一种基于usrp的空间电磁场可视化装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电磁场检测领域，特别涉及一种基于USRP的空间电磁场可视化
目.ο
【背景技术】
[0002]随着社会经济的发展，通信技术在军事和民用领域广泛应用。然而通信事业的发展却带来了各类基站和电台的盲目规划和建设，使得电磁环境变的日益复杂，无线电干扰会导致广播、电视和通信线路的中断等严重后果，电磁辐射的增加也会对周围环境和人体造成一定的危害。我们身边的电磁环境正遭受着不同程度的污染，为军事和民用都带来了巨大的挑战，电磁环境监测已经成为了各级环保和频谱管理部门的工作重点。为了充分、合理地利用电磁频谱，避免基站电台和无线电监测站的盲目规划，保证布局和建设的合理性，研究特定区域内的电磁情况是重要和必要的，对电磁环境可视化监测系统的研究开发的需求也是十分迫切的。
[0003]传统的电磁环境监测系统主要基于频谱分析仪完成。此种监测系统具有超宽带、可视化的特点，实时性强。但是，由于频谱分析仪本身体积较大，重量较重，移动不便，只能作为定点监测设备来使用。随着空间中电磁分布范围越来越广，仅对固定监测点的电磁信息进行监测显然是不够的，而若要覆盖一个较广的区域则需要较多监测点，系统搭建成本较高。市场上常见的便携式电磁监测系统主要基于高速A/D完成，携带方便，灵敏度高。但此类设备数据处理和可视化显示能力有限，可拓展性差。随着电磁环境监测数据量的日益增大，对数据的合理管理和可视化显示成为电磁环境的分析中不可缺少的部分。
[0004]如何使监测系统具有较强的实时性和直观的可视化界面，并保证监测设备的便携性，同时控制成本，这成为亟需解决的一个技术问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型为解决上述问题，提供了一种基于USRP的空间电磁场可视化装置。
[0006]本实用新型的技术方案是提供一种基于USRP的空间电磁场可视化装置:包括Windows系统上位机装置、Linux系统上位机装置、信息采集装置、移动终端显示装置，其特征在于:信息采集装置包括基于USRP的空间电磁信息采集模块和基于GPS的地理位置信息采集模块，基于USRP的空间电磁信息采集模块通过USB接口与Linux系统上位机装置连接；基于GPS的地理位置信息采集模块通过USB接口与Windows系统上位机连接！Windows系统上位机装置和Linux系统上位机装置之间通过无线局域网进行连接；WindowS系统上位机与移动终端显示装置通过互联网连接。
[0007]与现有技术相比，本实用新型的技术优点与积极效果是:本实用新型使用USRP采集空间电磁信息，携带方便，成本较低；实现了 USRP和GPS硬件的交互，能将频谱信息与地理位置信息结合，显示不同测试点的频谱信息和基于数字化地图的频谱分布图，显示更加清晰、直观；Linux系统上位机可显示空间电磁场的实时频谱图和瀑布图；测试数据可通过无线终端灵活查看。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型所提出的一种基于USRP的空间电磁场可视化装置的原理框图。
[0009]图中符号说明如下:
[0010]1-Windows系统上位机装置，2_Linux系统上位机装置，3-信息采集装置，4-移动终端显示装置。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0012]USRP(Universal Software Rad1 Peripheral，通用软件无线电外设)旨在使普通计算机能像高带宽的软件无线电设备一样工作。从本质上讲，它充当了一个无线电通讯系统的数字基带和中频部分。
[0013]参见图1所示，本装置的基于USRP的空间电磁场可视化装置包括Windows系统上位机装置1、Linux系统上位机装置2、信息采集装置3、移动终端显示装置4。
[0014]信息采集装置3中的不同采集模块通过USB接口，分别与Windows系统上位机装置I和Linux系统上位机装置2连接!Windows系统上位机装置I和Linux系统上位机装置2之间通过无线局域网进行连接。
[0015]具体在本装置中，所示的信息采集装置3包括基于USRP的空间电磁信息采集模块和基于GPS的地理位置信息采集模块，其中电磁信息采集模块由天线、USRP母板及子板共同构成，通过USB接口与Linux系统上位机装置2连接；地理位置信息采集模块通过USB接口与Windows系统上位机I连接。Windows系统上位机I与移动终端显示装置4通过互联网连接。
[0016]其工作原理为:
[0017]通过Linux系统上位机2控制USRP对空间中的电磁信息进行采集，并将频谱图、瀑布图实时的显示出来；通过无线局域网将采集到的频谱数据实时的共享给Windows系统上位机I，并由Windows系统上位机I控制GPS模块完成地理位置信息的采集；在Windows系统上位机I中将频谱数据与地理位置信息关联，对数据进行分割、计算后调用excel完成数据的储存并上传至网络服务器；在进行多点测量后，通过Windows系统上位机可以调取并查看不同测试点的频谱图，同时通过双线性插值算法在数字化地图上绘制出测试区域的频谱分布图；WindowS系统上位机I与移动终端显示装置4通过互联网连接，进而可灵活方便的查看全部测试数据以及相应的频谱分布图。
[0018]当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于USRP的空间电磁场可视化装置:包括Windows系统上位机装置⑴、Linux系统上位机装置(2)、信息采集装置(3)、移动终端显示装置(4)，其特征在于: 信息采集装置(3)包括基于USRP的空间电磁信息采集模块和基于GPS的地理位置信息采集模块，基于USRP的空间电磁信息采集模块通过USB接口与Linux系统上位机装置(2)连接；基于GPS的地理位置信息采集模块通过USB接口与Windows系统上位机(I)连接；Windows系统上位机装置(I)和Linux系统上位机装置⑵之间通过无线局域网进行连接；Windows系统上位机(I)与移动终端显示装置(4)通过互联网连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于USRP的空间电磁场可视化装置：包括Windows系统上位机装置(1)、Linux系统上位机装置(2)、信息采集装置(3)、移动终端显示装置(4)，其特征在于：基于USRP的空间电磁信息采集模块通过USB接口与Linux系统上位机装置(2)连接；基于GPS的地理位置信息采集模块通过USB接口与Windows系统上位机(1)连接；Windows系统上位机装置(1)和Linux系统上位机装置(2)之间通过无线局域网进行连接；Windows系统上位机(1)与移动终端显示装置(4)通过互联网连接，可实现对空间频谱信息的采集和分析，可通过可视化显示得到监测区域的实时频谱图和基于数字化地图的频谱分布图，并且可通过连接互联网的移动终端查看监测数据。
【IPC分类】G01R23/16, G01R29/08
【公开号】CN204789773
【申请号】CN201520538881
【发明人】梁臻鹤, 钊守国, 周长林, 郭喻栋, 刘统, 王振义, 周权威, 赵智杰
【申请人】梁臻鹤, 钊守国, 周长林
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月23日