专利名称：利用频谱数据进行离线无线电测向的无线电监测方法
技术领域：
本发明与无线电监测技术有关，特别是与无线电测向方法有关。
背景技术：
随着无线电技术的迅猛发展，各种低截获概率信号日益增多，利用传统技术手段进行无线电信号监测面临诸多困难，难以对瞬时发射的信号进行测向。已有的具有FFT或扫频频谱分析功能的无线电频谱监测装置可表示所测无线电信号的频率一强度对应关系，但不能对瞬时发射的信号进行测向。
发明内容
本发明的目的是提供一种可利用无线电频谱监测装置的FFT或扫频方式获得频谱数据进行无线电测向的无线电监测方法。本发明是这样实现的
本发明利用频谱数据进行离线测向的无线电监测方法，定向天线与天线方位角测量装置固连，定向天线通过射频电缆与无线电频谱监测装置连接，天线方位角测量装置通过控制电缆与微处理器连接，无线电频谱监测装置通过控制线与微处理器连接，微处理器与显示器、存贮器连接，其步骤如下
(1)微处理器将频率f，显宽S传输到无线电频谱监测装置，将初始化命令发送到天线方位角测量装置，再命令定向天线旋转360°，
(2)定向天线每旋转Γ，微处理器从天线方位角测量装置读取方位角a，从无线电频谱监测装置读取一组m个频率与强度对应数据，并存入存贮器，m由无线电频谱监测装置预设，
(3)在显示器中建立座标系，其横轴表示无线电频率范围A+f^f^f-S/^fff+S/^， 横座标为1一m中的整数，纵轴高度表示无线电信号强度，
(4)在显示器座标系中选定横座标为K的点，其频率fk=f\+K · S/m, K为1一m中的整数，记录频率fk，
(5)在存贮器中找出每组m个频率与强度对应数据中频率fk所对应强度hk，并同方位角α —起存入存贮器，微处理器找出hk最大的一组数据，并在显示器中显示，该组数据中的hk，a作为最终测向结果。本发明利用已有的FFT或扫频频谱监测装置和天线方位角装置结合，由微处理器控制采集数据，数据采集完成后，利用已测量和存储的定向天线方位角数据和对应的FFT 或扫频获得的频谱数据，选择所关注频率的信号，实现离线测向。所用设备简单，成本低，操作方便，显示直观，测向精度高。
具体实施例方式
本发明所涉及的无线电频谱监测装置是指能够测量无线电信号频谱的仪表、功能模块或无线电监测系统，包括FFT频谱分析装置、有FFT频谱分析功能的监测接收装置，本例中为DZR-15接收机。本发明所涉及的天线方位角测量装置是指能够测量定向天线所指向的方位角的电子装置或机电一体化装置，包括电子罗盘、电磁角度计、电控云台(旋转器)。微处理器(可以是台式微型计算机、便携式微型计算机、笔记本电脑、掌上型电脑、 板卡式微处理器、嵌入式微处理器，下同)以计算机程序控制天线方位角测量装置和无线电频谱监测装置，取回天线方位角数据和对应的频谱数据(FFT频谱数据)，执行数据存储，然后利用业已完成测量并记录的天线方位角数据和对应的频谱数据，在所记录的频谱范围内改变参数重新测向。本发明方法的步骤如下
(1)微处理器启动对无线电频谱监测装置和天线方位角测量装置的驱动程序，使得这两种装置处于受控状态；通过人机界面设置系统的测量参数，并将相关的频率f、显宽S数据传输到无线电频谱监测装置，同时将初始化命令发送到天线方位角测量装置。(2)发送旋转命令至天线方位角测量装置，使其带动定向天线进行360度旋转。每旋转ι度，微处理器从无线电频谱监测装置测量读取1组FFT频谱(将无线电时域信号经快速傅立叶变化得到的频域谱图)数据，表示频率-强度对应关系，为一组固定长度的数组。数组长度取决于监测接收装置，不同的监测接收装置，长度可能不一样。假设长度为m，m为整数，m对应仪器所测频率范围(显宽s)，即测量范围起始为fl=f_(s/2)，终止为f2=f+(s/2)。 在测量范围内有m个频率一强度对应关系，因此，m个对应的频率和强度关系中的的某个成员值表示显宽内某个频率上的信号强度。将m个频率和强度对应关系数据和角度值a配对存储至存储器，同时在存储器中记录下当前无线电频谱监测装置的频率值f和显宽值s，以上数据作为1个完整的频谱-方位角数据集。在天线方位角测量装置旋转完360度后，在存储器中可得到360个频谱-方位角数据集。最后将这些数据集写入到磁盘文件。(3)微处理器打开存有频谱-方位角数据集的文件。依次读取每1个(每个角度上的)数据集，加载到内部存储器，并将其描绘到显示器上。方法为根据每个频谱-方位角数据集中频谱数据的长度m可描绘m个坐标(横轴)的二维图形，其纵轴高度由m个对应关系中的每个信号强度h决定。(4)由使用者选中显示器上的某个座标点，假设其横坐标为k。若之前记录中本组数据的中心频率为f，显宽为S。二维图形横轴上第的k个座标点对应的频率值fk可以推算出，fk=f 1+ ((kX s) /m)。遍历所有数据集的m个频率和强度的对应值数据，并在每一组中找出fk对应的信号强度hk，将方位角a和信号强度hk成对的记录。(5)以此类推，微处理器依次从所有数据集的m个频率和强度的对应值数据中找出fk值对应的信号强度hk。比较所有得到的信号强度hk值，找出当中最大的1个，并将与其配对存储的角度值显示到显示器上，作为使用者所选频率的最终测向结果。就这样，微处理器利用原来存储起来的m个频率和强度的对应值、角度数据，选择显示器上的平面坐标点，重新计算测向，也就是进行离线测向。
权利要求
1.利用频谱数据进行离线无线电测向的无线电监测方法，其特征在于定向天线与天线方位角测量装置固连，定向天线通过射频电缆与无线电频谱监测装置连接，天线方位角测量装置通过控制电缆与微处理器连接，无线电频谱监测装置通过控制线与微处理器连接， 微处理器与显示器、存贮器连接，其步骤如下(1)微处理器将频率f，显宽S传输到无线电频谱监测装置，将初始化命令发送到天线方位角测量装置，再命令定向天线旋转360°，(2)定向天线每旋转1°，微处理器从天线方位角测量装置读取方位角a，从无线电频谱监测装置读取一组m个频率与强度对应数据，并存入存贮器，m由无线电频谱监测装置预设，(3 )在显示器中建立座标系，其横轴表示无线电频率范围f工一 f2，f1=f-S/2，f2=f+S/2， 横座标为1一m中的整数，纵轴高度表示无线电信号强度，(4)在显示器座标系中选定横座标为K的点，其频率fk=f\+K · S/m, K为1一m中的整数，记录频率fk，(5)在存贮器中找出每组m个频率与强度对应数据中频率fk所对应强度hk，并同方位角α —起存入存贮器，微处理器找出hk最大的一组数据，并在显示器中显示，该组数据中的hk，a作为最终测向结果。
全文摘要
本发明利用频谱数据进行离线无线电测向的无线电监测方法，解决已有FFT或扫频频谱监测装置不能快速离线测向的问题。微处理器以计算机程序控制天线方位角测量装置和无线电频谱监测装置，取回天线方位角数据和对应的频谱数据，进行数据存储，利用业已完成测量并记录的天线方位角数据和对应的FFT或扫频频谱数据，在所记录的频谱范围内改变参数重新测向。
文档编号H04B17/00GK102291190SQ201110236880
公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月18日 优先权日2011年8月18日
发明者敖谦, 白宇军, 邱承跃, 陈瑞琪 申请人:成都点阵科技有限公司