[发明专利]九信道空间谱估计超分辨率监测测向移动站系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种九信道空间谱估计超分辨率监测测向移动站系统，属于无线电监测技术领域。

背景技术

无线电监测测向固定站的建设需要占用大量的土地，且监测测向的范围比较有限，因此需要一些可以移动的监测站系统对整个无线电监测测向网络进行补充。此外在实践中我们发现多信号同时监测测向对无线电监测测向提出了新的挑战。例如，在无线电管理中我们经常遇到受干扰的用户通信不允许中断(如机场的通信导航频率、公众通信)，以及使用多基站发射设备(如寻呼、蜂窝公众通信网)的情况，以及在同一频率同时出现多点发射信号时，常规的测向技术难以分辨。经过研究，采用空间谱估计超分辨率测向技术，可解决同频多点发射信号的分辨和截获。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提出九信道无线电监测和超分辨率测向移动站系统。提出采用九单元的宽孔径测向天线系统、九信道同频/异频接收机，运用先进的空间谱估计超分辨率测向技术和DSP数字信号处理技术，通过先进的统计算法(MUSIC多信号分类法)来实现对垂直极化波的无线电通信信号和水平极化波的无线电信号的高分辨率测向。

九信道空间谱估计超分辨率监测测向移动站系统具体功能包括：无线电信号监测测向、监测测向数据的处理和保存、实时信号分析、指挥控制功能、远程监控设备运行状况等功能。

本发明的技术解决方案：其特征是九单元测向天线阵的输出端接九通道信号切换模块的测向信号输入端对应相接；单极子监测天线的输出端接滤波合路器的第一信号输入端；小双锥全向监测天线的信号输出端接放大器的信

号输入端；放大器的信号输出端与滤波合路器的第二信号输入端相接；滤波合路器的信号输出端与九通道信号切换模块的监测信号输入端相接；九通道信号切换模块的信号输出端与放大器模块的信号输入端相接；放大器模块的信号输出端与九通道接收机的信号输入端相接；九通道接收机的自校信号输出端与九通道信号切换模块的自校信号输入端相接；九通道接收机的输出端与DSP处理模块的信号输入端相接；DSP处理模块的信号输入/输出端与嵌入式工控机的第一信号输出/输入端相接；嵌入式工控机的第一信号输出端与监测测向控制器的信号输入端相接；监测测向控制器的第一输出端与放大器模块的控制端相接；监测测向控制器的第二输出端与九通道信号切换模块的控制端相接；GPS天线的信号输出端与GPS模块的信号输入端相接；GPS模块的信号输出端与嵌入式工控机的第一信号输入相接，3G天线的信号输出端与3G路由器的信号输入端相接；3G路由器的信号输入/输出端与交换机的第一输出/输入端相接；嵌入式工控机的第二信号输入/输出端与交换机的第二信号输入/输出端相接；车头方位指示器的信号输入端与嵌入式工控机的第二信号输出端对应相接；嵌入式工控机的第三信号输入端与遥控单元的信号输出端相接，电子罗盘的信号输出端与嵌入式工控机的第二信号输入端相接；电源模块的输出端与不间断供电电源模块的输入端相接；不间断供电电源模块的输出端与遥控单元的输入端相接，交换机的第三输出/输入端与遥控单元的输入/输出端对应相接。

本发明的优点：系统实现了对无线电信号的远程化和自动化监测测向；该系统采用空间谱估计测向体制，在一定的条件下可区分由于多径引起的相干信号，故可广泛用于复杂电磁环境下的无线电测向。另外，数字跳频、扩频、跳扩频等通信技术越来越发达，跳频速度越来越快，带宽越来越宽，传统的无线电监测测向系统/设备无法对数字跳频、扩频、跳扩频信号实施有效的监测测向，而空间谱系统抗多径效应能力强、灵敏度高、监测测向速度快、精度高，可快速捕获各种数字跳频、扩频、跳扩频信号。

该系统硬件组成部分采用综合一体化设计、中频信号DSP技术和模块化组合，配置简洁实用；内置嵌入式计算机系统，结构紧凑轻便；测向天线阵很好地解决了各天线阵元间的互耦问题，排除了单元天线间耦合和相位模糊；监测天线将两功能放大器、滤波合路合路器、小双锥全向监测天线集成在一个天线罩内，结构紧凑轻便，架设维护方便；采用了具有放大、直通、衰减三种功能的放大器，扩大了接收信号的动态应用范围；组网灵活，可支持多种有线/无线网络数据安全传输；可实现无线电信号的采集、压缩编码、自动任务监测、统计分析、异态报警等功能。

附图说明：

附图1是本发明实施例电原理框图。

附图2是滤波合路器电原理图。

附图3不间断供电电源模块电原理框图。

附图4是遥控单元电原理框图。

附图5是九单元测向天线阵示意图。

附图6是DSP处理模块电原理框图。