配置产生 需要执行的任务；
[0017] S103:监测任务执行服务器完成任务的解析，包括从任务信息中取出监测传感器 编号、执行时间及任务参数；
[0018] S104:监测任务执行服务器判断任务时间终止条件，若任务的终止时间到，则从队 列中删除该任务；若任务的终止时间未到，则进行下一步骤；
[0019] S105:结合监测业务数据模块中的监测业务数据库判断任务信息的正确性，如果 该任务与监测业务数据库内的标准设定不相符，则监测任务执行服务器终止该任务的执 行，若该任务与监测业务数据库内的标准设定相符，则进行下一步骤；
[0020] S106:根据监测业务数据库补齐任务执行必备参数，包括步长、调制方式、极化方 式、必要带宽、积分时间、信道间隔，并将完整的任务信息传递给数据采集服务器；
[0021] S107:数据采集服务器根据任务信息中指定传感器的协议类型封装数据采集命 令，完成从无线电监测传感器采集频谱监测数据；
[0022] S108 :监测任务执行服务器执行监测任务作业，并将任务执行信息发送到控制终 端系统的无线电监测结果展示模块，实现即时信息查看和反馈功能；遇到异常情况则由监 测任务执行服务器将信息发送给无线电监测异常报警模块，该模块发出报警信息；
[0023] S109:监测人员通过控制终端系统的无线电监测结果展示模块查看监测任务执行 状况，通过无线电监测任务管理模块实现对任务的终止、更改等编辑控制；并且还由控制终 端系统的无线电监测数据存储管理模块与服务器端系统的数据存储服务器进行通信，实现 对各项监测数据的增加、删除、查询统计操作。
[0024] 其信号分析与识别方法如下：
[0025] S201 :无线电监测传感器采用频段扫描方法快速完成宽频段电磁频谱扫描，得到 扫频频谱数据，然后将数据通过通信服务器传送到服务器端系统的无线电监测信号分析与 识别模块；
[0026] S202 :无线电监测信号分析与识别模块对扫频频谱数据自动判断噪声门限，高于 门限的频点视为候选信号频点；
[0027] S203:判断无线电监测传感器是否支持监测测向，如果支持监测测向则对候选频 点进行中频测向监测，若不支持，则对候选频点进行中频测量监测，得到中频监测数据和语 音数据；
[0028] S204:从中频监测数据中提取候选信号点的参数，包括实测中心频率、实测带宽、 极化方式、最大电平、平均电平、电平方差、调制方式、占用度和占用度散度参数；
[0029] S205:然后无线电监测信号分析与识别模块再根据实测参数判断候选信号点是噪 声还是信号；
[0030] S206:无线电监测信号分析与识别模块识别出为信号的频点，使用该频点的参数 与监测业务数据模块8中的已知信号模板库比较，如果在已知信号模板库中不存在该信 号，则视为发现了新信号频点；
[0031] S207:发现新信号频点，则无线电监测信号分析与识别模块向无线电监测异常报 警模块发送指令，新信号的信息包括信号中心频点频率、带宽和电平、发现的无线电监测传 感器名称、经纬度坐标、信号方向和发现的时间参数；
[0032] S208:发现的新信号自动存储进异常信号数据库，管理员通过控制终端系统的异 常信号管理模块对异常信号进行确认，如果确认为正常信号则该信号频点进入已知信号模 板库；如果确认为异常信号，则对该信号频点进行相应的异常信号排查工作；所述已知信 号模板库包括每个监测传感器当地能监测到的已知信号频点的模板数据、信号参数和工作 时间段。
[0033] 其无线电监测结果自动生成与结果自动上报方法如下：
[0034] S301:服务器端系统中的无线电监测结果自动生成模块根据用户配置的时间触发 条件自动产生结果报表；
[0035] S302:无线电监测结果自动生成模块将结果报表经由无线电监测结果自动上报模 块传送到邮件服务器、短信服务器，通过电子邮件、短信发送到系统配置的电子邮箱地址及 手机地址；
[0036] S303:无线电监测结果自动生成模块将产生的结果报表数据传送到数据存储服务 器，进行系统数据保存。
[0037] 6.根据权利要求5所述的无线电监测无人值机系统中的监控分析方法，其特征在 于，所述服务器端系统可以同时支持多台无线电监测传感器并发完成相应监测任务。
[0038] 7.根据权利要求5所述的无线电监测无人值机系统的监控分析方法，其特征在 于，任务执行与监控的方法步骤S108中所述异常报警模块发出报警信息的方法为：
[0039] S1081 :所述监测任务执行服务器在运行中监测到异常情况，数据传送到无线电监 测异常报警模块，由该模块自动判断该异常情况是否在最近时间T范围内发送给监测管理 人员，如果已经发送，则忽略；如果未发送，则无线电监测异常报警模块构造异常情况的报 警信息并发送到短信服务器及邮件服务器；
[0040] S1082 :短信服务器遍历配置的短信手机号码，依次发送异常情况的报警信息；
[0041] S1083:邮件服务器遍历配置的邮件列表，依次发送异常情况的报警信息。
[0042] 作为一种优选，本发明无线电监测无人值机系统中的监控分析方法中，所述信号 分析与识别方法步骤S205中，判断候选信号点是噪声还是信号的方法为：通过最大电平大 于背景噪声电平、实测带宽大于1/3该频段的必要带宽判断信号还是噪声；步骤S208中所 述对异常信号进行确认的方法为：监测管理人员通过回放自动保存的频谱数据、语音数据 和相关参数进行信号的确认；步骤S208中所述已经信号模板库中的模板建立方法为：在无 线电监测传感器架设初期即通过对所有频段进行监测，自动提取频段中存在的信号；或者， 通过当地管理部门注册的合法台站信息进行信号监测和信号模板库的建立。
[0043] 由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
[0044] 本发明无线电监测无人值机系统能够按照设定的配置全天候自动完成多种无线 电监测任务，自动分析信号的相关参数、自动分析异常信号、自动生成监测结果、自动向监 测人员发送报警信息，系统能够做到无人值守自动进行无线电监测，减轻了无线电监测人 员的工作负担，提升了无线电监测能力，使无线电监测做到全天候、宽频段的监测，填补了 无线电监测领域内的空白。

【专利附图】

【附图说明】
[0045] 图1为本发明无线电监测无人值机系统的结构图。
[0046] 图2为本发明无线电监测无人值机系统的任务执行与监控方法的流程图。
[0047] 图3为本发明无线电监测无人值机系统的信号分析与识别方法流程图。
[0048] 附图标记：1-无线电监测传感器，2-数据采集服务器，3-通信服务器，4-邮件服 务器、5-短信服务器，6-监测任务执行服务器，7-数据存储服务器，8-监测业务数据模块， 9-无线电监测任务管理模块，10-无线电监测结果展示模块，11-无线电监测信号分析与识 别模块，12-无线电监测结果自动生成模块，13-无线电监测结果自动上报模块，14-无线电 监测数据存储管理模块，15-权限认证模块，16-数据加密模块，17-无线电监测异常报警模 块，18-异常信号管理模块

【具体实施方式】
[0049] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不 用于限定本发明。
[0050] 实施例：
[0051] 一种无线电监测无人值机系统，包括无线电监测传感器1、服务器端系统和控制终 端系统，上述三部分相互通信；所述服务器端系统包括数据采集服务器2、通信服务器3、邮 件服务器4、短信服务器5、监测任务执行服务器6、数据存储服务器7、监测业务数据模块 8,无线电监测信号分析与识别模块11、无线电监测结果自动生成模块12、无线电监测结果 自动上报模块13、无线电监测异常报警模块17及权限认证模块15和数据加密模块16,上 述各部分相互通信；所述数据采集服务器2选择无线电监测传感器1支持的通信协议从无 线电监测传感器1采集监测数据；所述通信服务器3负责无线电监测传感器1、服务器端系 统和控制终端系统之间的通信，并且支持服务器端系统与无线电监测传感器1、控制终端系 统之间的并发通信；所述控制终端系统包括无线电监测任务管理模块9、无线电监测数据 存储管理模块14、无线电监测结果展示模块10及异常信号管理模块18,上述各部分相互通 ?目。
[0052] 本实施例中的无线电监测传感器1为无线电监测小型站。
[0053] 本实施例中的无线电监测传感器1支持的通信协议为RMTP、SCPI。
[0054] 本实施例中的短信服务器5包括GSM模块。
[0055] 本发明无线电监测无人值机系统的监控分析方法包括任务执行与监控的方法、信 号分析与识别方法以及无线电监测结果自动生成与结果自动上报方法；
[0056] 其任务执行与监控的方法如下：
[0057] S101 :控制终端系统通过无线电监测任务管理模块9向服务器端系统的监测任务 执行服务器6发出任务执行监控请求，请求包括需要监控的传感器ID，及监控频段的信息；
[0058] S102:监测任务执行服务器6执行任务队列监听，如果任务队列中有需要执行的 任务，则根据任务优先级取出需要执行的任务；如果任务队列为空，则根据系统默认配置产 生需要执行的任务；
[0059] S103 :监测任务执行服务器6完成任务的解析，包括从任务信息中取出监测传感 器编号、执行时间及任务参数；
[0060] S104 :监测任务执行服务器6判断任务时间终止条件，若任务的终止时间到，则从 队列中删除该任务；若任务的终止时间未到，则进行下一步骤；
[0061] S105 :结合监测业务数据模块8中的监测业务数据库判断任务信息的正确性，如 果该任务与监测业务数据库内的标准设定不相符，则监测任务执行服务器6终止该任务的 执行，若该任务与监测业务数据库内的标准设定相符，则进行下一步骤；
[0062] S106:根据监测业务数据库补齐任务执行必备参数，包括步长、调制方式、极化方 式、必要带宽、积分时间、信道间隔，并将完整的任务信息传递给数据采集服务器2 ;
[0063] S107 :数据采集服务器2根据任务信息中指定传感器的协议类型封装数据采集命 令，完成从无线电监测传感器1采集频谱监测数据；
[0064] S108 :监测任务执行服务器6执行监测任务作业，并将任务执行信息发送到控制 终端系统的无线电监测结果展示模块10,实现即时信息查看和反馈功能；遇到异常情况则 由监测任务执行服务器6将信息发送给无线电监测异常报警模块17,该模块发出报警信 息；
[0065] S109 :监测人员通过控制终端系统的无线电监测结果展示模块10查看监测任务 执行状况，通过无线电监测任务管理模块9实现对任务的终止、更改等编辑控制；并且还由 控制终端系统的无线电监测数据存储管理模块14与服务器端系统的数据存储服务器7进 行通信，实现对各项监测数据的增加、删除、查询统计操作。
[0066] 本发明无线电监测无人值机系统的监控分析方法中的任务执行与监控的方法，步 骤S108中所述异常报警模块17发出报警信息的方法为：
[0067] S1081 :所述监测任务执行服务器6在运行中监测到异常情况，数据传送到无线电 监测异常报警模块17,由该模块自动判断该异常情况是否在最近时间Τ范围内发送给监测 管理人员，如果已经发送，则忽略；如果未发送，则无线电监测异常报警模块17构造异常情 况的报警信息并发送到短信服务器5及邮件服务器4 ;
[0068] S1082 :短信服务器5遍历配置的短信手机号码，依次发送异常情况的报警信息；
[0069] S1083:邮件服务器4遍历配置的邮件列表，依次发送异常情况的报警信息。
[0070] 本发明无线电无人值机系统的监控分析方法中，信号分析与识别方法如下：
[0071] S201 :无线电监测传感器1采用频段扫描方法快速完成宽频段电磁频谱扫描，得 到扫频频谱数据，然后将数据通过通信服务器3传送到服务器端系统的无线电监测信号分 析与识别模块11 ;
[0072] S202 :无线电监测信号分析与识别模块11对扫频频谱数据自动判断噪声门限，高 于门限的频点视为候选信号频点；
[0073] S203 :判断无线电监测传感器1是否支持监测测向，如果支持监测测向则对候选 频点进行中频测向监测，若不支持，则对候选频点进行中频测量监测，得到中频监测数据和 语音数据；
[0074] S204:从中频监测数据中提取候选信号点的参数，包括实测中心频率、实测带宽、 极化方式、最大电平、平均电平、电平方差、调制方式、占用度和占用度散度参数；
[0075] S205 :然后无线电监测信号分析与识别模块11再根据实测参数判断候选信号点 是噪声还是彳目号；
[0076] S206 :无线电监测信号分析与识别模块11识别出为信号的频点，使用该频点的参 数与监测业务数据模块8中的已知信号模板库比较，如果在已知信号模板库中不存在该信 号，则视为发现了新信号频点；
[0077] S207 :发现新信号频点，则无线电监测信号分析与识别模块11向无线电监测异常 报警模块17发送指令，新信号的信息包括信号中心频点频率、带宽和电平、发现的无线电 监测传感器1名称、经纬度坐标、信号方向和发现的时间参数；
[0078] S208:发现的新信号自动存储进异常信号数据库，管理员通过控制终端系统的异 常信号管理模块18对异常信号进行确认，如果确认为正常信号则该信号频点进入已知信 号模板库；如果确认为异常信号，则对该信号频点进行相应的异常信号排查工作；所述已 知信号模板库包括每个监测传感器当地能监测到的已知信号频点的模板数据、信号参数和 工作时间段。
[0079] 本发明无线电监测无人值机系统中的监控分析方法中的信号分析与识别方法，步 骤S205中判断候选信号点是噪声还是信号的方法为：通过最大电平大于背景噪声电平、实 测带宽大于1/3该频段的必要带宽判断信号还是噪声；步骤S208中所述对异常信号进行确 认的方法为：监测管理人员通过回放自动保存的频谱数据、语音数据和相关参数进行信号 的确认；步骤S208中所述已经信号模板库中的模板建立方法为：在无线电监测传感器1架 设初期即通过对所有频段进行监测，自动提取频段中存在的信号；或者，通过当地管理部门 注册的合法台站信息进行信号监测和信号模板库的建立。
[0080] 上述信号分析与识别方法的具体实施过程如下：本发明无线电监测无人值机系统 的无线电监测传感器1首先对频段进行频段扫描，得到频段的扫频频谱数据，本系统支持 的频段范围为40kHz - 4GHz，然后将数据通过通信服务器3传送到服务器端系统的无线电 监测信号分析与识别模块11自动判断噪声门限，高于噪声门限的频点视为信号点。
[0081] 判断噪声门限方法的具体实施如下，由于在接收端受到噪声干扰等原因，频谱扫 描数出现不一致和不稳定的现象，因此在进行后续处理之前，首先对频谱数据进行滤波预 处理获得更更平滑的预处理数据.一段时间内的频谱扫描数据表示为：D= {Dt}，t = l，···， 其中Dt表示在t时刻的一巾贞频谱数据，一巾贞频谱数据表示为，Dt = {屯，d2,…，dN}，其中N 表示数据的个数，其大小由频谱扫描的频率范围和设定步长决定.对频谱扫描数据预处理 采用公式A=aAq+(i-?)A进行，其中A表示滤波预处理后的频谱监测数据，A ,表示 上一帧旧的预处理数据，Dt表示当前监测的一帧数据.α是一个介于[0-1]之间的数，表 示权重，α越大则当前帧数据占的比重就越小，反之则越大.
[0082] 对滤波预处理后的数据计算平均最小值，Α =.!4之,…又丨表示预处理后 的频谱监测数据，采用平均最小值噪声门限电平计算法，得到噪声门限电平的数据 A =彳4，":，丨，给定窗口大小值ws。
[0083] winDala = Df (i-ws/2:i+vvs/2)
[0084] tmp = sort(winData)
[0085] lowAvg (i) = mean (tmp (1: floor (ws/ P )))
[0086] 0,(·)= l〇wAvg(i)+Sp
[0087] 其中31)表示噪声的强度，本发明取值10。
[0088] 提出信号点后，则继续由服务器端系统的无线电监测信号分析与识别模块11判 断无线电监测传感器1是否支持监测测向，如果无线电监测传感器1支持测向则进行测向 操作，否则只进行中频测量，然后从得到的频谱数据计算信号的参数，参数包括信号的实测 中心频率、实测带宽、极化方式、最大电平、平均电平、电平方差、调制方式、占用度和占用度 散度参数，然后根据提出的参数进一步判断测量的频点是信号点还是噪声，最大电平大于 背景噪声电平、实测带宽大于1/3该频段的必要带宽则视为信号频点，对于判断为信号的 频点使用支持向量机分类方法与监测业务数据模块8中的已知信号模板库中的信号进行 比对，如果与已知信号模板库中的一类信号匹配则认为该信号为已知信号并保存已知信号 的频谱数据和参数数据，否则视为未知异常信号；存储异常信号数据在数据存储服务器7 后，则无线电监测信号分析与识别模块11构造异常信号信息，并向无线电监测异常报警模 块17发送。异常信号的信息包括信号中心频点频率、带宽和电平、发现的无线电监测传感 器1名称、经纬度坐标、信号方向和发现的时间参数。
[0089] 本实施例中，首先由系统自动判断识别出的异常信号，然后需要监测专家进一步 判断，然后做出决策。发现的新异常信号自动存储进异常信号数据库，监测专家或管理员通 过控制终端系统的异常信号管理模块18对异常信号进行确认，如果确认为正常信号则该 信号频点进入已知信号模板库；如果确认为异常信号，则对该信号频点进行相应的异常信 号排查工作；本实施例中的已知信号模板库包括每个监测传感器当地能监测到的已知信号 频点的模板数据、信号参数和工作时间段。
[0090] 本发明无线电无人值机系统的监控分析方法中，其无线电监测结果自动生成与结 果自动上报方法如下：
[0091] S301:服务器端系统中的无线电监测结果自动生成模块12根据用户配置的时间 触发条件自动产生结果报表；
[0092] S302:无线电监测结果自动生成模块12将结果报表经由无线电监测结果自动上 报模块13传送到邮件服务器4、短信服务器5,通过电子邮件、短信发送到系统配置的电子 邮箱地址及手机地址；
[0093] S303:无线电监测结果自动生成模块12将产生的结果报表数据传送到数据存储 服务器7,进行系统数据保存。
[0094] 上述无线电监测结果自动生成与结果自动上报方法具体实施如下：触发服务器端 系统中的无线电监测结果自动生成模块12自动产生结果报表的事件包括2种，第一种是根 据控制终端系统的无线电监测任务管理模块9请求生成结果，第二种是根据控制终端系统 的配置由时钟信号产生自动生成结果事件，无线电监测结果自动生成模块12能够自动生 成月监测报表、周监测报表、日监测报表，然后将这些报表进行存储并传送到无线电监测结 果自动上报模块13,再传送到邮件服务器4、短信服务器5,通过电子邮件、短信发送到系统 配置的电子邮箱地址及手机地址。本发明实施例中，报表包括频段监测统计报表和频点监 测报表，对于频段监测主要包括监测的设备、时间、频段范围、占用度、最大电频、平均电频、 最大占用度、平均占用度、占用度方差、大信号比、信号占空比、经纬度的统计信息，频点监 测报表包括监测设备、监测时间段、业务类型、实测带宽、频偏、占用度、平均占用度、最大电 平、平均电平、极化方式、调制方式、经纬度、任务名称。
[0095] 本发明实施例无线电监测无人值机系统的无线电监测传感器1为多个无线电监 测小型站；服务端系统采用四台服务器，一台用作数据采集服务器2, 一台用作监测任务执 行服务器6, 一台用作通信服务器3、邮件服务器4及短信服务器5, 一台用作数据存储服 务器7 ;服务端系统与无线电监测传感器1采用TCP/IP协议进行信息传输连接，同时支持 RMTP、SCPI及传感厂家专用协议多种通信协议完成无线电监测频谱数据的采集与传感器控 制；服务器端系统支持多个控制终端系统完成任务下达、任务监控操作，根据用户请求服务 端系统并发将监测任务产生的结果发送给相应的控制终端系统。
[0096] 本发明无线电监测自动值机系统由监测管理人员通过控制终端系统配置监控任 务，用户可以选择创建任务，也可以用存储的任务模板中导入任务进行修改创建新的任务， 任务主要包括任务执行的传感器集合、任务名称、任务命令类型、任务执行等级、任务执行 方式和任务参数，其中任务命令类型包括频段扫描、频段扫描转中频测量、频段扫描转中频 测向、中频测量、中频测向和离散扫描，执行方式包括定时执行、循环定时执行，定时执行指 定任务执行的起始执行时间和执行时间，循环定时指定任务执行的时间段和循环执行的周 期，任务参数根据所选择的命令不同而设置频率、检波方式等参数。系统对新创建的模板进 行参数验证，参数验证非法则重新修改任务参数，参数验证通过后，系统根据创建的任务进 行分解成系统执行的任务并对其进行封装后，将所有的任务循环下达给服务端系统，服务 端系统收到任务后，将任务存入任务队列中。新创建的任务可以存储为任务模板，供以后下 达任务使用。
[0097] 综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围， 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种无线电监测无人值机系统，其特征在于，包括无线电监测传感器（1)、服务器端 系统和控制终端系统，上述三部分相互通信；所述服务器端系统包括数据采集服务器（2)、 通信服务器（3)、邮件服务器（4)、短信服务器（5)、监测任务执行服务器（6)、数据存储服务 器（7)、监测业务数据模块（8)，无线电监测信号分析与识别模块（11)、无线电监测结果自 动生成模块（12)、无线电监测结果自动上报模块（13)、无线电监测异常报警模块（17)及权 限认证模块（15)和数据加密模块（16)，上述各部分相互通信；所述数据采集服务器（2)选 择无线电监测传感器（1)支持的通信协议从无线电监测传感器（1)采集监测数据；所述通 信服务器（3)负责无线电监测传感器（1)、服务器端系统和控制终端系统之间的通信，并且 支持服务器端系统与无线电监测传感器（1)、控制终端系统之间的并发通信；所述控制终 端系统包括无线电监测任务管理模块（9)、无线电监测数据存储管理模块（14)、无线电监 测结果展示模块（10)及异常信号管理模块（18)，上述各部分相互通信。
2. 根据权利要求1所述的无线电监测无人值机系统，其特征在于，所述无线电监测传 感器（1)为无线电监测小型站、无线电监测可搬移站或其他各类无线接收机或无线电频谱 分析仪。
3. 根据权利要求1所述的无线电监测无人值机系统，其特征在于，所述无线电监测传 感器（1)支持的通信协议为RMTP、SCPI。
4. 根据权利要求1所述的无线电监测无人值机系统，其特征在于，所述短信服务器（5) 包括GSM模块。
5. -种采用权利要求1、2、3、4所述无线电监测无人值机系统的监控分析方法，包括任 务执行与监控的方法、信号分析与识别方法以及无线电监测结果自动生成与结果自动上报 方法； 其任务执行与监控的方法如下： 5101 :控制终端系统通过无线电监测任务管理模块（9)向服务器端系统的监测任务执 行服务器（6)发出任务执行监控请求，请求包括需要监控的传感器ID，及监控频段的信息； 5102 :监测任务执行服务器（6)执行任务队列监听，如果任务队列中有需要执行的任 务，则根据任务优先级取出需要执行的任务；如果任务队列为空，则根据系统默认配置产生 需要执行的任务； 5103 :监测任务执行服务器（6)完成任务的解析，包括从任务信息中取出监测传感器 编号、执行时间及任务参数； 5104 :监测任务执行服务器（6)判断任务时间终止条件，若任务的终止时间到，则从队 列中删除该任务；若任务的终止时间未到，则进行下一步骤； S105:结合监测业务数据模块（8)中的监测业务数据库判断任务信息的正确性，如果 该任务与监测业务数据库内的标准设定不相符，则监测任务执行服务器（6)终止该任务的 执行，若该任务与监测业务数据库内的标准设定相符，则进行下一步骤； 5106 :根据监测业务数据库补齐任务执行必备参数，包括步长、调制方式、极化方式、必 要带宽、积分时间、信道间隔，并将完整的任务信息传递给数据采集服务器（2); 5107 :数据采集服务器（2)根据任务信息中指定传感器的协议类型封装数据采集命 令，完成从无线电监测传感器（1)采集频谱监测数据； 5108 :监测任务执行服务器（6)执行监测任务作业，并将任务执行信息发送到控制终 端系统的无线电监测结果展示模块（10)，实现即时信息查看和反馈功能；遇到异常情况则 由监测任务执行服务器（6)将信息发送给无线电监测异常报警模块（17)，该模块发出报警 信息； S109:监测人员通过控制终端系统的无线电监测结果展示模块（10)查看监测任务执 行状况，通过无线电监测任务管理模块（9)实现对任务的终止、更改等编辑控制；并且还 由控制终端系统的无线电监测数据存储管理模块（14)与服务器端系统的数据存储服务器 (7)进行通信，实现对各项监测数据的增加、删除、查询统计操作。 其信号分析与识别方法如下： 5201 :无线电监测传感器（1)采用频段扫描方法快速完成宽频段电磁频谱扫描，得到 扫频频谱数据，然后将数据通过通信服务器（3)传送到服务器端系统的无线电监测信号分 析与识别模块（11); 5202 :无线电监测信号分析与识别模块（11)对扫频频谱数据自动判断噪声门限，高于 门限的频点视为候选信号频点； 5203 :判断无线电监测传感器（1)是否支持监测测向，如果支持监测测向则对候选频 点进行中频测向监测，若不支持，则对候选频点进行中频测量监测，得到中频监测数据和语 音数据； S204:从中频监测数据中提取候选信号点的参数，包括实测中心频率、实测带宽、极化 方式、最大电平、平均电平、电平方差、调制方式、占用度和占用度散度参数； S205:然后无线电监测信号分析与识别模块（11)再根据实测参数判断候选信号点是 噪声还是信号； S206 :无线电监测信号分析与识别模块（11)识别出为信号的频点，使用该频点的参 数与监测业务数据模块8中的已知信号模板库比较，如果在已知信号模板库中不存在该信 号，则视为发现了新信号频点； S207:发现新信号频点，则无线电监测信号分析与识别模块（11)向无线电监测异常报 警模块（17)发送指令，新信号的信息包括信号中心频点频率、带宽和电平、发现的无线电 监测传感器（1)名称、经纬度坐标、信号方向和发现的时间参数； S208:发现的新信号自动存储进异常信号数据库，管理员通过控制终端系统的异常信 号管理模块（18)对异常信号进行确认，如果确认为正常信号则该信号频点进入已知信号 模板库；如果确认为异常信号，则对该信号频点进行相应的异常信号排查工作；所述已知 信号模板库包括每个监测传感器当地能监测到的已知信号频点的模板数据、信号参数和工 作时间段。 其无线电监测结果自动生成与结果自动上报方法如下： S301:服务器端系统中的无线电监测结果自动生成模块（12)根据用户配置的时间触 发条件自动产生结果报表； S302:无线电监测结果自动生成模块（12)将结果报表经由无线电监测结果自动上报 模块（13)传送到邮件服务器（4)、短信服务器（5)，通过电子邮件、短信发送到系统配置的 电子邮箱地址及手机地址； S303:无线电监测结果自动生成模块（12)将产生的结果报表数据传送到数据存储服 务器（7)，进行系统数据保存。
6. 根据权利要求5所述的无线电监测无人值机系统中的监控分析方法，其特征在于， 所述服务器端系统可以同时支持多台无线电监测传感器（1)并发完成相应监测任务。
7. 根据权利要求5所述的无线电监测无人值机系统的监控分析方法，其特征在于，任 务执行与监控的方法步骤S108中所述异常报警模块（17)发出报警信息的方法为： 51081 :所述监测任务执行服务器（6)在运行中监测到异常情况，数据传送到无线电监 测异常报警模块（17)，由该模块自动判断该异常情况是否在最近时间T范围内发送给监测 管理人员，如果已经发送，则忽略；如果未发送，则无线电监测异常报警模块（17)构造异常 情况的报警信息并发送到短信服务器（5)及邮件服务器（4); 51082 :短信服务器（5)遍历配置的短信手机号码，依次发送异常情况的报警信息； 51083 :邮件服务器（4)遍历配置的邮件列表，依次发送异常情况的报警信息。
8. 根据权利要求5所述的无线电监测无人值机系统中的监控分析方法，其特征在于， 所述信号分析与识别方法步骤S205中，判断候选信号点是噪声还是信号的方法为：通过最 大电平大于背景噪声电平、实测带宽大于1/3该频段的必要带宽判断信号还是噪声；步骤 S208中所述对异常信号进行确认的方法为：监测管理人员通过回放自动保存的频谱数据、 语音数据和相关参数进行信号的确认；步骤S208中所述已经信号模板库中的模板建立方 法为：在无线电监测传感器（1)架设初期即通过对所有频段进行监测，自动提取频段中存 在的信号；或者，通过当地管理部门注册的合法台站信息进行信号监测和信号模板库的建 立。
【文档编号】H04B17/00GK104065431SQ201410327918
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】裴峥 申请人:西华大学