一种检测和识别考场内开机手机的方法
【专利摘要】一种检测和识别考场内开机手机的方法，涉及手机信号的检测和识别。1)在考场布置传感器；2)初始化系统的接收信号强度的监测阈值；3)无开机手机时传感器测得周边无线频谱强度作为初始接收信号强度矢量的参考值4)传感器实时监测周边无线频谱强度5)由与计算检验统计量L(u)；6)若L(u)大于接收信号强度监测的检验阈值，则发出存在开机手机的警告；7)由所测得的及传感器坐标根据权值平均算法计算得出开机手机的位置；8)若步骤6)中未发出考场内存在开机手机的警告，则传感器对接收信号强度参考矢量进行更新，将当前接收信号强度矢量作为新的接收信号强度参考矢量，返回步骤4)。
【专利说明】一种检测和识别考场内开机手机的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线电监测【技术领域】，涉及手机信号的检测和识别，尤其涉及一种检 测和识别考场内开机手机的方法。
【背景技术】
[0002] 随着无线通信技术的快速发展，手机通信已成为了人们日常生活不可或缺的 一部分。然而在考场上使用手机进行作弊的行为也日益猖獗。目前对于使用手机进 行作弊的处理办法往往一方面是由监考老师及监考摄像头组成的监考系统进行发现 并处理，另一方面则是[韩飞，廖华芬，屠景盛.一种全频段考场无线信号屏蔽器[P]. CN102594483A. 2012-07-18]采取无线信号屏蔽以及无线信号干扰使得手机在考场上无法 正常工作进行通信。上述两种方法虽然在一定程度上起到了作用，但方法一需要耗费较大 人力和精力，且可能存在漏网之鱼；方法二则使考生处于强干扰磁场环境中，影响考生及老 师的身心健康，同时也在一定程度上影响了考场外正常的手机通信。
[0003] 为此，目前也出现了考场监测系统。如[张寒.一种考场手机定位监测系统[P]. CN203193903U. 2013-09-11]，其特征为系统包括定位终端、讲台主机和监控室总站，定位终 端的数量与考试座位的数量相同，每一个考室内的所有定位终端与该考室内的讲台主机相 连，所有讲台主机与监控室总站相连；定位终端用于定位正在使用手机作弊的考生，并将作 弊考生的座位号及个人信息上传至讲台主机；讲台主机控制报警装置报警；监控室总站接 收讲台主机传输的信息并通过显示屏实时显示。其通过检测手机与基站连接时的信号实 现对工作手机的识别与检测，从而完成对考生使用手机作弊行为的定位检测。[屠景盛， 郑李明.考场无线电作弊信号频谱监测仪[P].CN202475436U. 2012-10-03]，其特征是主 要由全向天线阵列（1)、信号接收单元（2)、频率扫描器（3)、混频器（4)、信号放大器（5)、 滤波器（6)、检波器（7)、信号分析处理器（8)、系统控制器（9)、信息存储单元（10)、人机 交互接口（11)和网络通信接口（12)组成。而在无线信号定位方面，大多数定位算法则 是基于无线信号强度指纹库的。如[李丹，张德志，龙圣等.一种移动设备定位系统[P]. CN103220777A. 2013-07-24]提出了一种移动设备定位系统基于无线信号强度（RSS)特征 数据库以及来自一个或多个接入点的接收信号来确定移动设备位置。也有基于到达时间差 定位的算法，如[谭宏伟，周镭，常晓军.一种能侦测和定位无线电考试作弊数字短信信号 的系统[P]· CN203446031U. 2014-02-19]提出的到达时间差定位（TD0A)原理实现对考试作 弊信号发射源进行定位方法。
[0004] 目前存在的考场监测系统及无线信号定位算法往往存在着系统较庞大、复杂，在 考场环境中不易实现，且定位精度较低等问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供简单、易在考场环境实现、具有较高的识别精确度的一种 检测和识别考场内开机手机的方法。
[0006] 本发明所述一种检测和识别考场内开机手机方法，包括以下步骤：
[0007] 1)在考场范围内分散布置Μ个传感器，并记录其位置坐标；假设将第i个传感器 放置在坐标为（Xi, yi)的位置上，其中i = 1，2, 3,... Μ ;
[0008] 该步骤中布置的传感器数量可尽量多，以提高识别精确度，最好覆盖整个考试范 围；
[0009] 2)通过前期的系统训练，初始化检测和识别考场内开机手机的系统监测门限值： 接收信号强度监测的检验阈值α ;
[0010] 3)在当前考场不存在开机手机的情况下，布置的Μ个传感器分别在要监测的频点 上测量其接收到的接收信号强度RSS作为初始接收信号强度矢量的参考值；
[0011] 所述传感器监测的手机频段范围为移动通信2G和3G网络频段，其优选方案中具 体频段为移动通信2G和3G网络频段的上行频段，2G的上行频段分别为885ΜΗζ-909ΜΗζ、 909-915ΜΗζ、825-840ΜΗζ、1710-1725ΜΗζ、1745-1755ΜΗζ，其中频点间隔为 200KHz ;2G 的上 行频段分别为1880-19001取、1940-19551取、1920-19351取，其中频点间隔为1.61取；
[0012] 布置的Μ个传感器在上述频段的共K个频点（信道）上测量RSS，用Pr(i，l)代表 传感器i在第1个信道上测得的接收信号的RSS，其中，1 < i < M，1 < 1 < K。从而获得 MXK维矢量
【权利要求】
1. 一种检测和识别考场内开机手机的方法，其特征在于包括以下步骤： 1) 在考场范围内布置Μ个传感器，并记录其位置坐标； 2) 初始化系统的接收信号强度的监测阈值α ; 3) 当前考场无开机手机情况下，传感器测得周边无线频谱强度
作为初始接收信号强 度矢量的参考
： 4) 传感器实时监测周边无线频谱强虔
5) 由实时测得Μ
与接收信号强度矢量的参考il
汁算检验统计量L(u); 6) 若步骤5)计算出的L(u)大于接收信号强度监测的检验阈值α，则发出考场内存在 开机手机的警告； 7) 若步骤6)发出了考场内存在开机手机的警告，则由所测得Κ
Η专感器坐标根据 权值平均算法计算得出开机手机的位置； 8) 若步骤6)中未发出考场内存在开机手机的警告，则传感器对接收信号强度参考矢 量进行更新，将当前接收信号强度矢量作为新的接收信号强度参考矢量，
返回步骤 4)。
2. 如权利要求1所述一种检测和识别考场内开机手机的方法，其特征在于步骤1)中， 所述记录Μ个传感器位置坐标，为记录第i个传感器放置在坐标为（ Xi，yi)的位置上，其中 i = 1，2, 3,... Μ ;所述传感器数量达到覆盖整个考场范围。
3. 如权利要求1所述一种检测和识别考场内开机手机的方法，其特征在于步骤3) 中，所述设定的Κ个监测频点为处在手机频段范围为移动通信2G和3G网络频段上的 频点，优选频点和频段为移动通信2G和3G网络频段的上行频段，2G的上行频段分别为 885MHz-909ΜΗζ、909-915ΜΗζ、825-840ΜΗζ、1710-1725ΜΗζ、1745-1755ΜΗζ，其中频点间隔为 200KHz ;2G 的上行频段分别为 1880-1900ΜΗζ、1940-1955ΜΗζ、1920-1935ΜΗζ，其中频点间隔 为 1. 6MHz。
4. 如权利要求1所述一种检测和识别考场内开机手机的方法，其特征在于步骤5)中， 所述计算检验统计量L(u)的计算公式如下所示：
其中
为接收信号强度参考矢量，
为所测得的周边无线频谱强度。
5. 如权利要求1所述的一种检测和识别考场内开机手机的方法，其特征在于步骤 7)中，所述权值平均算法基于所测实时信号强度及对应传感器坐标，当系统发出考场存 在开机手机的警告，传感器i在频点1上测得的接收信号强度为已(i，l)，l < i <M， 1 < 1 < K，则系统计算传感器i在K个频点上测得的接收信号强度的平均值Pav(i)，Pav(i) =(PJi，1) +PJi，2) +· · · +PJi，k)) /k，然后归一化RSS的平均值计算得到权重因子Wi，
'然后由每个传感器的位置坐标乘以权重因子并且取和从而计算得到 当前开机手机的位置坐标
式中（Xi，yi)为第i个传感器所处的位置坐标。
【文档编号】H04B17/00GK104092505SQ201410369094
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】肖亮, 李强达, 陈桂权, 黄联芬, 唐余亮 申请人:厦门大学