一种无线通信信号干扰防护效能检测评估系统与方法技术方案

本发明专利技术公开一种无线通信信号干扰防护效能检测评估系统与方法，不是简单对干扰信号进行强度检测分级，而是检测当前电磁环境下有用信号和干扰信号并完成全信号空间强度分布预测，计算空间干信比，结合以干信比为基础的实际防护效果分级标准进行效能评估，同时利用后台数据处理系统快速实时地对整个空间分布进行了预测。为此，本发明专利技术可对整个保密场所的保密效果进行评估，获取整个场所的保密防护等级、信号屏蔽前的场强、屏蔽后的场强、干信比等信息。同时可对整个场所屏蔽前后信号场强预测、屏蔽器对人体身体的影响指标、保密场所布置分析等，并将采集到的数据和分析后的结果进行保存，方便日后分析，从而对通信信号干扰器的干扰效能进行科学评估。

【技术实现步骤摘要】
一种无线通信信号干扰防护效能检测评估系统与方法
本专利技术涉及无线通信
，具体涉及一种无线通信信号干扰防护效能检测评估系统与方法。
技术介绍
移动信号通信信号干扰器是针对各类考场、学校、加油站、法庭、会议中心、政府、金融、监狱、公安、军事重地等禁止使用手机的涉密场所，对无线通信信号进行屏蔽的一种装置，其大多采用压制式干扰方式，以阻断下行链路移动通信信号。虽然目前市场上充斥着各种各样的信号通信信号干扰器，但是针对干扰效能评估的仪器基本空缺。经过与中国移动、联通、电信、无线电管理委员会联合研究，同时与保密单位、相关厂商进行市场调研，发现目前仅有的一些防护效能检测仪器基本都是在仪器终端进行了简单的干扰信号强度检测，且未进行科学评估。
技术实现思路
本专利技术针对目前无法对移动信号通信信号干扰器进行干扰效能评估的问题，提供一种无线通信信号干扰防护效能检测评估系统与方法。为解决上述问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种无线通信信号干扰防护效能检测评估方法，其具有包括步骤如下：步骤1、将目标场景以设定的步长进行网格划分，每个网格为一个评估点；步骤2、从所有评估点中选择一部分点作为测试点，并利用信号采集器实际测量这些测试点在不同通信制式下，通信信号干扰器开启前即屏蔽前的信号场强值与通信信号干扰器开启后即屏蔽后的信号场强值；步骤3、将除测试点之外剩余的评估点作为预测点，并采用k近邻非参数核回归算法预测这些预测点在不同通信制式下，通信信号干扰器开启前即屏蔽前的信号场强值与通信信号干扰器开启后即屏蔽后的信号场强值；步骤4、利用步骤2和步骤3所得到的各个评估点在不同通信制式下，屏蔽前的信号场强值和屏蔽后的信号场强值，计算各个评估点在不同通信制式下的干信比；步骤5、将步骤4所得到的干信比与预先设定的干扰防护效能差值分级标准进行对比分析，进而确定各个评估点在不同通信制式下的干扰等级，由此完成通信信号干扰器在目标场景中的干扰效能评估。上述步骤3中，在不同通信制式下，分别利用测试点在屏蔽前的信号场强值来预测预测点在屏蔽前的信号场强值；在不同通信制式下，分别利用测试点在屏蔽后的信号场强值来预测预测点在屏蔽后的信号场强值。上述步骤3中，采用k近邻非参数核回归算法预测测试点的信号场强值的具体过程如下：步骤3.1、对于目标场景中的每个预测点，利用步骤2所测量得到的测试点的信号场强值去预测其信号场强值，此时测试点视为已知点(Xi,Yi)，预测点视为待求未知点(x,y)，即：步骤3.1.1、计算待求未知点(x,y)与所有已知点(Xi,Yi)的距离，并对该距离进行从小到大排序；步骤3.1.2、选择排列在第2-7位的距离作为候选的窗宽Rk，其中k＝2,3,4,5,6,7，并根据下式分别估计待求未知点(x,y)在6个窗宽下所对应的信号场强值式中，(x,y)表示待求未知点的坐标，(Xi,Yi)表示已知点的坐标，Rk表示窗宽，Zi表示已知点(Xi,Yi)的信号场强值，n表示以待求未知点(x,y)为中心，2×Rk为直径的圆形窗口或2×Rk为边长的正方形窗口内已知点的个数；步骤3.2、对于目标场景中的每个测试点，利用步骤3.1所预测得到的预测点的信号场强值去预测其信号场强值，此时预测点视为已知点(Xi,Yi)，测试点视为未知点(x,y)，即：步骤3.2.1、计算待求未知点(x,y)与所有已知点(Xi,Yi)的距离，并对该距离进行从小到大排序；步骤3.2.2、选择排列在第2-7位的距离作为候选的窗宽Rk，其中k＝2,3,4,5,6,7，并根据下式分别估计待求未知点(x,y)在6个窗宽下所对应的信号场强值式中，(x,y)表示待求未知点的坐标，(Xi,Yi)表示已知点的坐标，Rk表示窗宽，Zi表示已知点(Xi,Yi)的信号场强值，n表示以待求未知点(x,y)为中心，2×Rk为直径的圆形窗口或2×Rk为边长的正方形窗口内已知点的个数；步骤3.3、将步骤3.2所预测出的测试点在6个窗宽下所对应的信号场强值分别与步骤2所测量出的测试点的信号场强值进行比较，并统计出所有测试点在哪个窗宽Rk下所预测出的信号场强值的准确度最高，则该窗宽Rk所对应的步骤3.1所预测出的各个预测点的信号场强值即为该预测点的信号场强值。所述通信制式包括移动2GGSM900934MHz～954MHz、移动2GDCS18001805MHz～1830MHz、移动3GTDSCDMA2010MHz～2025MHz、移动4GTDDLTE1880MHz～1905MHz、移动4GTDDLTE2320MHz～2370MHz、移动4GTDDLTE2575MHz～2635MHz、联通2GGSM900954MHz～960MHz、联通2GDCS18001830MHz～1840MHz、联通3GWCDMA2130MHz～2145MHz、联通4GTDDLTE2300MHz～2320MHz、联通4GTDDLTE2555MHz～2575MHz、联通4GFDDLTE1840MHz～1860MHz、联通4GFDDLTE2145MHz～2170MHz、电信2GCDMA1X870MHz～885MHz、电信3GEVDO870MHz～885MHz、电信4GTDDLTE2370MHz～2390MHz、电信4GTDDLTE2635MHz～2655MHz、电信4GFDDLTE1860MHz～1875MHz和/或电信4GFDDLTE2110MHz～2130MHz。上述步骤2中，所选取的测试点的需结合目标场景和信号采集器的精度进行布点选择。上述步骤2还进一步包括如下过程：在后续步骤3的预测过程中，一旦发现预测精度欠佳时，则需要增加测试点，即再从评估点再选取一部分作为测试点，并利用信号采集器实际测量这些测试点在所有通信制式下，通信信号干扰器开启前即屏蔽前的信号场强值与通信信号干扰器开启后即屏蔽后的信号场强值。上述步骤4中，干信比Sdef为：Sdef＝Pa_min-Pb_max式中，Pa_min为屏蔽后的信号场强值，Pb_max为屏蔽前的信号场强值。上述步骤5中，预先设定的干扰防护效能差值分级标准如下：上述步骤5还进一步包括如下过程：将所得到的各个评估点的干扰等通过绘图方式呈现出来。实现上述方法的一种无线通信信号干扰防护效能检测评估系统，其主要由信号采集器、无线数据传输单元和后台评估系统组成。信号采集器，用于测量各个测试点在不同通信制式下，通信信号干扰器开启前即屏蔽前的信号场强值与通信信号干扰器开启后即屏蔽后的信号场强值。无线数据传输单元，用于将信号采集器所采集的屏蔽前的信号场强值和屏蔽后的信号场强值传送至后台评估系统。后台评估系统，包括场景管理器、数据库、数据处理模块、干扰等级评估模块和结果显示模块：其中场景管理器，对现实的目标场景进行建模，生成对应的虚拟场景，并在虚拟场景中进行网格划分和选取测试点，以构建一个合理的测试点的布点方案，同时将测试点方案发送至信号采集器，使得信号采集器按照该方案进行测试点信号场强值测试；数据库，对信号采集器采集的预测点的屏蔽前和屏蔽后的信号场强值数据经过结构化和异常数据剔除处理后进行存储；数据处理模块，使用测试点的屏蔽前的信号场强值和屏蔽后的信号场强值，采用k近邻非参数核回归对每个预测点的屏蔽前和屏蔽后的场强值进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线通信信号干扰防护效能检测评估方法，其特征是，其具有包括步骤如下：步骤1、将目标场景以设定的步长进行网格划分，每个网格为一个评估点；步骤2、从所有评估点中选择一部分点作为测试点，并利用信号采集器实际测量这些测试点在不同通信制式下，通信信号干扰器开启前即屏蔽前的信号场强值与通信信号干扰器开启后即屏蔽后的信号场强值；步骤3、将除测试点之外剩余的评估点作为预测点，并采用k近邻非参数核回归算法预测这些预测点在不同通信制式下，通信信号干扰器开启前即屏蔽前的信号场强值与通信信号干扰器开启后即屏蔽后的信号场强值；步骤4、利用步骤2和步骤3所得到的各个评估点在不同通信制式下，屏蔽前的信号场强值和屏蔽后的信号场强值，计算各个评估点在不同通信制式下的干信比；步骤5、将步骤4所得到的干信比与预先设定的干扰防护效能差值分级标准进行对比分析，进而确定各个评估点在不同通信制式下的干扰等级，由此完成通信信号干扰器在目标场景中的干扰效能评估。

【技术特征摘要】
1.一种无线通信信号干扰防护效能检测评估方法，其特征是，其具有包括步骤如下：步骤1、将目标场景以设定的步长进行网格划分，每个网格为一个评估点；步骤2、从所有评估点中选择一部分点作为测试点，并利用信号采集器实际测量这些测试点在不同通信制式下，通信信号干扰器开启前即屏蔽前的信号场强值与通信信号干扰器开启后即屏蔽后的信号场强值；步骤3、将除测试点之外剩余的评估点作为预测点，并采用k近邻非参数核回归算法预测这些预测点在不同通信制式下，通信信号干扰器开启前即屏蔽前的信号场强值与通信信号干扰器开启后即屏蔽后的信号场强值；步骤4、利用步骤2和步骤3所得到的各个评估点在不同通信制式下，屏蔽前的信号场强值和屏蔽后的信号场强值，计算各个评估点在不同通信制式下的干信比；步骤5、将步骤4所得到的干信比与预先设定的干扰防护效能差值分级标准进行对比分析，进而确定各个评估点在不同通信制式下的干扰等级，由此完成通信信号干扰器在目标场景中的干扰效能评估。2.根据权利要求1所述的一种无线通信信号干扰防护效能检测评估方法，其特征是，步骤3中，在不同通信制式下，分别利用测试点在屏蔽前的信号场强值来预测预测点在屏蔽前的信号场强值；在不同通信制式下，分别利用测试点在屏蔽后的信号场强值来预测预测点在屏蔽后的信号场强值。3.根据权利要求1或2所述的一种无线通信信号干扰防护效能检测评估方法，其特征是，步骤3中，采用k近邻非参数核回归算法预测测试点的信号场强值的具体过程如下：步骤3.1、对于目标场景中的每个预测点，利用步骤2所测量得到的测试点的信号场强值去预测其信号场强值，此时测试点视为已知点(Xi,Yi)，预测点视为待求未知点(x,y)，即：步骤3.1.1、计算待求未知点(x,y)与所有已知点(Xi,Yi)的距离，并对该距离进行从小到大排序；步骤3.1.2、选择排列在第2-7位的距离作为候选的窗宽Rk，其中k＝2,3,4,5,6,7，并根据下式分别估计待求未知点(x,y)在6个窗宽下所对应的信号场强值式中，(x,y)表示待求未知点的坐标，(Xi,Yi)表示已知点的坐标，Rk表示窗宽，Zi表示已知点(Xi,Yi)的信号场强值，n表示以待求未知点(x,y)为中心，2×Rk为直径的圆形窗口或2×Rk为边长的正方形窗口内已知点的个数；步骤3.2、对于目标场景中的每个测试点，利用步骤3.1所预测得到的预测点的信号场强值去预测其信号场强值，此时预测点视为已知点(Xi,Yi)，测试点视为未知点(x,y)，即：步骤3.2.1、计算待求未知点(x,y)与所有已知点(Xi,Yi)的距离，并对该距离进行从小到大排序；步骤3.2.2、选择排列在第2-7位的距离作为候选的窗宽Rk，其中k＝2,3,4,5,6,7，并根据下式分别估计待求未知点(x,y)在6个窗宽下所对应的信号场强值式中，(x,y)表示待求未知点的坐标，(Xi,Yi)表示已知点的坐标，Rk表示窗宽，Zi表示已知点(Xi,Yi)的信号场强值，n表示以待求未知点(x,y)为中心，2×Rk为直径的圆形窗口或2×Rk为边长的正方形窗口内已知点的个数；步骤3.3、将步骤3.2所预测出的测试点在6个窗宽下所对应的信号场强值分别与步骤2所测量出的测试点的信号场强值进行比较，并统计出所有测试点在哪个窗宽Rk下所预测出的信号场强值的准确度最高，则该窗宽Rk所对应的步骤3.1所预测出的各个预测点的信号场强值即为该预测点的信号场强值。4.根据权利要求1所述的一种无线通信信号干扰防护效能检测评估方法，其特征是，所述通信制式包括移动2GGSM900934MHz～954MHz、移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：李燕龙，陈晓，李冠键，丁勇，覃义，熊宁，赵曦，陈兆，刘锦玲，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45