電磁頻譜監(jiān)測系統(tǒng)軟件
1. 運(yùn)行平臺
1.1. 軟件環(huán)境
中心控制客戶端: Windows XP/7
固定站服務(wù)端: Windows XP/7
應(yīng)用程序服務(wù)器: Windows XP/7
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器: Windows Server 2003/2008
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng): Oracle 8i/9i/10g/11g(Windows 7 不支持 Oracle 8i)
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境: 基于 Internet TCP/IP 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
運(yùn)行時(shí)環(huán)境: VC 2010 SP1 Redistribute
其它環(huán)境要求: Matlab 2010b Runtime
1.2. 硬件環(huán)境
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器: 不低于 In Q6600,2GB RAM, 250GB SATA
工業(yè)控制計(jì)算機(jī): P43.0G,1GB RAM,160GB HD 以上
1.3. 開發(fā)工具
Microsoft Visual Studio 2010
Sybase PowerBuilder 8.5
Quest TOAD
電磁頻譜監(jiān)測系統(tǒng)軟件
2. 基本構(gòu)成
1、電磁頻譜信號比對分析系統(tǒng)基于 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò),軟件架構(gòu)上采用 C/S 結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)由多個(gè)子功能模塊組成,其中設(shè)備服務(wù)模塊、系統(tǒng) 管理模塊、中心控制模塊為zui主要的三類模塊。
2、設(shè)備服務(wù)模塊完成對監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行直接的控制。 該模塊工作于電磁環(huán)境信號監(jiān)測系統(tǒng)體
系結(jié)構(gòu)的zui底層, 對不同型號或不同廠家的底層硬件設(shè)備進(jìn)行了抽象, 并通過預(yù)先確定的操
作控制協(xié)議,接收并分析中心控制模塊的指令,對硬件進(jìn)行控制,再將結(jié)果發(fā)送至中心控制模塊。
系統(tǒng)管理模塊以集中的方式對本地監(jiān)測網(wǎng)內(nèi)的監(jiān)測站信息進(jìn)行管理和維護(hù)。
3、中心控制模塊是整個(gè)電磁頻譜信號比對分析系統(tǒng)中zui核心、 zui重要的模塊。 它直接與用
戶進(jìn)行交互,可以方便直觀地接受用戶的操作命令,進(jìn)行分析后發(fā)送給遠(yuǎn)端服務(wù)模塊,接收
遠(yuǎn)端服務(wù)模塊的執(zhí)行結(jié)果,并向用戶顯示,完成對無線電信號的測量、分析。
2.1. 設(shè)備服務(wù)模塊
設(shè)備服務(wù)模塊直接與硬件設(shè)備交互, 其工作正常與否直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性
能。該模塊具備很高的靈活性,能夠適應(yīng)底層硬件的多樣性,與其它廠商的無線電監(jiān)測設(shè)備
實(shí)現(xiàn)無縫集成。
設(shè)備服務(wù)模塊完成的主要功能有:
1、直接控制信號分析儀(接收機(jī)) 、天饋系統(tǒng)等監(jiān)測設(shè)備;
2、接收中心控制模塊(客戶端)的控制命令,執(zhí)行各種監(jiān)測操作;
3、將監(jiān)測結(jié)果發(fā)送給中心控制模塊;
4、記錄操作日志,以便生成系統(tǒng)使用記錄;
2.2. 系統(tǒng)管理模塊
本模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心模塊之一。 它負(fù)擔(dān)著中心控制模塊與遠(yuǎn)程服務(wù)模塊。所有監(jiān)測站的基礎(chǔ)信息管理及用戶信息管理等均功能需要該模塊實(shí)現(xiàn)。
系統(tǒng)管理模塊界面如下:
3. 功能簡介
3.1. 實(shí)時(shí)監(jiān)測
3.1.1. 固定頻率測量
實(shí)現(xiàn)固定頻率的測量任務(wù)。返回的測量結(jié)果由設(shè)備所支持的功能決定。在設(shè)備不支持
FFT 頻譜測量時(shí),可以用“固定頻率測量”模塊對固定的頻率進(jìn)行測量。
3.1.2. 中頻頻譜分析
實(shí)現(xiàn)信號在頻域的分析測量。具備豐富的 Maker 功能,實(shí)現(xiàn)峰值、中心值的 Marker 標(biāo)
注,Marker 個(gè)數(shù)可以達(dá)到四個(gè)。
多種復(fù)雜結(jié)果顯示工具的使用, 有助于實(shí)現(xiàn)對猝發(fā)信號的捕獲。 三維頻譜立體顯示界面
能顯示出近期信號的出現(xiàn)情況,進(jìn)而觀察出重復(fù)突發(fā)信號、跳頻信號等。瀑布圖可以同時(shí)顯
示上千次的頻譜, 并能長時(shí)間對信號頻率情況進(jìn)行長時(shí)間的統(tǒng)計(jì)。 累積的歷史頻譜圖顯示出
頻率的強(qiáng)度變化及頻段內(nèi)頻率的出現(xiàn)情況,進(jìn)而可以得出頻段內(nèi)信號的變化情況。
3.1.3. 離散信道掃描
離散掃描功能實(shí)現(xiàn)對離散的頻點(diǎn)(即頻率表)實(shí)時(shí)進(jìn)行掃描監(jiān)測,從而測量發(fā)射信號的
電平、場強(qiáng)及時(shí)間占用度。測量頻率可與樣本庫信息或臺站數(shù)據(jù)庫比對。對于異常的信號,
可以根據(jù)需要轉(zhuǎn)入 ITU 測量等功能。
3.1.4. 頻段快速掃描
頻段掃描功能完成對一個(gè)頻段或多個(gè)頻段按一定的步進(jìn)間隔進(jìn)行掃描, 實(shí)時(shí)測量各信號
電平、 場強(qiáng)及時(shí)間占有度。
3.1.5. 數(shù)字熒光
數(shù)字熒光技術(shù)(DPX)是近年來應(yīng)用于實(shí)時(shí)頻譜分析中的一項(xiàng)創(chuàng)新性技術(shù)。傳統(tǒng)頻譜分析
技術(shù),只能顯示瞬時(shí)頻譜信息,缺乏對一段時(shí)間內(nèi)信號變化的統(tǒng)計(jì)分析。
3.2. 比對分析
3.2.1. 中頻比對分析
中頻比對功能實(shí)現(xiàn)在前期中頻分析數(shù)據(jù)存儲(chǔ)監(jiān)測資料的基礎(chǔ)上,通過實(shí)時(shí)比對當(dāng)前信號中頻譜、中頻測量結(jié)果與樣本數(shù)據(jù)的比對,發(fā)現(xiàn)無線電信號是否存在異常。
3.2.2. 頻段比對掃描
頻段比對掃描分為兩種:一種是使用系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測產(chǎn)生的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行比對,另一種是通過設(shè)置比對門限進(jìn)行比對。
3.3. 自動(dòng)監(jiān)測
自動(dòng)任務(wù)可以使電磁環(huán)境信號監(jiān)測站無人值守, 在規(guī)定的時(shí)間里執(zhí)行的任務(wù)。 的任務(wù)可以是中頻比對分析、頻段比對掃描、固定頻率測量、頻段快速掃描、中頻頻譜分析及離散頻道掃描等。
3.4. 電子地圖
地理信息系統(tǒng)是頻譜監(jiān)測管理系統(tǒng)的有益補(bǔ)充。 配備地理信息系統(tǒng), 操作員可在地圖上查看前端設(shè)備所處的位置,便于對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行輔助分析。
3.5. 其它功能
3.5.1. 系統(tǒng)管理
包含以下內(nèi)容:
1、用戶管理:用戶信息管理、用戶登錄驗(yàn)證。
2、互調(diào)干擾計(jì)算: 針對給定的頻率表進(jìn)行互調(diào)干擾計(jì)算、 針對實(shí)際掃描到的信號進(jìn)行互調(diào)干擾計(jì)算。
3、頻率劃分標(biāo)準(zhǔn): 查詢模塊結(jié)合的無線電頻率劃分規(guī)定, 實(shí)現(xiàn)了某一頻率的查詢由紙張式查詢向軟件式查詢的轉(zhuǎn)變。方便、快捷、實(shí)用。
4、系統(tǒng)日志管理:對系統(tǒng)管理程序運(yùn)行日志、中心控制程序運(yùn)行日志、設(shè)備服務(wù)程序運(yùn)行日志進(jìn)行管理。
5、系統(tǒng)設(shè)置:用于配置系統(tǒng)中相對穩(wěn)定,基本不會(huì)發(fā)生變化的基礎(chǔ)信息。如行政區(qū)劃代碼表(GB/T 2260 2007) 、地理信息配置、流行監(jiān)測設(shè)備的硬件參數(shù)配置信息等。
6、數(shù)據(jù)庫管理: 包含了合法不明庫、 目標(biāo)電臺。 合法不明庫管理是管理數(shù)據(jù)庫中沒有,但可以使用的合法的頻率信息數(shù)據(jù)。 臺站數(shù)據(jù)管理即管理整個(gè)無線電監(jiān)測站的信息數(shù)據(jù)。
7、監(jiān)測站管理:監(jiān)測站信息管理、監(jiān)測站電源遙控、監(jiān)測站狀。
3.5.2. 監(jiān)測資料
電磁頻譜監(jiān)測系統(tǒng)
系統(tǒng)將所有測量數(shù)據(jù) (信號頻譜數(shù)據(jù)、 信號錄音數(shù)據(jù)、 信號占用度數(shù)據(jù)、 信號場強(qiáng)數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)等)存儲(chǔ)到監(jiān)測資料庫中,以進(jìn)行后期數(shù)據(jù)的回放及打印輸出。由于存儲(chǔ)的是實(shí)時(shí)監(jiān)測過程中產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù),因此,后期可以以圖形、表格、文字等多種形式無損再現(xiàn)。 在軟件功能擴(kuò)展后,還可以利用以前的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析出新的參數(shù)信息。