实时全方位扫描无线电环境监测系统

YNAO OpenIR > 射电天文研究组

	实时全方位扫描无线电环境监测系统
	董亮1 ; 程翥 ; 刘海涛 ; 刘天康 ; 田斌 ; 张宁 ; 黄启量 ; 李升阳 ; 扎姆里·扎纳尔·阿比丁
申请（专利权）人	中国科学院云南天文台 ; 湖南坤雷科技有限公司 ; 国家无线电监测中心乌鲁木齐监测站 ; 云南省无线电监测中心 ; 马来亚大学
专利号	ZL202110995536.1
申请号	CN202110995536.1
	2023-06-02
申请日期	2021-08-27
公开（公告）号	CN113671249A ; CN113671249B
公开日期	2021-11-19
IPC 分类号	G01R23/02G01R23/165G01R29/08
授权国家	中国
专利类型	发明
专利状态	授权
授权日期	2023-06-02
学科领域	电子、通信与自动控制技术 ; 电子技术 ; 天线电波传播 ; 无线电技术
产权排序	1
摘要	本公开涉及一种实时全方位扫描无线电环境监测系统，所述系统包括：接收模块，预处理模块，处理模块，用于：对各个数字信号分别进行多相滤波，得到各个数字信号对应的多个频率分量；获取多组方向权重参数，每组方向权重参数包括多个方向权重参数，各组方向权重参数对应各个方向；利用各个数字信号对应的多个频率分量及所述多组方向权重参数得到各个频率在各个方向上的功率谱数据；根据各个频率在各个方向上的功率谱数据或所述多个数字信号得到全向无线电信号的总功率谱数据。本公开实施例可以在快速实时对360°全方位的无线电环境情况进行测量评估，可以快速捕获短时无线电干扰，实时评估无线电环境情况，以便提高观测数据质量。
主权项	1.一种实时全方位扫描无线电环境监测系统，其特征在于，所述系统包括：接收模块，包括多组接收单元，每组接收单元包括天线阵元及接收机，所述接收模块用于对无线电环境进行扫描，并接收全向无线电信号；预处理模块，连接于所述接收模块，用于对各组接收单元接收到的全向无线电信号分别进行预处理，以得到与各个全向无线电信号对应的多个数字信号；处理模块，连接于所述预处理模块，用于：对各个数字信号分别进行多相滤波，得到各个数字信号对应的多个频率分量；获取多组方向权重参数，每组方向权重参数包括多个方向权重参数，各组方向权重参数对应各个方向；利用各个数字信号对应的多个频率分量及所述多组方向权重参数得到各个频率在各个方向上的功率谱数据；根据各个频率在各个方向上的功率谱数据或所述多个数字信号得到全向无线电信号的总功率谱数据。 2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述利用各个数字信号对应的多个频率分量及所述多组方向权重参数得到各个频率在各个方向上的功率谱数据，包括：将各个数字信号对应的多个频率分量中频率相同的频率分量与各组方向权重参数中的各个方向权重参数分别相乘，得到多组乘法结果，其中每组乘法结果包括多个乘法结果，且各组乘法结果对应各个方向；将各组乘法结果中的各个乘法结果分别进行累加处理，得到该相同的频率分量在多个方向的波束合成数据；利用各个所述波束合成数据得到该相同的频率分量在各个方向上的功率谱数据。 3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述利用各个所述波束合成数据得到该相同的频率分量在各个方向上的功率谱数据，包括：对所述波束合成数据进行傅里叶变换，得到变换结果；根据所述变换结果得到功率谱；对所述功率谱进行积分，得到平均功率谱，其中，所述功率谱数据为所述平均功率谱。 4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述处理模块包括乘法单元及加法单元，所述乘法单元包括多个乘法器，所述加法单元包括多个加法器，所述乘法器用于实现频率分量与方向权重参数的乘法操作，所述加法器用于实现各个乘法结果的累加操作；或所述处理模块包括多个乘累加器，所述乘累加器用于实现频率分量与方向权重参数的乘法操作，并实现各个乘法结果的累加操作。 5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述根据各个频率在各个方向上的功率谱数据或所述多个数字信号得到全向无线电信号的总功率谱数据，包括：将各个频率在各个方向上的功率谱数据进行加和处理，得到所述总功率谱数据；或根据积分时间周期接收到的数字信号的平方之和、及数字信号的数目得到所述总功率数据。 6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：控制模块，连接于所述处理模块，用于：接收各个频率在各个方向上的功率谱数据，存储并展示第一频谱数据，所述第一频谱数据包括时间、方向角及对应的功率谱数据；和/或接收所述总功率谱数据，存储并展示第二频谱数据，所述第二频谱数据包括方向角、对应方向角频段的总功率谱数据。 7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制模块还用于：配置所述处理模块的处理参数，所述处理参数包括中心频率、带宽频段、工作模式、频谱分辨率、积分时间、多组方向权重参数及对应方向角的至少一种，所述工作模式包括存储并展示第一频谱数据、和/或、存储并展示第二频谱数据。 8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述天线阵元包括全向天线，所述接收机包括低噪声放大器，所述接收单元的数目为大于3的整数。 9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预处理模块包括多组第一预处理单元，所述第一预处理单元包括下变频器、放大器、模数转换器，所述下变频器用于对接收机输出的天线信号进行下变频，所述放大器用于对下变频信号进行二级放大，所述模数转换器用于对二级放大信号进行模数转换得到数字信号；或所述预处理模块包括多组第二预处理单元，所述第二预处理单元基于软件定义无线电SDR得到。 10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理模块还包括：多相滤波器，所述多相滤波器用于对各个数字信号分别进行多相滤波，得到各个数字信号对应的多个频率分量。
语种	中文
专利代理人	刘新宇
代理机构	北京林达刘知识产权代理事务所（普通合伙）
文献类型	专利
条目标识符	http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/24669
专题	射电天文研究组
作者单位	1.中国科学院云南天文台, 云南省昆明市官渡区金马街道396号羊方旺; 2.湖南坤雷科技有限公司; 3.国家无线电监测中心乌鲁木齐监测站; 4.云南省无线电监测中心; 5.马来亚大学
第一作者单位	中国科学院云南天文台
推荐引用方式 GB/T 7714	董亮,程翥,刘海涛,等. 实时全方位扫描无线电环境监测系统. ZL202110995536.1[P]. 2023-06-02.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
CN113671249A-实时全方位扫描（764KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文
CN113671249B-实时全方位扫描（1926KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文