[发明专利]一种分布式高铁沿线电磁干扰实时监测装置及其方法

权利要求书

1.一种分布式高铁沿线电磁干扰实时监测装置，其特征是，该监测装置包括顺次级联的光子射频采集前端(10)、波分复用器(20)、光纤链路(30)、波分解复用器(40)、光开关(50)、集中处理模块(60)；其中，光子射频采集前端由顺次级联的天线(101)、低噪放大器(102)和直调激光器(103)组成；集中处理模块由光电探测器(601)、电信号频谱分析仪(602)、高铁车地无线通信信号解调模块(603)组成，电信号频谱分析仪(602)和高铁车地无线通信信号解调模块(603)分别对光电探测器(601)的输出信号进行频域和时域分析处理。

2.一种如权利要求1所述装置的分布式高铁沿线电磁干扰实时监测方法，其特征是，具体步骤如下：首先在高铁沿线分布式布置监测点并安装光子射频采集前端；由天线采集电磁信号，经低噪放大器放大后进入到直调激光器；其次，采集的电磁信号被调制到不同波长的光载波上；然后，将不同监测点处调制后的光信号经过波分复用器复用后，通过光纤链路远距离传输至中心站；而后，光信号经波分解复用器按不同波长分成不同的信道，并采用光开关实现时分复用，将不同信道分离在不同时间段进入集中处理模块；采用光电探测器将各时段的光信号转换恢复成电磁信号，基于电信号频谱分析仪和高铁车地无线通信信号解调模块集中对恢复的电磁信号进行时域和频域分析，实时监测高铁沿线电磁干扰情况，并辨别干扰类型；分布式采集和集中式处理相结合：电磁干扰在各监测点远程采集后，通过光纤链路拉远至中心站集中处理；所述在高铁沿线分布式布置的监测点为多个，多个监测点安装的光子射频采集前端采用不同波长，并利用波分复用器连接和复用，进行实时分布式多点监测；采用光开关模式实现时分复用，利用一套集中处理模块集中分析多个监测点采集的电磁信息；所述高铁车地无线通信包括global system for mobile communications–railway系统和long term evolution–railway系统；所述高铁车地无线通信系统中，频谱分析仪(602)和高铁车地无线通信信号解调模块(603)对经过光电探测器(601)恢复后的电磁信号，在频域上获取该无线信号的频谱信息及功率峰值，并且每个峰值通过全球小区识别码进行识别；global system for mobile communications–railway系统中，全球小区识别码由移动国家号、移动网号、位置区码、小区标识码组成；long term evolution–railway系统中，全球小区识别码由移动国家号、移动网号、eNodeB标识码、小区标识码组成；使用高铁车地无线通信信号解调模块(603)识别每个合法频带信息；如果一个频带不能被识别出合法的全球小区识别码，它将会被标注为可疑的邻频或带外干扰；同时，高铁车地无线通信的电磁干扰从时域上进行监测：结合电信号频谱分析仪(602)和高铁车地无线通信信号解调模块(603)，获得global system for mobile communications–railway系统和longterm evolution–railway系统中信号的星座图和眼图；根据眼图、星座图的质量，可有效监测频带噪声和电磁干扰。