[发明专利]实时全方位扫描无线电环境监测系统

说明书

本公开涉及一种实时全方位扫描无线电环境监测系统，所述系统包括：接收模块，预处理模块，处理模块，用于：对各个数字信号分别进行多相滤波，得到各个数字信号对应的多个频率分量；获取多组方向权重参数，每组方向权重参数包括多个方向权重参数，各组方向权重参数对应各个方向；利用各个数字信号对应的多个频率分量及所述多组方向权重参数得到各个频率在各个方向上的功率谱数据；根据各个频率在各个方向上的功率谱数据或所述多个数字信号得到全向无线电信号的总功率谱数据。本公开实施例可以在快速实时对360°全方位的无线电环境情况进行测量评估，可以快速捕获短时无线电干扰，实时评估无线电环境情况，以便提高观测数据质量。

技术领域

本公开涉及无线电环境监测技术领域，尤其涉及一种实时全方位扫描无线电环境监测系统。

背景技术

好的射电天文望远镜台址如FAST经过长期的无线电环境测试，来之不易。长期观测同步的无线电环境监测是射电望远镜接收机更新、滤波器设计、观测数据评估、干扰消除方案的唯一支撑手段。同时随着射电天文自身的发展，检测到更多新的谱线不在被分配的射电天文频段内，河外星系中，谱线红移到已分配的频带之外，几乎所有的射电天文业务所用的频段在相邻频段都存在其他有源业务，为此射电天文台址的无线电宽带环境监测、评估与保护尤为重要。

美国GBT(Green Bank Telescope)射电望远镜建有专门的RFI监测站，进行RFI的监测和研究，并已开始RFI的常规化监测，甚至直接利用望远镜在空闲时间进行RFI监测荷兰ATSRON研究所运行的WSRT望远镜，每天均进行RFI测试，统计干扰信号的幅度随时间的变化，以期得到RFI的变化规律。

但是随着电子技术的发展，越来越多的无线电频段被使用，特别是由于通信手段的不同，诸如今年来兴起的低轨通信小卫星、5G微基站、蓝牙、NB-IOT等技术等广泛使用，这些干扰具有偶发性、瞬时性，发射时间也出现了大量的非稳定性表现，且来源多种，有直射、散射、多径等多种传播途径。为此即使已经获得良好无线电环境监测的台址，也会潜在多种不确定的干扰影响因素，例如，“星链”计划实施以来，预计发射上万颗低轨卫星，不仅在光学波段，在通信频段也对射电天文造成影响

为此，在目前新电子技术迅猛发展的背景下，即使是在无线电宁静区的优良射电天文台址，也需要在望远镜建成后进行长期无线电环境的监测和评估，即无线电环境监测和干扰分析工作也要“与时俱进”。如果能同时获得全方位各角度上的无线电环境信息，可以综合分析整个台址内多个角度的无线电环境恶化情况。

目前的无线电环境测量多采用机械转台为平台方案，由于机械转台转动存在一定的时间，为此不能实时获得全方位各角度的无线电干扰频谱情况，对于短时、暂现干扰难以捕捉，而目前大部分射电天文观测的数据效果可能就是受到这些偶发性干扰影响。

如果能在不增加后端硬件成本的前提下，快速实时对360°全方位的无线电环境情况进行评估，这对于快速捕获短时无线电干扰，实时评估整个台址的无线电环境情况，扣除被RFI“污染”的数据，提高观测数据质量，具有重要意义。

发明内容

根据本公开的一方面，提供了一种实时全方位扫描无线电环境监测系统，所述系统包括：

接收模块，包括多组接收单元，每组接收单元包括天线阵元及接收机，所述接收模块用于对无线电环境进行扫描，并接收全向无线电信号；

预处理模块，连接于所述接收模块，用于对各组接收单元接收到的全向无线电信号分别进行预处理，以得到与各个全向无线电信号对应的多个数字信号；

处理模块，连接于所述预处理模块，用于：

对各个数字信号分别进行多相滤波，得到各个数字信号对应的多个频率分量；

获取多组方向权重参数，每组方向权重参数包括多个方向权重参数，各组方向权重参数对应各个方向；