無線頻譜精細(xì)化網(wǎng)格監(jiān)測(cè)的簡易硬件系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無線頻譜精細(xì)化網(wǎng)格監(jiān)測(cè)的簡易硬件系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]頻譜監(jiān)測(cè)是頻域測(cè)量的重要技術(shù)領(lǐng)域，目前政府管理機(jī)構(gòu)對(duì)各種各樣的無線業(yè)務(wù)分配不同的頻段，例如:廣播電視、無線通信、移動(dòng)通信、警務(wù)和應(yīng)急通信等其它業(yè)務(wù)。保證不同業(yè)務(wù)工作在其被分配的信道帶寬內(nèi)是至關(guān)重要的，通常要求發(fā)射機(jī)和其它輻射設(shè)備應(yīng)工作于緊鄰的頻段。在這些通信系統(tǒng)中，針對(duì)功率放大器和其它模塊的一項(xiàng)重要測(cè)量是檢測(cè)溢出到鄰近信道的信號(hào)能量以及由此所引起的干擾。伴隨著全球無線電新技術(shù)、新業(yè)務(wù)的廣泛應(yīng)用，并滲透到社會(huì)生活的各個(gè)方面，頻譜資源所蘊(yùn)藏的巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值逐漸被開發(fā)出來。同時(shí)，無線電頻譜資源的有限性與稀缺性矛盾已經(jīng)非常顯著。頻譜的經(jīng)濟(jì)屬性越來越凸顯。頻譜經(jīng)濟(jì)價(jià)值研究也顯得越發(fā)重要。三維動(dòng)態(tài)頻譜和場(chǎng)強(qiáng)分布特性測(cè)量系統(tǒng)可對(duì)頻譜和場(chǎng)強(qiáng)分布特性提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0003]現(xiàn)有的無線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大多數(shù)是以無線電固定監(jiān)測(cè)站的形式存在，通常在城市市區(qū)內(nèi)監(jiān)測(cè)站之間的距離較遠(yuǎn)，精細(xì)化程度不高，且其所配備的無線電監(jiān)測(cè)接收機(jī)主要適合于監(jiān)測(cè)模擬制式AM/FM無線通信的應(yīng)用，對(duì)應(yīng)的信號(hào)帶寬往往不超過200kHz，不能夠監(jiān)測(cè)2G通信頻段、3G通信頻段、開放通信頻段的場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)，而本發(fā)明能夠很好地解決上面的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供了一種無線頻譜精細(xì)化網(wǎng)格監(jiān)測(cè)的簡易硬件系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，該方法為網(wǎng)格化無線電監(jiān)測(cè)，與傳統(tǒng)的無線電監(jiān)測(cè)技術(shù)的作用相比，該方法在精細(xì)化偵測(cè)、實(shí)時(shí)化分析、評(píng)估化判斷、科學(xué)化保障等方面具有特定的優(yōu)勢(shì)。為頻譜監(jiān)測(cè)和相關(guān)管理部門及運(yùn)營商的頻譜利用和分配提供數(shù)據(jù)采集支撐。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的方案是:一種無線頻譜精細(xì)化網(wǎng)格監(jiān)測(cè)的簡易硬件系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括智能天線感知模塊、濾波器、放大器、檢波器、單片機(jī)處理系統(tǒng)、Zigbee傳輸模塊、WiFi傳輸模塊。
[0006]智能天線感知模塊的功能是:動(dòng)態(tài)的感知測(cè)量頻段的信號(hào)。
[0007]濾波器的功能是:濾除噪聲和分離出測(cè)量頻段的信號(hào)。
[0008]檢波器的功能是:檢出波動(dòng)信號(hào)中有用的頻段信息。
[0009]單片機(jī)處理系統(tǒng)的功能是:A/D轉(zhuǎn)換和串口通信。
[0010]Zigbee傳輸模塊的功能是:動(dòng)態(tài)組網(wǎng)并傳輸信息。
[0011]WiFi傳輸模塊的功能是:無線傳輸模塊動(dòng)態(tài)無線傳輸所測(cè)數(shù)據(jù)信息。
[0012]本發(fā)明還提供了一種無線頻譜精細(xì)化網(wǎng)格監(jiān)測(cè)的簡易硬件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，該方法由采集發(fā)送端采集并且發(fā)送信號(hào)，集中接收端收集信號(hào)之后通過WiFi傳輸信號(hào)。實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)一平方米以內(nèi)的900M頻段(即:2G通信頻段)、2G頻段(即:3G通信頻段)、2.4G頻段(即:開放通信頻段)的場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)。與傳統(tǒng)的無線電監(jiān)測(cè)技術(shù)的作用相比，在精細(xì)化偵測(cè)、實(shí)時(shí)化分析、評(píng)估化判斷、科學(xué)化保障等方面具有特定的優(yōu)勢(shì)。
[0013]方法流程:
[0014]步驟1:假設(shè)在一個(gè)有限的空間中，每一平方米有一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，總共有N個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，每一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都由采集發(fā)送和集中接收兩部分組成，如圖4上半部分，豎著看從智能天線接收到第一個(gè)智能天線發(fā)射；
[0015]步驟2:采集器能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)采集不同地點(diǎn)不同頻點(diǎn)的單位平方米內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)值，并把采集的數(shù)據(jù)信息傳送給集中器，如圖4，豎著看從第一個(gè)智能天線發(fā)射到第二個(gè)智能天線接收；
[0016]步驟3:集中器的主要功能是集中接收不同節(jié)點(diǎn)采集器的數(shù)據(jù)信息，并能依據(jù)需要選擇不同地點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量值，如圖4中豎著數(shù)所有第二個(gè)智能天線接收；
[0017]步驟4:集中器接收的數(shù)據(jù)通過WiFi模塊傳送給SSS智能服務(wù)器，即數(shù)據(jù)庫，為無線頻譜的分析及應(yīng)用提供有力的數(shù)據(jù)支撐，如圖4中的后半部分。
[0018]有益效果:
[0019]1、本發(fā)明能夠?qū)o線頻譜的監(jiān)測(cè)，在精細(xì)化偵測(cè)、實(shí)時(shí)化分析、評(píng)估化判斷、科學(xué)化保障等方面具有很好地優(yōu)勢(shì)。
[0020]2、本發(fā)明能夠有效地利用智能天線、窄帶濾波器、Zigbee傳輸模塊、WiFi傳輸模塊、單片機(jī)模塊等簡易硬件模塊，實(shí)現(xiàn)了無線頻譜精細(xì)化網(wǎng)格監(jiān)測(cè)。
[0021]3、本發(fā)明能夠有效地利用了智能天線、窄帶濾波器、Zigbee傳輸模塊、WiFi傳輸模塊、單片機(jī)模塊等簡易硬件模塊，很好地實(shí)現(xiàn)了無線頻譜精細(xì)化網(wǎng)格監(jiān)測(cè)。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的架構(gòu)圖。
[0023]圖2為本發(fā)明實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的采集發(fā)送模塊示意圖。
[0024]圖3為本發(fā)明實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的集中接收且發(fā)送模塊示意圖。
[0025]圖4為本發(fā)明方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0027]如圖1所示，一種無線頻譜精細(xì)化網(wǎng)格監(jiān)測(cè)的簡易硬件系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括智能天線感知模塊、濾波器、放大器、檢波器、單片機(jī)處理系統(tǒng)、Zigbee傳輸模塊、WiFi傳輸模塊。
[0028]如圖1所示，該系統(tǒng)包括智能天線感知模塊、濾波器、放大器、檢波器、單片機(jī)處理系統(tǒng)、Zigbee傳輸模塊、WiFi傳輸模塊。
[0029]智能天線感知模塊的功能是:動(dòng)態(tài)的感知測(cè)量頻段的信號(hào)。
[0030]濾波器的功能是:濾除噪聲和分離出測(cè)量頻段的信號(hào)。
[0031]檢波器的功能是:檢出波動(dòng)信號(hào)中有用的頻段信息。
[0032]單片機(jī)處理系統(tǒng)的功能是:A/D轉(zhuǎn)換和串口通信。
[0033]Zigbee傳輸模塊的功能是:動(dòng)態(tài)組網(wǎng)并傳輸信息。
[0034]WiFi傳輸模塊的功能是:無線傳輸模塊動(dòng)態(tài)無線傳輸所測(cè)數(shù)據(jù)信息。
[0035]如圖2所示，本發(fā)明提供了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的采集發(fā)送模塊，該模塊能夠智能天線感知信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過濾波然后被放大，即:經(jīng)歷直流小信號(hào)放大器，然后經(jīng)過單片機(jī)ADR換，通過Zigbee模塊智能天線傳輸。
[0036]如圖3所示，本發(fā)明提供了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的集中接收且發(fā)送模塊，該模塊通過智能天線的接收，經(jīng)Zigbee模塊組網(wǎng)傳輸，單片機(jī)系統(tǒng)處理，最后經(jīng)WiFi傳輸?shù)絊SS服務(wù)器。
[0037]如圖4所示，本發(fā)明提供了一種無線頻譜精細(xì)化網(wǎng)格監(jiān)測(cè)的簡易硬件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，該方法包括如下步驟:
[0038]步驟1:本發(fā)明假設(shè)在一個(gè)有限的空間中，每一平方米有一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，總共有N個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，每一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都由采集發(fā)送和集中接收兩部分組成，如圖4上半部分，豎著看從智能天線接收到第一個(gè)智能天線發(fā)射；。
[0039]步驟2:采集器能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)采集不同地點(diǎn)不同頻點(diǎn)的單位平方米內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)值，并把采集的數(shù)據(jù)信息傳送給集中器，如圖4，首先智能天線接收測(cè)量頻段信號(hào)，然后經(jīng)過濾波器濾波和檢波器，再經(jīng)直流小信號(hào)放大將信號(hào)放大，再經(jīng)單片機(jī)系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換和串口通信和Zigbee模塊最后經(jīng)過智能天線將信號(hào)發(fā)送出去。豎著看從第一個(gè)智能天線發(fā)射到第二個(gè)智能天線接收。
[0040]步驟3:集中器的主要功能是集中接收不同節(jié)點(diǎn)采集器的數(shù)據(jù)信息，并能依據(jù)需要選擇不同地點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量值，如圖4，智能天線接收采集器發(fā)送出來的信號(hào)，圖4中豎著數(shù)所有第二個(gè)智能天線接收。
[0041]步驟4:集中器接收的數(shù)據(jù)通過WiFi模塊傳送給SSS智能服務(wù)器(數(shù)據(jù)庫)，為無線頻譜的分析及應(yīng)用提供有力的數(shù)據(jù)支撐，如圖4中的后半部分。
[0042]本發(fā)明對(duì)無線頻譜的監(jiān)測(cè)在精細(xì)化偵測(cè)、實(shí)時(shí)化分析、評(píng)估化判斷、科學(xué)化保障等方面具有特定的優(yōu)勢(shì)。
[0043]本發(fā)明能夠有效地利用了智能天線、窄帶濾波器、Zigbee傳輸模塊、WiFi傳輸模塊、單片機(jī)模塊等簡易硬件模塊實(shí)現(xiàn)了無線頻譜精細(xì)化網(wǎng)格監(jiān)測(cè)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無線頻譜精細(xì)化網(wǎng)格監(jiān)測(cè)的簡易硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:所述系統(tǒng)包括智能天線感知模塊、濾波器、放大器、檢波器、單片機(jī)處理系統(tǒng)、Zigbee傳輸模塊、WiFi傳輸模塊； 智能天線感知模塊的功能是:動(dòng)態(tài)的感知測(cè)量頻段的信號(hào)； 濾波器的功能是:濾除噪聲和分離出測(cè)量頻段的信號(hào)； 檢波器的功能是:檢出波動(dòng)信號(hào)中有用的頻段信息； 單片機(jī)處理系統(tǒng)的功能是:A/D轉(zhuǎn)換和串口通信； Zigbee傳輸模塊的功能是:動(dòng)態(tài)組網(wǎng)并傳輸信息； WiFi傳輸模塊的功能是:無線傳輸模塊動(dòng)態(tài)無線傳輸所測(cè)數(shù)據(jù)信息。2.一種無線頻譜精細(xì)化網(wǎng)格監(jiān)測(cè)的簡易硬件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 步驟1:假設(shè)在一個(gè)有限的空間中，每一平方米有一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，總共有N個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，每一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都由采集發(fā)送和集中接收兩部分組成； 步驟2:采集器能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)采集不同地點(diǎn)不同頻點(diǎn)的單位平方米內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)值，并把采集的數(shù)據(jù)信息傳送給集中器； 步驟3:集中器的主要功能是集中接收不同節(jié)點(diǎn)采集器的數(shù)據(jù)信息，并能依據(jù)需要選擇不同地點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量值； 步驟4:集中器接收的數(shù)據(jù)通過WiFi模塊傳送給SSS智能服務(wù)器，即數(shù)據(jù)庫，為無線頻譜的分析及應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無線頻譜精細(xì)化網(wǎng)格監(jiān)測(cè)的簡易硬件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟1的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的采集發(fā)送模塊能夠智能天線感知信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過濾波然后被放大，即:經(jīng)歷直流小信號(hào)放大器，然后經(jīng)過單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換，通過Zigbee模塊智能天線傳輸。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種無線頻譜精細(xì)化網(wǎng)格監(jiān)測(cè)的簡易硬件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟1的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的集中接收且發(fā)送模塊通過智能天線的接收，經(jīng)Zigbee模塊組網(wǎng)傳輸，單片機(jī)系統(tǒng)處理，最后經(jīng)WiFi傳輸?shù)絊SS服務(wù)器。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無線頻譜精細(xì)化網(wǎng)格監(jiān)測(cè)的簡易硬件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述方法由采集發(fā)送端采集并且發(fā)送信號(hào)，集中接收端收集信號(hào)之后通過WiFi傳輸信號(hào)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了無線頻譜精細(xì)化網(wǎng)格監(jiān)測(cè)的簡易硬件系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，該方法的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)包括：智能天線感知模塊、濾波器、放大器、檢波器、單片機(jī)處理系統(tǒng)、Zigbee傳輸模塊、WiFi傳輸模塊。該監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)能夠監(jiān)測(cè)一平方米以內(nèi)的900M頻段(2G通信頻段)、2G頻段(3G通信頻段)、2.4G頻段(開放通信頻段)的場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)。隨著無線電通信技術(shù)的發(fā)展和頻譜資源的不斷開發(fā)利用，而今越來越多的無線通信系統(tǒng)向著更高的載波頻率、更寬的信號(hào)帶寬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)用特征開始逐步顯現(xiàn)。為此，網(wǎng)格化無線電監(jiān)測(cè)技術(shù)與傳統(tǒng)的無線電監(jiān)測(cè)技術(shù)的作用相比，在精細(xì)化偵測(cè)、實(shí)時(shí)化分析、評(píng)估化判斷、科學(xué)化保障等方面具有特定的優(yōu)勢(shì)。
【IPC分類】H04W24/08, H04W4/00
【公開號(hào)】CN105430684
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510698065
【發(fā)明人】孫君, 谷蘇文, 張搖, 張宇
【申請(qǐng)人】南京郵電大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年10月23日