一種外場數(shù)據(jù)數(shù)字接收機(jī)、外場數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種外場數(shù)據(jù)數(shù)字接收機(jī)，包括信號接收設(shè)備、分路器、信道選擇器、信道A、信道B和預(yù)處理模塊，信號接收設(shè)備接收外場信號，信號接收設(shè)備與分路器相連，分路器的輸出一路通過信道B與預(yù)處理模塊相連，另一路依次通過信道選擇器和信道A與預(yù)處理模塊相連；信道A用于檢測外場信號的頻段、脈寬、PRI和幅度，信道B用于檢測信號入射角、接收器旋轉(zhuǎn)角度、俯仰角度和基座位置；還公開了檢測系統(tǒng)及方法，外場信號接收以后，依次通過數(shù)字接收機(jī)對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測和預(yù)處理，外場數(shù)據(jù)庫臨時存儲，數(shù)據(jù)相關(guān)性匹配，數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析以后，對外場信號的安全性做出判斷，及時對不安全信號做出處理，把不安全外場信號帶來的危害和損失降到最低水平。
【專利說明】一種外場數(shù)據(jù)數(shù)字接收機(jī)、外場數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種外場數(shù)據(jù)數(shù)字接收機(jī)、外場數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無線通信(Wireless Communication)是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式，近些年信息通信領(lǐng)域中，發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無線通信技術(shù)，它已深入到人們生活和工作的各個方面，包括日常使用的手機(jī)、無線電話等，其中3G、WLAN、UWB、藍(lán)牙、寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)、數(shù)字電視都是21世紀(jì)最熱門的無線通信技術(shù)的應(yīng)用。但是在它被廣泛應(yīng)用的同時，隨之而來的一系列問題也不可避免，如利用無線通信考試作弊，惡意入侵、干擾安全系統(tǒng)等，導(dǎo)致各種損失的案例層出不窮，所以如何對紛繁復(fù)雜的各種無線電信號進(jìn)行有效的檢測、統(tǒng)計(jì)及分析，及時甄別出各種目標(biāo)信號及其特點(diǎn)，并對發(fā)現(xiàn)的問題信號進(jìn)行相關(guān)處理顯得非常重要。
[0003]中國專利申請?zhí)?01110447682.7公開了一種外場無線測試方法、裝置及系統(tǒng)，它通過控制終端轉(zhuǎn)動來記錄所述終端的轉(zhuǎn)動角度，測量終端在轉(zhuǎn)動過程中任意角度上的通信業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)通信業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行外場測試分析，該專利文件雖然針對檢測信號作了相關(guān)的分析，提高了業(yè)務(wù)質(zhì)量，提高了終端的準(zhǔn)入效率，但其對象僅針對的是具體業(yè)務(wù)目標(biāo)信號，缺乏廣泛度和隨機(jī)功能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測量誤差小、準(zhǔn)確度高的外場數(shù)據(jù)數(shù)字接收機(jī)、外場數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)及方法，該外場數(shù)據(jù)數(shù)字接收機(jī)在非工作狀態(tài)時，其信號接收設(shè)備能折疊收起，減小了整個數(shù)字接收機(jī)的體積及占用面積，便于運(yùn)輸和安裝，能通過可移動的信號接收天線實(shí)現(xiàn)不同位置對同一外場信號的收集檢測工作，檢測精度高，靈活性強(qiáng)，該系統(tǒng)和方法能對外場信號進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢測、統(tǒng)計(jì)及分析，形成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表格和分析圖表，能實(shí)現(xiàn)問題外場信號的快速甄別，有效降低問題外場信號帶來的危害，且直觀性強(qiáng)。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種外場數(shù)據(jù)數(shù)字接收機(jī)，它包括信號接收設(shè)備、分路器、信道選擇器、信道A、信道B和預(yù)處理模塊，信號接收設(shè)備用于接收外場信號，信號接收設(shè)備的信號輸出端與分路器的信號輸入端相連，分路器輸出的信號一路通過信道B與預(yù)處理模塊相連，另一路依次通過信道選擇器和信道A與預(yù)處理模塊相連。
[0006]信道A包括多個由模數(shù)轉(zhuǎn)換器和子信道組成的檢測鏈路，各檢測鏈路相互并聯(lián)，信道選擇器的輸出端依次通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器和子信道與預(yù)處理模塊相連，子信道用于對接收的信號進(jìn)行頻段檢測、脈寬檢測、PRI檢測和幅度檢測，并輸出檢測信息；信道B包括信號入射角檢測模塊、接收器旋轉(zhuǎn)角度檢測模塊、接收器俯仰角度檢測模塊和基座位置檢測模塊，信號入射角檢測模塊接收分路器輸出的信號，并檢測該信號的入射角，接收器旋轉(zhuǎn)角度檢測模塊、接收器俯仰角度檢測模塊和基座位置檢測模塊用于接收信號接收設(shè)備上位移檢測傳感器檢測的數(shù)據(jù)；預(yù)處理模塊根據(jù)信道A輸出的檢測信息來更新信道B中的信道參數(shù)，并把同一頻率的外場信號的入射角檢測數(shù)據(jù)、接收器旋轉(zhuǎn)角度檢測數(shù)據(jù)、接收器俯仰角度檢測數(shù)據(jù)和基座位置檢測數(shù)據(jù)傳遞到預(yù)處理模塊中，在預(yù)處理模塊中對同一頻率外場信號的所有檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行初步編碼和臨時存儲。
[0007]所述的子信道包括頻段檢測模塊、脈寬檢測模塊、PRI檢測模塊和幅度檢測模塊，頻段檢測模塊用于檢測信號的頻段，并輸出頻段數(shù)據(jù)；脈寬檢測模塊用于檢測信號的脈寬，并輸出脈寬數(shù)據(jù)；PRI檢測模塊用于檢測數(shù)據(jù)的PRI，并輸出PRI數(shù)據(jù)；幅度檢測模塊用于檢測信號的幅度，并輸出幅值數(shù)據(jù)。
[0008]所述的信號接收設(shè)備包括安裝底座、環(huán)形軌道、軌道支撐組件和天線組件，用于支撐環(huán)形軌道的軌道支撐組件由主液壓缸伸縮裝置、多根軌道支架和支架連接盤組成，主液壓缸伸縮裝置底端安裝在安裝底座上，支架連接盤固定在主液壓缸伸縮裝置頂端，環(huán)形軌道通過多根軌道支架連接支架連接盤。
[0009]天線組件包括可移動基座、豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置、信號接收天線、俯仰角度調(diào)節(jié)器和位移檢測傳感器，可移動基座安裝在環(huán)形軌道上，并沿環(huán)形軌道進(jìn)行運(yùn)動，豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置安裝在可移動基座上，并相對可移動基座進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，信號接收天線安裝在豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置上，俯仰角度調(diào)節(jié)器安裝于信號接收天線與豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置的連接處，位移檢測傳感器安裝于天線組件上。
[0010]所述的位移檢測傳感器包括基座位置檢測傳感器、俯仰角位移檢測傳感器和豎直旋轉(zhuǎn)軸角位移檢測傳感器，基座位置檢測傳感器安裝于可移動基座的側(cè)面，俯仰角位移檢測傳感器安裝于信號接收天線與豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置的連接處，豎直旋轉(zhuǎn)軸角位移檢測傳感器安裝于豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置一側(cè)。
[0011]所述的環(huán)形軌道由多根固定軌道和多根可折疊軌道組成，固定軌道和可折疊軌道通過鉸接扣交叉活動連接。
[0012]所述的鉸接扣包括固定軌道鉸接支座、鉸接柱、副液壓缸伸縮裝置和可折疊軌道鉸接支座，固定軌道鉸接支座固定安裝在固定軌道鉸接側(cè)，可折疊軌道鉸接支座固定在可折疊軌道的鉸接側(cè)，固定軌道鉸接支座和可折疊軌道鉸接支座之間通過可自由伸縮的副液壓缸伸縮裝置活動連接，鉸接柱穿過可折疊軌道的鉸接端，并固定在固定軌道上。
[0013]一種外場數(shù)據(jù)的檢測系統(tǒng)，它包括數(shù)字接收機(jī)、外場數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)匹配單元、數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)單元、數(shù)據(jù)分析單元和數(shù)據(jù)信息相關(guān)處理單元，數(shù)字接收機(jī)用于接收外場信號，并通過預(yù)處理模塊對外場信號的所有檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理，將經(jīng)過預(yù)處理后的初步編碼的外場信號所有檢測數(shù)據(jù)存儲到外場數(shù)據(jù)庫；外場數(shù)據(jù)庫作為存儲設(shè)備；數(shù)據(jù)匹配單元用于對外場數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)匹配工作；數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)單元用于將匹配后，相同的外場信號進(jìn)行歸類，分離出信號的種類，生成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表格；數(shù)據(jù)分析單元用于根據(jù)生成的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表格，分析各種數(shù)據(jù)的檢測值和出現(xiàn)頻率的相關(guān)信息，生成與之相對應(yīng)的分析圖表；數(shù)據(jù)信息相關(guān)處理單兀依據(jù)分析圖表確定出外場信號存在的合理性和安全度，對有害的外場信號進(jìn)行及時的處理。
[0014]一種外場數(shù)據(jù)的檢測方法，它包括如下步驟:
S1:數(shù)字接收機(jī)接收外場信號并對接收的外場信號進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理后傳送至外場數(shù)據(jù)庫進(jìn)行臨時存儲，具體包括如下子步驟:
S11:數(shù)字接收機(jī)通過信號接收設(shè)備接收外場信號；
512:分路器將信號接收設(shè)備接收的外場信號進(jìn)行分路處理，分別發(fā)送至信道A和信道B，信道A和信道B對分路后的信號分別進(jìn)行處理，并傳送至預(yù)處理模塊，具體包括如下并列步驟:
①分路后的信號通過信道選擇器送入信道A，信道A對該信號進(jìn)行頻段檢測、脈寬檢測、PRI檢測和幅度檢測，并向預(yù)處理模塊傳送頻率引導(dǎo)信息和相關(guān)檢測數(shù)據(jù)；
②分路后的信號送入信道B，信道B通過內(nèi)部的入射角檢測模塊對該信號的入射角進(jìn)行檢測，與此同時，信道B內(nèi)的接收器旋轉(zhuǎn)角度檢測模塊、接收器俯仰角度檢測模塊和基座位置檢測模塊分別接收信號接收設(shè)備上位移檢測傳感器檢測到的數(shù)據(jù)，并將檢測的入射角參數(shù)、接收器旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)、接收器俯仰角度參數(shù)和基座位置參數(shù)傳送至預(yù)處理模塊；
513:預(yù)處理模塊根據(jù)信道A輸入的頻率引導(dǎo)信息更新信道B中的信道參數(shù)；
514:信道B將更新后的同一頻率外場信號的入射角參數(shù)、接收器旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)、接收器俯仰角度參數(shù)和基座位置參數(shù)傳遞到預(yù)處理模塊中；
515:預(yù)處理模塊對同一頻率的所有檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行初步編碼，并發(fā)送至外場數(shù)據(jù)庫進(jìn)行臨時存儲；所有檢測數(shù)據(jù)包括信道A傳送的相關(guān)檢測數(shù)據(jù)和信道B更新后的信道參數(shù)；
S2:數(shù)據(jù)匹配單元對外場數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)匹配處理；
S3:數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)單元將匹配處理后的相同的外場信號分別歸類，分離出信號的種類，生成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表格；
54:數(shù)據(jù)分析單元根據(jù)生成的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表格，分析各種數(shù)據(jù)的檢測值和出現(xiàn)頻率的相關(guān)信息，生成與之相對應(yīng)的分析圖表；
55:數(shù)據(jù)信息相關(guān)處理單元依據(jù)分析圖表確定出外場信號存在的合理性和安全度，對有害的外場信號進(jìn)行及時的處理。
[0015]步驟S12中所述的相關(guān)檢測數(shù)據(jù)包括頻段數(shù)據(jù)、脈寬數(shù)據(jù)、PRI數(shù)據(jù)和幅值數(shù)據(jù)。
[0016]步驟S3所述數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)單元對外場信號歸類統(tǒng)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)包括信號出現(xiàn)的次數(shù)、頻段、PR1、脈寬和幅度值中的一種或多種組合。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明的檢測系統(tǒng)及方法可對外場信號進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢測、統(tǒng)計(jì)及分析，形成與之相對應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表格和分析圖表，并且能對問題外場信號進(jìn)行快速的甄別，有效降低問題外場信號帶來的負(fù)面影響，使用范圍廣；
(2)數(shù)據(jù)接收機(jī)內(nèi)的信號接收設(shè)備能通過可移動的信號接收天線實(shí)現(xiàn)不同位置對同一外場信號的收集檢測工作，進(jìn)而間接的確定出問題外場信號發(fā)出的位置，檢測精度高，靈活性強(qiáng)；
(3)數(shù)字接收機(jī)能測量出外場信號的頻段、脈寬、PR1、幅值、信號入射角、接收器旋轉(zhuǎn)角度、接收器俯仰角度和基座位置等相關(guān)的信息，測量誤差小、準(zhǔn)確性高；
(4)數(shù)字接收機(jī)內(nèi)的信號接收設(shè)備在非工作狀態(tài)時，可以折疊收起，減小了整個數(shù)字接收機(jī)的體積，占用面積小，便于運(yùn)輸和安裝；
(5 )數(shù)字接收機(jī)中預(yù)處理模塊根據(jù)信道A傳送的頻率引導(dǎo)信息來更新信道B中的參數(shù)，這樣能達(dá)到信道A和信道B的協(xié)調(diào)工作，能有效避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤，提高檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明數(shù)字接收機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為數(shù)字接收機(jī)在工作狀態(tài)下時信號接收設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為數(shù)字接收機(jī)在非工作狀態(tài)下時信號接收設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明檢測系統(tǒng)的原理框圖；
圖5為本發(fā)明檢測方法的流程圖；
圖6為信號接收設(shè)備工作狀態(tài)時鉸接扣的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為信號接收設(shè)備非工作狀態(tài)時鉸接扣的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中，1-安裝底座，2-環(huán)形軌道，2.1-可折疊軌道，2.2-固定軌道，3-主液壓缸伸縮裝置，4-軌道支架，5-支架連接盤，6-鉸接扣，6.1-固定軌道鉸接支座，6.2-副液壓缸伸縮裝置，6.3-可折疊軌道鉸接支座，6.4-鉸接柱，7-可移動基座，8-豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置，9-信號接收天線，10-基座位置檢測傳感器，11-俯仰角位移檢測傳感器，12-俯仰角度調(diào)節(jié)器，13-豎直旋轉(zhuǎn)軸角位移檢測傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0020]如圖1所示，一種外場數(shù)據(jù)數(shù)字接收機(jī)，它包括信號接收設(shè)備、分路器、信道選擇器、信道A、信道B和預(yù)處理模塊，信號接收設(shè)備用于接收外場信號，信號接收設(shè)備的信號輸出端與分路器的信號輸入端相連，分路器用于對接收的信號進(jìn)行分路處理，分路器輸出的信號一路通過信道B與預(yù)處理模塊相連，另一路依次通過信道選擇器和信道A與預(yù)處理模塊相連。
[0021] 信道A包括多個由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和子信道組成的檢測鏈路，如模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)與子信道仏組成的第一檢測鏈路，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)與子信道A2組成的第二檢測鏈路等，各檢測鏈路相互并聯(lián)，信道選擇器的輸出端依次通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和子信道與預(yù)處理模塊相連，各子信道(子信道4，子信道A2，子信道A3，子信道A4)均包括頻段檢測模塊、脈寬檢測模塊、PRI檢測模塊和幅度檢測模塊，用于對接收的信號進(jìn)行頻段檢測、脈寬檢測、PRI檢測和幅度檢測，并輸出頻段(RF )數(shù)據(jù)、脈寬(PW)數(shù)據(jù)、PRI數(shù)據(jù)和幅值(AMP )數(shù)據(jù)，同時，產(chǎn)生頻率引導(dǎo)信息；信道B包括信號入射角檢測模塊、接收器旋轉(zhuǎn)角度檢測模塊、接收器俯仰角度檢測模塊和基座位置檢測模塊，信號入射角檢測模塊接收分路器輸出的信號，并檢測該信號的入射角(包括方位角Azi和俯仰角Ele)，接收器旋轉(zhuǎn)角度檢測模塊、接收器俯仰角度檢測模塊和基座位置檢測模塊用于接收信號接收設(shè)備上位移檢測傳感器檢測的數(shù)據(jù)；預(yù)處理模塊根據(jù)信道A輸出的頻率引導(dǎo)信息來更新信道B中的信道參數(shù)，并把同一頻率的外場信號的入射角檢測數(shù)據(jù)、接收器旋轉(zhuǎn)角度檢測數(shù)據(jù)、接收器俯仰角度檢測數(shù)據(jù)和基座位置檢測數(shù)據(jù)傳遞到預(yù)處理模塊中，在預(yù)處理模塊中對同一頻率外場信號的所有檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行初步編碼和臨時存儲。
[0022]作為一種實(shí)施方式，本數(shù)字接收機(jī)的分路器采用Min1-circuit (ZMSC_2_1W)型號，信道選擇器采用OEM (4CH-FREQUENCY SELECTIVE-AMPLIFIER)型號，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)采用AD9642型號，信道A中的子信道(子信道A1;子信道A2，子信道A3，子信道A4)采用Virtex-5 FPGA slice (XC5VSX)模塊，信道 B 采用 TI (TMS320C64xx)模塊，預(yù)處理模塊采用 Micron ( MT29F16G08ABACAWP:C)型號。
[0023]如圖2所示，所述的信號接收設(shè)備包括安裝底座1、環(huán)形軌道2、軌道支撐組件和天線組件，用于支撐環(huán)形軌道2的軌道支撐組件由主液壓缸伸縮裝置3、多根軌道支架4和支架連接盤5組成，主液壓缸伸縮裝置3底端安裝在安裝底座1上，主液壓缸伸縮裝置3可自由伸縮，支架連接盤5固定在主液壓缸伸縮裝置3頂端，環(huán)形軌道2通過多根軌道支架4連接支架連接盤5。
[0024]天線組件包括可移動基座7、豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置8、信號接收天線9、俯仰角度調(diào)節(jié)器12和位移檢測傳感器，可移動基座7安裝在環(huán)形軌道2上，并可以沿著環(huán)形軌道2進(jìn)行運(yùn)動，豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置8安裝在可移動基座7上，并可以相對可移動基座7進(jìn)行以豎直軸為旋轉(zhuǎn)中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，信號接收天線9安裝在豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置8上，俯仰角度調(diào)節(jié)器12安裝于信號接收天線9與豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置8的連接處，位移檢測傳感器安裝于天線組件上。
[0025]所述的位移檢測傳感器包括基座位置檢測傳感器10、俯仰角位移檢測傳感器11和豎直旋轉(zhuǎn)軸角位移檢測傳感器13，基座位置檢測傳感器10安裝于可移動基座7的側(cè)面，俯仰角位移檢測傳感器11安裝于信號接收天線9與豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置8的連接處，豎直旋轉(zhuǎn)軸角位移檢測傳感器13安裝于豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置8 一側(cè)。
[0026]所述的環(huán)形軌道2由多根固定軌道2.2和多根可折疊軌道2.1組成，固定軌道2.2和可折疊軌道2.1通過鉸接扣6交叉活動連接。
[0027]如圖6、圖7所示，所述的鉸接扣6包括固定軌道鉸接支座6.1、鉸接柱6.4、副液壓缸伸縮裝置6.2和可折疊軌道鉸接支座6.3，固定軌道鉸接支座6.1固定安裝在固定軌道
2.2鉸接側(cè)，可折疊軌道鉸接支座6.3固定在可折疊軌道2.1的鉸接側(cè)，固定軌道鉸接支座
6.1和可折疊軌道鉸接支座6.3之間通過可自由伸縮的副液壓缸伸縮裝置6.2活動連接，鉸接柱6.4穿過可折疊軌道2.1的鉸接端，并固定在固定軌道2.2上。
[0028]信號接收設(shè)備在工作狀態(tài)時，副液壓缸伸縮裝置6.2會收縮，使可折疊軌道2.1和固定軌道2.2 一起組成供可移動基座7運(yùn)行的環(huán)形軌道2，如圖6所示；在非工作狀態(tài)時，副液壓缸伸縮裝置6.2會伸出，使得可折疊軌道2.1折疊收起，如圖7所示，使用靈活，減小了環(huán)形軌道2的占地面積。
[0029]當(dāng)數(shù)字接收機(jī)處于工作狀態(tài)時，信號接收設(shè)備也處于工作狀態(tài)，主液壓缸伸縮裝置3會伸出，可折疊軌道2.1會自動展開，與固定軌道2.2 一起組成環(huán)形軌道2，可移動基座7會沿著環(huán)形軌道2進(jìn)行運(yùn)動，豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置8會相對于可移動基座7進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，俯仰角度調(diào)節(jié)器12會調(diào)節(jié)信號接收天線9的俯仰角度，信號接收設(shè)備在工作范圍內(nèi)，通過可移動基座7在環(huán)形軌道2的不同位置所測的外場信號參數(shù)，來間接的計(jì)算出外場信號源存在的位置；當(dāng)數(shù)字接收機(jī)處于非工作狀態(tài)時，信號接收設(shè)備也處于非工作狀態(tài)，其可移動基座7會自動停到起始位置點(diǎn)。如圖3所示，所述可折疊軌道2.1可以折疊收起。同時，所述主液壓缸伸縮裝置3可以收縮回來，這樣，在非工作狀態(tài)時，可以減小信號接收設(shè)備的體積，進(jìn)而減小整個數(shù)字接收機(jī)的占地面積和整體體積，便于運(yùn)輸。
[0030]如圖4所示，一種外場數(shù)據(jù)的檢測系統(tǒng)，它包括數(shù)字接收機(jī)、外場數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)匹配單元、數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)單元、數(shù)據(jù)分析單元和數(shù)據(jù)信息相關(guān)處理單元，數(shù)字接收機(jī)用于接收外場信號，并通過預(yù)處理模塊對外場信號的所有檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理，將經(jīng)過預(yù)處理后的初步編碼的外場信號所有檢測數(shù)據(jù)存儲到外場數(shù)據(jù)庫；外場數(shù)據(jù)庫作為存儲設(shè)備；數(shù)據(jù)匹配單元用于對外場數(shù) 據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)匹配工作；數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)單元用于將匹配后，相同的外場信號進(jìn)行歸類，分離出信號的種類，生成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表格；數(shù)據(jù)分析單元用于根據(jù)生成的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表格，分析各種數(shù)據(jù)的檢測值和出現(xiàn)頻率的相關(guān)信息，生成與之相對應(yīng)的分析圖表；數(shù)據(jù)信息相關(guān)處理單元依據(jù)分析圖表確定出外場信號存在的合理性和安全度，對有害的外場信號進(jìn)行及時的處理。
[0031]如圖5所示，一種外場數(shù)據(jù)的檢測方法，它包括如下步驟:
S1:數(shù)字接收機(jī)接收外場信號并對接收的外場信號進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理后傳送至外場數(shù)據(jù)庫進(jìn)行臨時存儲，具體包括如下子步驟:
S11:數(shù)字接收機(jī)通過信號接收設(shè)備接收外場信號；
按時段劃分，外場信號包括:時段I的a2、a3、......、an ;時段II的t^、b2、b3、......、
bn ;時段III的(^、(32、(33、......、cn ;時段IA/的......、dn,......，通過數(shù)字接收機(jī)的信號
接收設(shè)備進(jìn)行接收。
[0032]S12:分路器將信號接收設(shè)備接收的外場信號進(jìn)行分路處理，分別發(fā)送至信道A和信道B，信道A和信道B對分路后的信號分別進(jìn)行處理，并傳送至預(yù)處理模塊，具體包括如下并列步驟:
①分路后的信號通過信道選擇器送入信道A，信道A對該信號進(jìn)行頻段檢測、脈寬檢測、PRI檢測和幅度檢測，并向預(yù)處理模塊傳送頻率引導(dǎo)信息和相關(guān)檢測數(shù)據(jù)。相關(guān)檢測數(shù)據(jù)包括頻段數(shù)據(jù)、脈寬數(shù)據(jù)、PRI數(shù)據(jù)和幅值數(shù)據(jù)。
[0033]信道A中的子信道(子信道子信道A2,子信道A3,......，子信道An),分別對分路
后的信號進(jìn)行頻段(RF)檢測、脈寬(PW)檢測、PRI檢測和幅度(AMP)檢測，并將檢測到的頻段數(shù)據(jù)、脈寬數(shù)據(jù)、PRI數(shù)據(jù)和幅值數(shù)據(jù)傳送至預(yù)處理模塊。
[0034]②分路后的信號送入信道B，信道B通過內(nèi)部的入射角檢測模塊對該信號的入射角進(jìn)行檢測，與此同時，信道B內(nèi)的接收器旋轉(zhuǎn)角度檢測模塊、接收器俯仰角度檢測模塊和基座位置檢測模塊分別接收信號接收設(shè)備上位移檢測傳感器檢測到的數(shù)據(jù)，并將檢測的入射角參數(shù)、接收器旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)、接收器俯仰角度參數(shù)和基座位置參數(shù)傳送至預(yù)處理模塊；
S13:預(yù)處理模塊根據(jù)信道A輸入的頻率引導(dǎo)信息更新信道B中的信道參數(shù)；
S14:信道B將更新后的同一頻率外場信號的入射角參數(shù)、接收器旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)、接收器俯仰角度參數(shù)和基座位置參數(shù)傳遞到預(yù)處理模塊中；
S15:預(yù)處理模塊對同一頻率的所有檢測數(shù)據(jù)包括頻段數(shù)據(jù)、PRI數(shù)據(jù)、脈寬數(shù)據(jù)、幅值數(shù)據(jù)、入射角參數(shù)、接收器旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)、接收器仰俯角度參數(shù)和基座位置參數(shù)進(jìn)行初步編碼，并發(fā)送至外場數(shù)據(jù)庫進(jìn)行臨時存儲；外場數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)時是按時段進(jìn)行標(biāo)記存儲的，如時段I數(shù)據(jù)a/、a2’、a3’、……、an’ ；時段II數(shù)據(jù)b/、b2’、b3’、……、bn’ ；時段III數(shù)據(jù)c/、c2’、c3’、……、cn’ ；時段IV數(shù)據(jù)d/、d2’、d3’……、dn’以及其他時段數(shù)據(jù)。
[0035]S2:數(shù)據(jù)匹配單元對外場數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)匹配處理；數(shù)據(jù)匹配單元以時段I數(shù)據(jù)作為母本，對其他時段的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配處理。[0036]S3:數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)單元將匹配處理后的相同的外場信號分別歸類，按照信號出現(xiàn)的次數(shù)、頻段、PR1、脈寬和幅度值等進(jìn)行排序和統(tǒng)計(jì)，分離出信號的種類，生成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表格；
54:數(shù)據(jù)分析單元根據(jù)生成的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表格，分析各種數(shù)據(jù)的檢測值和出現(xiàn)頻率的相關(guān)信息，生成與之相對應(yīng)的分析圖表；
55:數(shù)據(jù)信息相關(guān)處理單元依據(jù)分析圖表確定出外場信號存在的合理性和安全度，對有害的外場信號進(jìn)行及時的處理。
[0037]本發(fā)明的外場數(shù)據(jù)檢測方法，巧妙的利用數(shù)字接收機(jī)在不同的位置對同一外場信號檢測的相關(guān)數(shù)據(jù)，在其可測量的范圍內(nèi)，可以快速的檢測、統(tǒng)計(jì)和分析出可疑的、不安全的外場信號，并且可以及時的確定出問題外場信號源所存在的具體位置，從而在第一時間對其進(jìn)行相關(guān)的處理，降低問題外場信號帶來的危害?？梢詮V泛的應(yīng)用到考場防作弊監(jiān)測，以及其他要求保密或者安全檢測的活動中。
【權(quán)利要求】
1.一種外場數(shù)據(jù)數(shù)字接收機(jī)，其特征在于:它包括信號接收設(shè)備、分路器、信道選擇器、信道A、信道B和預(yù)處理模塊，信號接收設(shè)備用于接收外場信號，信號接收設(shè)備的信號輸出端與分路器的信號輸入端相連，分路器輸出的信號一路通過信道B與預(yù)處理模塊相連，另一路依次通過信道選擇器和信道A與預(yù)處理模塊相連；信道A包括多個由模數(shù)轉(zhuǎn)換器和子信道組成的檢測鏈路，各檢測鏈路相互并聯(lián)，信道選擇器的輸出端依次通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器和子信道與預(yù)處理模塊相連，子信道用于對接收的信號進(jìn)行頻段檢測、脈寬檢測、PRI檢測和幅度檢測，并輸出檢測信息；信道B包括信號入射角檢測模塊、接收器旋轉(zhuǎn)角度檢測模塊、接收器俯仰角度檢測模塊和基座位置檢測模塊，信號入射角檢測模塊接收分路器輸出的信號，并檢測該信號的入射角，接收器旋轉(zhuǎn)角度檢測模塊、接收器俯仰角度檢測模塊和基座位置檢測模塊用于接收信號接收設(shè)備上位移檢測傳感器檢測的數(shù)據(jù)；預(yù)處理模塊根據(jù)信道A輸出的檢測信息來更新信道B中的信道參數(shù)，并把同一頻率的外場信號的入射角檢測數(shù)據(jù)、接收器旋轉(zhuǎn)角度檢測數(shù)據(jù)、接收器俯仰角度檢測數(shù)據(jù)和基座位置檢測數(shù)據(jù)傳遞到預(yù)處理模塊中，在預(yù)處理模塊中對同一頻率外場信號的所有檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行初步編碼和臨時存儲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外場數(shù)據(jù)數(shù)字接收機(jī)，其特征在于:所述的子信道包括頻段檢測模塊、脈寬檢測模塊、PRI檢測模塊和幅度檢測模塊，頻段檢測模塊用于檢測信號的頻段，并輸出頻段數(shù)據(jù)；脈寬檢測模塊用于檢測信號的脈寬，并輸出脈寬數(shù)據(jù)；PRI檢測模塊用于檢測數(shù)據(jù)的PRI，并輸出PRI數(shù)據(jù)；幅度檢測模塊用于檢測信號的幅度，并輸出幅值數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外場數(shù)據(jù)數(shù)字接收機(jī)，其特征在于:所述的信號接收設(shè)備包括安裝底座(1)、環(huán)形軌道(2)、軌道支撐組件和天線組件，用于支撐環(huán)形軌道(2)的軌道支撐組件由主液壓缸伸縮裝置(3)、多根軌道支架(4)和支架連接盤(5)組成，主液壓缸伸縮裝置(3)底端安裝在安裝底座(1)上，支架連接盤(5)固定在主液壓缸伸縮裝置(3)頂端，環(huán)形軌道(2 )通過多根軌道支架(4 )連接支架連接盤(5 );天線組件包括可移動基座(7)、豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置(8)、信號接收天線(9)、俯仰角度調(diào)節(jié)器(12 )和位移檢測傳感器，可移動基座(7 )安裝在環(huán)形軌道(2 )上，并沿環(huán)形軌道(2 )進(jìn)行運(yùn)動，豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置(8 )安裝在可移動基座(7 )上，并相對可移動基座(7 )進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，信號接收天線(9)安裝在豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置(8)上，俯仰角度調(diào)節(jié)器(12)安裝于信號接收天線(9)與豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置(8)的連接處，位移檢測傳感器安裝于天線組件上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種外場數(shù)據(jù)數(shù)字接收機(jī)，其特征在于:所述的位移檢測傳感器包括基座位置檢測傳感器(10)、俯仰角位移檢測傳感器(11)和豎直旋轉(zhuǎn)軸角位移檢測傳感器(13)，基座位置檢測傳感器(10)安裝于可移動基座(7)的側(cè)面，俯仰角位移檢測傳感器(11)安裝于信號接收天線(9)與豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置(8)的連接處，豎直旋轉(zhuǎn)軸角位移檢測傳感器(13)安裝于豎直軸旋轉(zhuǎn)裝置(8) —側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種外場數(shù)據(jù)數(shù)字接收機(jī)，其特征在于:所述的環(huán)形軌道(2)由多根固定軌道(2.2)和多根可折疊軌道(2.1)組成，固定軌道(2.2)和可折疊軌道(2.1)通過鉸接扣(6 )交叉活動連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種外場數(shù)據(jù)數(shù)字接收機(jī)，其特征在于:所述的鉸接扣(6)包括固定軌道鉸接支座(6.1)、鉸接柱(6.4)、副液壓缸伸縮裝置(6.2)和可折疊軌道鉸接支座(6.3)，固定軌道鉸接支座(6.1)固定安裝在固定軌道(2.2)鉸接側(cè)，可折疊軌道鉸接支座(6.3 )固定在可折疊軌道(2.1)的鉸接側(cè)，固定軌道鉸接支座(6.1)和可折疊軌道鉸接支座(6.3)之間通過可自由伸縮的副液壓缸伸縮裝置(6.2)活動連接，鉸接柱(6.4)穿過可折疊軌道(2.1)的鉸接端，并固定在固定軌道(2.2)上。
7.一種外場數(shù)據(jù)的檢測系統(tǒng)，其特征在于:它包括數(shù)字接收機(jī)、外場數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)匹配單元、數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)單元、數(shù)據(jù)分析單元和數(shù)據(jù)信息相關(guān)處理單元，數(shù)字接收機(jī)用于接收外場信號，并通過預(yù)處理模塊對外場信號的所有檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理，將經(jīng)過預(yù)處理后的初步編碼的外場信號所有檢測數(shù)據(jù)存儲到外場數(shù)據(jù)庫；外場數(shù)據(jù)庫作為存儲設(shè)備；數(shù)據(jù)匹配單元用于對外場數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)匹配工作；數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)單元用于將匹配后，相同的外場信號進(jìn)行歸類，分離出信號的種類，生成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表格；數(shù)據(jù)分析單元用于根據(jù)生成的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表格，分析各種數(shù)據(jù)的檢測值和出現(xiàn)頻率的相關(guān)信息，生成與之相對應(yīng)的分析圖表；數(shù)據(jù)信息相關(guān)處理單元依據(jù)分析圖表確定出外場信號存在的合理性和安全度，對有害的外場信號進(jìn)行及時的處理。
8.一種外場數(shù)據(jù)的檢測方法，其特征在于:它包括如下步驟:51:數(shù)字接收機(jī)接收外場信號并對接收的外場信號進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理后傳送至外場數(shù)據(jù)庫進(jìn)行臨時存儲，具體包括如下子步驟:511:數(shù)字接收機(jī)通過信號接收設(shè)備接收外場信號；512:分路器將信號接收設(shè)備接收的外場信號進(jìn)行分路處理，分別發(fā)送至信道A和信道B，信道A和信道B對分路后的信號分別進(jìn)行處理，并傳送至預(yù)處理模塊，具體包括如下并列步驟: ①分路后的信號通過信道選擇器送入信道A，信道A對該信號進(jìn)行頻段檢測、脈寬檢測、PRI檢測和幅度檢測，并向預(yù)處理模塊傳送頻率引導(dǎo)信息和相關(guān)檢測數(shù)據(jù)；②分路后的信號送入信道B，信道B通過內(nèi)部的入射角檢測模塊對該信號的入射角進(jìn)行檢測，與此同時，信道B內(nèi)的接收器旋轉(zhuǎn)角度檢測模塊、接收器俯仰角度檢測模塊和基座位置檢測模塊分別接收信號接收設(shè)備上位移檢測傳感器檢測到的數(shù)據(jù)，并將檢測的入射角參數(shù)、接收器旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)、接收器俯仰角度參數(shù)和基座位置參數(shù)傳送至預(yù)處理模塊；513:預(yù)處理模塊根據(jù)信道A輸入的頻率引導(dǎo)信息更新信道B中的信道參數(shù)；S14:信道B將更新后的同一頻率外場信號的入射角參數(shù)、接收器旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)、接收器俯仰角度參數(shù)和基座位置參數(shù)傳遞到預(yù)處理模塊中；S15:預(yù)處理模塊對同一頻率的所有檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行初步編碼，并發(fā)送至外場數(shù)據(jù)庫進(jìn)行臨時存儲；所有檢測數(shù)據(jù)包括信道A傳送的相關(guān)檢測數(shù)據(jù)和信道B更新后的信道參數(shù)；52:數(shù)據(jù)匹配單元對外場數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)匹配處理；S3:數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)單元將匹配處理后的相同的外場信號分別歸類，分離出信號的種類，生成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表格；S4:數(shù)據(jù)分析單元根據(jù)生成的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表格，分析各種數(shù)據(jù)的檢測值和出現(xiàn)頻率的相關(guān)信息，生成與之相對應(yīng)的分析圖表；S5:數(shù)據(jù)信息相關(guān)處理單元依據(jù)分析圖表確定出外場信號存在的合理性和安全度，對有害的外場信號進(jìn)行及時的處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種外場數(shù)據(jù)的檢測方法，其特征在于:所述的相關(guān)檢測數(shù)據(jù)包括頻段數(shù)據(jù)、脈寬數(shù)據(jù)、PRI數(shù)據(jù)和幅值數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種外場數(shù)據(jù)的檢測方法，其特征在于:所述數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)單元對外場信號歸 類統(tǒng)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)包括信號出現(xiàn)的次數(shù)、頻段、PR1、脈寬和幅度值中的一種或多種組合。
【文檔編號】H04B1/16GK103647568SQ201310710797
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】李彥, 孟建, 王偉, 劉剛, 王萌, 李文強(qiáng), 宋悅剛 申請人:四川大學(xué), 中國電子科技集團(tuán)公司第二十九研究所