本實(shí)用新型涉及一種網(wǎng)格化集中式航空干擾監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著無(wú)線電技術(shù)在各行各業(yè)的越來(lái)越廣泛地使用，航空機(jī)場(chǎng)無(wú)線電通信信道已受到其他無(wú)線電信號(hào)越來(lái)越嚴(yán)重的干擾。這些干擾無(wú)處不在，無(wú)線電廣播、蜂窩電話(huà)系統(tǒng)以及各種不同用途的無(wú)線電發(fā)射機(jī)都可能對(duì)空中交通無(wú)線電通訊信道造成干擾和阻塞。無(wú)線電干擾對(duì)機(jī)場(chǎng)的空中交通管制系統(tǒng)也造成巨大的威脅。輕則可以使飛行器改變其原來(lái)的航向或使航班延誤而帶來(lái)巨大的積極損失，重則威脅到飛行器的安全及廣大乘客的生命安全。因無(wú)線電信道受到干擾而引起的墜機(jī)事件也不時(shí)見(jiàn)于報(bào)端?！昂娇崭蓴_檢測(cè)系統(tǒng)”的重要性不言而喻。該系統(tǒng)可用于各種地理環(huán)境下截獲、監(jiān)測(cè)和定位各種頻段的無(wú)線電干擾源。

國(guó)內(nèi)的網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)技術(shù)還處于全新的發(fā)展階段，而傳統(tǒng)的檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)不能滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的需求。傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)設(shè)備以遠(yuǎn)距離間隔建設(shè)若干無(wú)線電固定監(jiān)測(cè)站，但是傳統(tǒng)的大型固定監(jiān)測(cè)站和小型監(jiān)測(cè)站等監(jiān)測(cè)手段難以快速完成各項(xiàng)精確的監(jiān)測(cè)任務(wù)，特別是對(duì)于一些需要保護(hù)的重點(diǎn)區(qū)域難以覆蓋到，對(duì)各種弱功率信號(hào)、突發(fā)的干擾信號(hào)、短持續(xù)信號(hào)等更難截獲，因此電磁頻譜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)面臨極大的挑戰(zhàn)。

而今越來(lái)越多的無(wú)線通信系統(tǒng)想著更高的載波頻率、更寬的信號(hào)寬帶及更低的輻射功率等方向發(fā)展，網(wǎng)狀化、蜂窩化、局部應(yīng)用化等應(yīng)用特征開(kāi)始逐步顯現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種網(wǎng)格化集中式航空干擾監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種網(wǎng)格化集中式航空干擾監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括多個(gè)信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置、多個(gè)VPN路由、至少一個(gè)處理服務(wù)器和至少一個(gè)監(jiān)測(cè)中心，所述的信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置包括接收天線、GPS天線和射頻傳感器；所述的接收天線接收輻射在空中的電波并發(fā)送至射頻傳感器，GPS天線的輸出端也與射頻傳感器連接，射頻傳感器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理并通過(guò)VPN路由發(fā)送至處理服務(wù)器，所述的處理服務(wù)器對(duì)回傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理服務(wù)器與監(jiān)測(cè)中心連接；

所述的射頻傳感器包括三個(gè)輸入端口和一個(gè)輸出端口，所述的射頻傳感器包括單刀雙擲開(kāi)關(guān)、邏輯放大器、預(yù)選器、混頻器、本地振蕩器、中頻放大器、ADC、FPGA和GPS接收機(jī)；第一接收天線通過(guò)第一輸入端口與單刀雙擲開(kāi)關(guān)的其中一個(gè)不動(dòng)端連接，第二接收天線通過(guò)第二輸入端口與單刀雙擲開(kāi)關(guān)的另外一個(gè)不動(dòng)端連接，單刀雙擲開(kāi)關(guān)的動(dòng)端與邏輯放大器的輸入端連接，邏輯放大器的輸出端與預(yù)選器連接，預(yù)選器的輸出端與混頻器的第一輸入端連接，本地振蕩器的輸出端與混頻器的第二輸入端連接，混頻器的輸出端與中頻放大器連接，中頻放大器的輸出端與ADC連接，ADC的輸出端與FPGA連接，GPS天線通過(guò)第三輸入端口與GPS接收機(jī)連接，GPS接收機(jī)與FPGA連接，F(xiàn)PGA的輸出端通過(guò)輸出端口與VPN路由連接。

所述的FPGA包括DDC、觸發(fā)器、捕獲存儲(chǔ)器、FFT和CPU，DDC接收來(lái)自ADC輸入的信號(hào)，DDC分別與觸發(fā)器、捕獲存儲(chǔ)器、FFT連接，觸發(fā)器、捕獲存儲(chǔ)器、FFT與CPU連接，所述的GPS接收機(jī)的輸出端與CPU連接，CPU的結(jié)果處理輸出端通過(guò)輸出端口與VPN路由連接。

所述的接收天線為全向天線。

所述的接收天線包括套筒和天饋線系統(tǒng)，套筒上設(shè)置有射頻線纜接口，套筒底部設(shè)置有安裝底座；套筒內(nèi)部中央設(shè)置有天線支撐導(dǎo)體管，天饋線系統(tǒng)包括偶極子、功率分配器、饋電單元和饋線，偶極子沿軸向焊接在天線支撐導(dǎo)體管上，每對(duì)偶極子均由兩個(gè)相對(duì)且間隔設(shè)置的振子構(gòu)成，功率分配器與射頻線纜接口連接，功率分配器的輸出端連接有至少兩根饋線，每根饋線通過(guò)饋電單元連接偶極子中的一個(gè)振子。

所述的安裝底座上還設(shè)置有安裝孔。

所述的天線支撐導(dǎo)體管的上端設(shè)置有上支撐件，下端設(shè)置有下支撐件。

本實(shí)用新型的有益效果是：

（1）本實(shí)用新型為了提高射頻傳感器的動(dòng)態(tài)范圍和接收靈敏度，在混頻之后利用模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)字下變頻技術(shù)，將模擬射頻變?yōu)閿?shù)字中頻，然后用FPGA芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字中頻的處理和分析，同時(shí)增加天線多路切換端口和GPS處理模塊用于減少多徑效應(yīng)和TDOA定位的時(shí)鐘同步服務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守室外放置，有效降低射頻傳感器以及整個(gè)系統(tǒng)的成本，并可以滿(mǎn)足基本監(jiān)測(cè)功能要求。

（2）本實(shí)用新型的全向天線全方向、體積小、重量輕、運(yùn)輸方便、設(shè)置安裝底座，安裝方便、設(shè)置射頻線纜接口，連接方便快捷。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型連接示意圖；

圖2為射頻傳感器與接收天線連接示意圖；

圖3為接收天線外部結(jié)構(gòu)圖；

圖4為接收天線內(nèi)部布局圖；

圖中，1-套筒，2-射頻線纜接口，3-安裝底座，4-安裝孔，5-功率分配器，6-饋線，7-下支撐件，8-偶極子，8.1、8.2-振子，9-饋電單元，10-天線支撐導(dǎo)體管，11-支撐件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，一種網(wǎng)格化集中式航空干擾監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括多個(gè)信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置、多個(gè)VPN路由、至少一個(gè)處理服務(wù)器和至少一個(gè)監(jiān)測(cè)中心，所述的信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置包括接收天線、GPS天線和射頻傳感器；所述的接收天線接收輻射在空中的電波并發(fā)送至射頻傳感器，GPS天線的輸出端也與射頻傳感器連接，射頻傳感器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理并通過(guò)VPN路由發(fā)送至處理服務(wù)器，所述的處理服務(wù)器對(duì)回傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理服務(wù)器與監(jiān)測(cè)中心連接；

所述的射頻傳感器包括三個(gè)輸入端口和一個(gè)輸出端口，所述的射頻傳感器包括單刀雙擲開(kāi)關(guān)、邏輯放大器、預(yù)選器、混頻器、本地振蕩器、中頻放大器、ADC、FPGA和GPS接收機(jī)；第一接收天線通過(guò)第一輸入端口與單刀雙擲開(kāi)關(guān)的其中一個(gè)不動(dòng)端連接，第二接收天線通過(guò)第二輸入端口與單刀雙擲開(kāi)關(guān)的另外一個(gè)不動(dòng)端連接，單刀雙擲開(kāi)關(guān)的動(dòng)端與邏輯放大器的輸入端連接，邏輯放大器的輸出端與預(yù)選器連接，預(yù)選器的輸出端與混頻器的第一輸入端連接，本地振蕩器的輸出端與混頻器的第二輸入端連接，混頻器的輸出端與中頻放大器連接，中頻放大器的輸出端與ADC連接，ADC的輸出端與FPGA連接，GPS天線通過(guò)第三輸入端口與GPS接收機(jī)連接，GPS接收機(jī)與FPGA連接，F(xiàn)PGA的輸出端通過(guò)輸出端口與VPN路由連接。

處理服務(wù)器只需要購(gòu)置現(xiàn)有設(shè)備即可，不需要對(duì)其軟件進(jìn)行改進(jìn)，比如華為RH5885V3服務(wù)器。

所述的FPGA包括DDC、觸發(fā)器、捕獲存儲(chǔ)器、FFT和CPU，DDC接收來(lái)自ADC輸入的信號(hào)，DDC分別與觸發(fā)器、捕獲存儲(chǔ)器、FFT連接，觸發(fā)器、捕獲存儲(chǔ)器、FFT與CPU連接，所述的GPS接收機(jī)的輸出端與CPU連接，CPU的結(jié)果處理輸出端通過(guò)輸出端口與VPN路由連接。

觸發(fā)功能是包括頻率觸發(fā)、電平觸發(fā)、功率觸發(fā)等。其基本實(shí)現(xiàn)方式是將經(jīng)過(guò)FPGA處理的數(shù)據(jù)與通過(guò)主控接口輸入的觸發(fā)模板數(shù)據(jù)進(jìn)行逐個(gè)比較，如果滿(mǎn)足設(shè)定的觸發(fā)條件，則產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，如果不滿(mǎn)足觸發(fā)條件則一直進(jìn)行比較，直到主控接口停止觸發(fā)功能或者有滿(mǎn)足觸發(fā)條件的信號(hào)進(jìn)行觸發(fā)。根據(jù)進(jìn)行比較的觸發(fā)數(shù)據(jù)的位置的不同，決定觸發(fā)模板的不同，決定了觸發(fā)方式的不同。在觸發(fā)功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程當(dāng)中，在時(shí)間上連續(xù)的任何一個(gè)信號(hào)都會(huì)與觸發(fā)模板數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，這樣就保證了比較數(shù)據(jù)的無(wú)丟失、無(wú)縫特性，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)丟失觸發(fā)功能。

實(shí)時(shí)捕獲動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)功能是需要與觸發(fā)功能配合實(shí)現(xiàn)的。捕獲存儲(chǔ)功能就是將數(shù)據(jù)通過(guò)FPGA(Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列) 接口寫(xiě)入到捕獲存儲(chǔ)。在進(jìn)行觸發(fā)捕獲存儲(chǔ)之前要首先通過(guò)主控端口設(shè)置觸發(fā)前后的存儲(chǔ)深度。當(dāng)數(shù)據(jù)不能滿(mǎn)足觸發(fā)條件時(shí)候，數(shù)據(jù)一直寫(xiě)入到捕獲存儲(chǔ)中，如果一直沒(méi)有生成觸發(fā)信號(hào)，寫(xiě)入捕獲存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)一直進(jìn)行刷新，這些數(shù)據(jù)在時(shí)間上是連續(xù)的。如果觸發(fā)信號(hào)生成，則開(kāi)始向捕獲存儲(chǔ)器中寫(xiě)入已經(jīng)定義的存儲(chǔ)深度的數(shù)據(jù)，寫(xiě)滿(mǎn)之后停止寫(xiě)入，這時(shí)寫(xiě)入捕獲存儲(chǔ)器中的滿(mǎn)足觸發(fā)條件存儲(chǔ)深度的數(shù)據(jù)與捕獲存儲(chǔ)器中未刷新的數(shù)據(jù)組成了以滿(mǎn)足觸發(fā)條件信號(hào)數(shù)據(jù)為分界點(diǎn)的時(shí)間上連續(xù)的數(shù)據(jù)。上述過(guò)程實(shí)現(xiàn)了信號(hào)數(shù)據(jù)的無(wú)丟失捕獲存儲(chǔ)。

具體可參照申請(qǐng)?zhí)?01120316897.0中無(wú)丟失觸發(fā)與捕獲存儲(chǔ)的功能，不需要對(duì)其軟件進(jìn)行改進(jìn)，是現(xiàn)有的技術(shù)。

所述的接收天線為全向天線。

所述的接收天線包括套筒1和天饋線系統(tǒng)，套筒1上設(shè)置有射頻線纜接口2，套筒1底部設(shè)置有安裝底座3；套筒1內(nèi)部中央設(shè)置有天線支撐導(dǎo)體管10，天饋線系統(tǒng)包括偶極子8、功率分配器5、饋電單元9和饋線6，偶極子8沿軸向焊接在天線支撐導(dǎo)體管10上，每對(duì)偶極子8均由兩個(gè)相對(duì)且間隔設(shè)置的振子8.1、8.2構(gòu)成，功率分配器5與射頻線纜接口2連接，功率分配器5的輸出端連接有至少兩根饋線6，每根饋線6通過(guò)饋電單元9連接偶極子8中的一個(gè)振子8.1、8.2。

所述的安裝底座3上還設(shè)置有安裝孔4。

所述的天線支撐導(dǎo)體10的上端設(shè)置有上支撐件11，下端設(shè)置有下支撐件7。