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    重庆时时彩后一万能码: 一种微型频谱传感器网系统及其协同数据处理方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201910003813

    申请日:

    20190102

    公开号:

    CN109451529A

    公开日:

    20190308

    当前法律状态:

    实质审查的生效

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效
    IPC分类号: H04W24/08;H04B17/382;H04B1/713;H04W84/18 主分类号: H04W24/08;H04B17/382;H04B1/713;H04W84/18
    申请人: 成都华日通讯技术有限公司
    发明人: 邓又川;于长林;王阳;吴春平;莫舸舸;漆骐
    地址: 610045 四川省成都市武侯区武侯新城管委会武兴四路130号
    优先权:
    专利代理机构: 51213 代理人: 郭会
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201910003813

    授权公告号:

    法律状态公告日:

    20190402

    法律状态类型:

    实质审查的生效

    摘要

    本发明公开了一种微型频谱传感器网系统,包括控制中心及多个微型频谱传感器,多个微型频谱传感器之间采用无线自组网进行数据通讯和传输,其中,一个微型频谱传感器作为汇聚节点,其余微型频谱传感器为监测节点,作为监测节点的微型频谱传感器用于获取频谱数据,作为汇聚节点的微型频谱传感器与控制中心及至少一个作为监测节点的微型频谱传感器通讯连接,作为汇聚节点的微型频谱传感器用于将各监测节点的频谱数据进行协同处理并传递至控制中心。本发明的系统通过对多个节点进行任务分配,汇聚节点进行协同数据处理,实现对低功率小信号发射源进行精确定位,以及提升整个系统对跳频信号的捕获能力。

    权利要求书

    1.一种微型频谱传感器网系统,其特征在于,包括控制中心及多个微型频谱传感器,多个微型频谱传感器之间采用无线自组网进行数据通讯和传输,其中,一个微型频谱传感器作为汇聚节点,其余微型频谱传感器为监测节点,作为监测节点的微型频谱传感器用于获取频谱数据,作为汇聚节点的微型频谱传感器与控制中心及至少一个作为监测节点的微型频谱传感器通讯连接,作为汇聚节点的微型频谱传感器用于将各监测节点的频谱数据进行协同处理并传递至控制中心。 2.根据权利要求1所述的一种微型频谱传感器网系统,其特征在于,所述微型频谱传感器为可进行20MHz-8GHz全频段感知的微型频谱传感器。 3.一种微型频谱传感器网的协同数据处理方法,其特征在于,由权利要求1或2所述的微型频谱传感器网系统实现,具体包括对监测区域进行频谱普查的方法及对跳频信号进行监测的方法。 4.根据权利要求3所述的一种微型频谱传感器网的协同数据处理方法,其特征在于,所述对监测区域进行频谱普查的方法具体包括通过各微型频谱传感器对监测区域进行全段频谱数据信号扫描以判定非法信号,并由作为汇聚节点的微型频谱传感器将所有微型频谱传感器扫描到的频谱数据进行汇总并传递至控制中心,当发现存在非法信号时,控制中心即对非法信号进行单频监测并通过指定距离该非法信号发射位置最近的至少三个微型频谱传感器节点进行对非法信号的精确定位。 5.根据权利要求4所述的一种微型频谱传感器网的协同数据处理方法,其特征在于,所述对监测区域进行频谱普查的方法中,非法信号的判定方法由人工判别实现。 6.根据权利要求4所述的一种微型频谱传感器网的协同数据处理方法,其特征在于,所述控制中心内预先设定有合法信号数据库,控制中心收到作为汇聚节点的微型频谱传感器汇总的频谱数据后,将频谱数据与合法信号数据库内的数据信息进行对比,若存在未包含于合法信号数据库的数据及被判定为非法信号。 7.根据权利要求4所述的一种微型频谱传感器网的协同数据处理方法,其特征在于,控制中心可通过各微型频谱传感器在该非法信号感知电平值大小来判断传感器与非法信号的发射位置的距离远近,电平值越大,则距离越近,同时,控制中心对该非法信号的发射位置进行定位时具体是通过时差定位方法和场强定位方法来判定其非法信号的发射位置。 8.根据权利要求3所述的一种微型频谱传感器网的协同数据处理方法,其特征在于,所述对跳频信号进行监测的方法具体包括:首先由控制中心根据监测目标覆盖区域及微型频谱传感器网系统中的微型频谱传感器数量N,将监测频段范围划分为N个子频段并对应分配给各微型频谱传感器,由各微型频谱传感器执行各子频段的频谱扫描任务,各微型频谱传感器将扫描的数据按照协议格式进行数据封装并传递至作为汇聚节点的微型频谱传感器,由作为汇聚节点的微型频谱传感器对收到的数据进行拼接并将拼接好的数据传给控制中心进行显示。 9.根据权利要求8所述的一种微型频谱传感器网的协同数据处理方法,其特征在于,所述控制中心将监测频段范围划分为N个子频段时是采取平均划分的原则,即是将监测频段范围平均划分为N个子频段,且每个微型频谱传感器负责一个子频段的频谱扫描。 10.根据权利要求8所述的一种微型频谱传感器网的协同数据处理方法,其特征在于,所述控制中心将监测频段范围划分为子频段分配给各微型频谱传感器后,作为汇聚节点的微型频谱传感器会将各微型频谱传感器负责的子频段的频段值与该微型频谱传感器的传感器标识进行一一对应,各微型频谱传感器将扫描的数据按照协议格式进行数据封装时具体的封装格式为:传感器标识+频谱数据; 作为汇聚节点的微型频谱传感器收到汇总的N段数据后,将按照传感器标识所对应的频段值进行频段的首位拼接,从而拼接出一个完成频段的频谱。

    说明书


    一种微型频谱传感器网系统及其协同数据处理方法
    技术领域


    本发明涉及无线电频谱监测技术领域,特别涉及一种微型频谱传感器网系统及其
    协同数据处理方法。


    背景技术


    目前常规的无线电频谱监测网的各监测站点非常分散,站点间距离很大,并且站
    点的工作是独立工作的,各监测站将数据通过有线网络传输到中心进行统计,此类监测网
    覆盖区域广泛,但是监测细粒度不够,无法对一些低功率小信号进行有效监测定位。同时由
    于单个监测站独立全频段监测,其扫描速度等能力是有限的,在一些应用场景下,对跳频信
    号的捕获能力有限。


    发明内容


    本发明的目的是克服上述背景技术中不足,提供一种微型频谱传感器网系统及其
    协同数据处理方法,在微型频谱传感器网中通过对多个节点进行任务分配,汇聚节点进行
    协同数据处理,实现对低功率小信号发射源进行精确定位,以及提升整个系统对跳频信号
    的捕获能力。


    为了达到上述的技术效果,本发明采取以下技术方案:


    一种微型频谱传感器网系统,包括控制中心及多个微型频谱传感器,多个微型频
    谱传感器之间采用无线自组网进行数据通讯和传输,其中,一个微型频谱传感器作为汇聚
    节点,其余微型频谱传感器为监测节点,作为监测节点的微型频谱传感器用于获取频谱数
    据,作为汇聚节点的微型频谱传感器与控制中心及至少一个作为监测节点的微型频谱传感
    器通讯连接,作为汇聚节点的微型频谱传感器用于将各监测节点的频谱数据进行协同处理
    并传递至控制中心,作为汇聚节点的微型频谱传感器为包含足够运算能力的微型频谱传感
    器设备,并具有承担传感器网系与外界网络路由的功能,是连接传感器网系与控制中心的
    中继。


    进一步地,所述微型频谱传感器为可进行20MHz-8GHz全频段感知的微型频谱传感
    器。


    同时,本发明还公开了一种微型频谱传感器网的协同数据处理方法,由上述的微
    型频谱传感器网系统实现,具体包括对监测区域进行频谱普查的方法及对跳频信号进行监
    测的方法。


    进一步地,所述对监测区域进行频谱普查的方法具体包括通过各微型频谱传感器
    对监测区域进行全段频谱数据信号扫描以判定非法信号,并由作为汇聚节点的微型频谱传
    感器将所有微型频谱传感器扫描到的频谱数据进行汇总并传递至控制中心,当发现存在非
    法信号时,控制中心即对非法信号进行单频监测并通过指定距离该非法信号发射位置最近
    的至少三个微型频谱传感器节点进行对非法信号的精确定位。


    进一步地,所述对监测区域进行频谱普查的方法中,非法信号的判定由人工判别
    实现,即测试人员通过该信号的频率值、电平值、调制形式等频谱特性与已知合法授权频率
    区别的经验性判断,或提前已知非法信号的相关参数,从而确认该信号是否属于非法信号。


    进一步地,所述控制中心内预先设定有合法信号数据库,合法信号数据库是通过
    已知合法授权频率信息库以及前期在该地理区域电磁频谱普查所收集的数据为来源而建
    成的,包括全频段授权合法频率的频率参数、带宽、调制形式等特征值信息数据??刂浦行?br>收到作为汇聚节点的微型频谱传感器汇总的频谱数据后,将频谱数据与合法信号数据库内
    的数据信息进行对比,若存在未包含于合法信号数据库的数据及被判定为非法信号。


    进一步地,控制中心可通过各微型频谱传感器在该非法信号感知电平值大小来判
    断传感器与非法信号的发射位置的距离远近,电平值越大,则距离越近,同时,控制中心即
    对该非法信号的发射位置进行定位时具体是通过时差定位方法和场强定位方法来判定其
    非法信号的发射位置,其中,时差定位方法和场强定位方法均为现有技术中较为成熟的定
    位方法,此处不再赘述。


    进一步地,所述对跳频信号进行监测的方法具体包括:首先由控制中心根据监测
    目标覆盖区域及微型频谱传感器网系统中的微型频谱传感器数量N,将监测频段范围划分
    为N个子频段并对应分配给各微型频谱传感器,由各微型频谱传感器执行各子频段的频谱
    扫描任务,各微型频谱传感器将扫描的数据按照协议格式进行数据封装并传递至作为汇聚
    节点的微型频谱传感器,由作为汇聚节点的微型频谱传感器对收到的数据进行拼接并将拼
    接好的数据传给控制中心进行显示。


    进一步地,所述控制中心将监测频段范围划分为N个子频段时是采取平均划分的
    原则,即是将监测频段范围平均划分为N个子频段,且每个微型频谱传感器负责一个子频段
    的频谱扫描。


    进一步地,所述控制中心将监测频段范围划分为子频段分配给各微型频谱传感器
    后,作为汇聚节点的微型频谱传感器会将各微型频谱传感器负责的子频段的频段值与该微
    型频谱传感器的传感器标识进行一一对应,各微型频谱传感器将扫描的数据按照协议格式
    进行数据封装时具体的封装格式为:传感器标识+频谱数据;作为汇聚节点的微型频谱传感
    器收到汇总的N段数据后,将按照传感器标识所对应的频段值进行频段的首位拼接,从而拼
    接出一个完成频段的频谱。


    本发明与现有技术相比,具有以下的有益效果:


    本发明的一种微型频谱传感器网系统及其协同数据处理方法中,通过汇聚节点组
    织各监测节点进行频谱感知和协同数据处理的技术,实现了对低功率小信号发射源的精细
    定位,并实现对跳频信号的快速捕获,同时,在对跳频信号监测时,可以通过多个传感器节
    点进行协同监测,使得扫描速度大幅度提高。


    附图说明


    图1是本发明的一个实施例中的微型频谱传感器网系统的示意图。


    具体实施方式


    下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。


    实施例:


    如图1所示,一种微型频谱传感器网系统,包括控制中心及多个微型频谱传感器,
    多个微型频谱传感器之间采用无线自组网进行数据通讯和传输,形成具有协同监测功能的
    传感器网络。


    其中,一个微型频谱传感器作为汇聚节点,其余微型频谱传感器为监测节点,作为
    监测节点的微型频谱传感器用于获取频谱数据,作为汇聚节点的微型频谱传感器与控制中
    心及至少一个作为监测节点的微型频谱传感器通讯连接,作为汇聚节点的微型频谱传感器
    用于将各监测节点的频谱数据进行协同处理并传递至控制中心,作为汇聚节点的微型频谱
    传感器应是包含足够运算能力的微型频谱传感器设备,并具有承担传感器网系与外界网络
    路由的功能,是连接传感器网系与控制中心的中继。


    具体的,本实施例中的所述微型频谱传感器为可进行20MHz-8GHz全频段感知的微
    型频谱传感器,本实施例中选用的微型频谱传感器的型号为:HRS11J。


    同时,本实施例中上述的微型频谱传感器网系统的协同数据处理方法,具体包括
    对监测区域进行频谱普查的方法及对跳频信号进行监测的方法。


    当需要对监测区域频谱普查时,如用户需要了解传感器所覆盖的监测区域内在某
    业务频段的频谱态势分布情况,则由各微型频谱传感器进行全段扫描,并将监测数据通过
    无线自组网传输到作为汇聚节点的微型频谱传感器进行统计分析,具体为:


    先通过各微型频谱传感器对监测区域进行全段频谱数据信号扫描以-判定非法信
    号,并由作为汇聚节点的微型频谱传感器将所有微型频谱传感器扫描到的频谱数据进行汇
    总并传递至控制中心,当发现存在非法信号时,控制中心即对非法信号进行单频监测并通
    过指定距离该非法信号发射位置最近的至少三个微型频谱传感器节点进行对非法信号的
    精确定位。


    具体的,非法信号的判定可由人工判别实现或者与控制中心内预先设定的合法信
    号数据库进行对比的方法来实现。


    人工判别实现即测试人员通过该信号的频率值、电平值、调制形式等频谱特性与
    已知合法授权频率区别的经验性判断,或提前已知非法信号的相关参数,并确认该信号属
    于非法信号。


    所述控制中心内预先设定的合法信号数据库是通过已知合法授权频率信息库以
    及前期在该地理区域电磁频谱普查所收集的数据为来源而建成的,包括全频段授权合法频
    率的频率参数、带宽、调制形式等特征值信息数据??刂浦行氖盏阶魑憔劢诘愕奈⑿推灯?br>传感器汇总的频谱数据后,将频谱数据与合法信号数据库内的数据信息进行对比,若存在
    未包含于合法信号数据库的数据及被判定为非法信号。


    同时,控制中心再进一步通过传回的数据中各微型频谱传感器在该非法信号感知
    电平值大小来判断传感器与非法信号的发射位置的距离远近,电平值越大,则距离越近???br>制中心即对非法信号进行单频监测并通过指定距离该非法信号发射位置最近的至少三个
    微型频谱传感器节点进行对非法信号的精确定位。并将监测数据通过自组网络传输到作为
    汇聚节点的微型频谱传感器,由其传递至控制中心进行进一步的显示及分析。


    当判定出非法信号后将进一步由控制中心即对该非法信号的发射位置进行定位
    时,本实施例中的定位具体是通过时差定位方法和场强定位方法来判定其非法信号的发射
    位置,其中,时差定位方法和场强定位方法均为现有技术中较为成熟的定位方法,此处不再
    赘述。


    当用户需要对跳频信号进行监测时,如GSM业务频段、战术电台通讯业务频段,由
    于跳变信号驻留时间很短,因此需要传感器具有非??焖俚纳杷俣炔拍苡行Р痘窀眯?br>号,本实施例中对跳频信号进行监测的方法具体为:


    首先由控制中心根据监测目标覆盖区域及微型频谱传感器网系统中的微型频谱
    传感器数量N,将监测频段范围划分为N个子频段并对应分配给各微型频谱传感器,由各微
    型频谱传感器执行各子频段的频谱扫描任务,各微型频谱传感器将扫描的数据按照协议格
    式进行数据封装并传递至作为汇聚节点的微型频谱传感器,由作为汇聚节点的微型频谱传
    感器对收到的数据进行拼接并将拼接好的数据传给控制中心进行显示。


    作为优选,所述控制中心将监测频段范围划分为N个子频段时是采取平均划分的
    原则,即是将监测频段范围平均划分为N个子频段,且每个微型频谱传感器负责一个子频段
    的频谱扫描。


    同时,所述控制中心将监测频段范围划分为子频段分配给各微型频谱传感器后,
    作为汇聚节点的微型频谱传感器会将各微型频谱传感器负责的子频段的频段值与该微型
    频谱传感器的传感器标识进行一一对应并记录,各微型频谱传感器将扫描的数据按照协议
    格式进行数据封装时,具体的封装格式为:传感器标识+频谱数据;作为汇聚节点的微型频
    谱传感器收到汇总的N段数据后,将按照传感器标识所对应的频段值进行频段的首位拼接,
    从而拼接出一个完成频段的频谱,并将该数据传给控制中心进行显示,供用户进行观察分
    析。


    可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施
    方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精
    神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的?;し段?。


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    一种 微型 频谱 传感器 系统 及其 协同 数据处理 方法
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