一种基于知识库的频谱监测数据处理平台制造技术

本发明专利技术公开了一种基于知识库的频谱监测数据处理平台，属于频谱监测领域，用于对频谱监测数据处理。数据接入层可处理历史监测数据文件或频谱监测系统的实时数据，对接入的数据以一小时的维度进行累积后，数据预处理层将各种监测数据转换为统一格式的数据，业务逻辑层对数据进行统计分析、规律推定、异常信号检测，并将结论存入知识库中；在知识库中设计一种频点特征描述模型，从多个维度描述一个频点及其变化规律；操作员通过应用层对知识库进行管理，检索、浏览知识库中的数据，应用层也支持外部系统通过接口访问。本发明专利技术实现了对频谱监测数据统一、高效的统计、分析、处理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于知识库的频谱监测数据处理平台
本专利技术属于频谱监测领域，尤其涉及一种频谱监测数据处理领域。
技术介绍
我国各级无线电管理机构对无线电频率进行日常监测，随着电磁环境日益复杂，监测站对电磁环境的不间断监测产生了海量的监测数据。频谱监测主要分为数据采集、数据分析、数据积累三个步骤。目前，频谱监测数据难以及时、准确、全面地反映无线电频谱资源使用状况及变化趋势。积累的监测数据碎片化，数据的可用性、可开发性不高。频点监测期间连续的历史变化监测信息无法全面、准确地进行量化展示。已有的监测软件的智能化程度低，数据处理与分析手段落后，传统的异常信号告警采用固定阀值与固定监测数据项作为告警触发条件,缺乏灵活性,在不同电磁环境、不同系统、不同用频时段、不同用频业务范围等条件下,表现出适应性差、扩展性不足、误报率高等明显缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免
技术介绍
中的不足之处而提供一种基于知识库的频谱监测数据处理平台。本专利技术通过建立一个基于知识库的频点特征描述模型，从多个维度描述一个频点及其变化规律，通过对历史监测数据、实时监测数据的统计分析、归纳整理，与政策法规、数据检测算法、异常信号告警规则与预测规则、异常案例等多种信息和功能统一到频谱监测数据处理平台。为解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案来实现：一种基于知识库的频谱监测数据处理平台，采用分层设计，包括以下各层功能模块：数据接入层用于通过文件或网络通信方式接入频谱监测系统的监测数据，将监测数据输出至数据预处理层；所述的监测数据包括宽带频谱数据、窄带频谱数据、ITU参数测量数据、信号解调数据、通信体制识别数据、宽带测向数据和窄带测向数据；数据预处理层用于将监测数据转化为格式化的数据，将格式化的监测数据输出至业务逻辑层；业务逻辑层用于对格式化的监测数据进行统计分析以及信号预警，并存入知识库；知识库由关系数据库Oracle建立，用一系列二维表来存储业务逻辑层输出的信息；应用层负责用户与平台的交互，用于检索、查看知识库各频点数据的统计信息、变化规律；设置异常告警规则参数，显示异常告警信息；还用于提供外部接口，外部系统通过接口检索、访问知识库信息，获取异常告警信息。其中，所述的业务逻辑层包括数据累积模块、数据处理模块、数据统计模块、规律推定模块、信号预警模块和数据存储模块：数据累积模块用于以设定的时间维度分别对各种格式化的监测数据进行缓存，将缓存的监测数据输出至数据处理模块；数据处理模块用于将各种格式化的数据统一分辨率后输出至数据统计模块；数据统计模块用于根据宽带频谱数据和窄带频谱数据计算背景噪声幅度最大值、平均值以及幅度-概率值；根据宽带测向数据和窄带测向数据计算方位-概率值、最大概率方位值；根据ITU参数测量数据、信号解调数据和通信体制识别数据计算信号带宽-概率值、调制样式-概率值；根据信号解调数据得到信息域信息；并将计算出的各种值以及信息域信息输出至规律推定模块和数据存储模块；规律推定模块用于根据数据统计模块输出的数据推定各频点各维度数据在频域、调制域、方位域和信息域的时、天、周、月的规律，并输出至信号预警模块和数据存储模块；信号预警模块用于将规律推定模块输出的频域、调制域、方位域和信息域的规律与知识库对该频点的合规用途及规律描述信息进行比对，如有变化则形成告警信息，将告警信息输出至数据存储模块；数据存储模块用于将接收到的数据存入知识库中。其中，所述的知识库包括政策域模块、频域模块、调制域模块、方位域模块、信息域模块和异常告警记录模块；政策域模块用于记录中华人民共和国无线电频率划分、国际电联1区、2区、3区无线电频率划分数据以及主管部门发布的频率库、台站库数据；频域模块用于记录设定时间内背景噪声幅度最大值、平均值和幅度-概率信息以及按时、天、周、月的频域变化规律信息；调制域模块用于记录设定的时间内信号带宽-概率信息和调制样式-概率信息以及按时、天、周、月的调制域变化规律信息；方位域模块用于记录设定时间内方位-概率信息和最大概率方位以及按时、天、周、月的方位域变化规律信息；信息域模块用于记录设定时间内信息域信息以及按时、天、周、月的呼号变化规律信息；异常告警记录模块用于记录设定时间内信号告警信息。本专利技术相比
技术介绍
的有益效果在于：(1)建立了一个频谱监测数据知识库，从多个维度描述一个频点的特征及变化规律；(2)可扩展性强，能兼容多类型的无线电监测数据，处理常见的异构数据；(3)提供了自定义、自维护的灵活配置技术，方便用户自行配置、添加和更改数据统计分析、异常信号告警算法；(4)基于告警规则和历史规律的异常信号智能告警技术，依据各维度异常发生概率判定异常信号告警的告警等级。附图说明图1是本专利技术的数据处理平台组成示意图；图2是本专利技术的业务逻辑层中数据分析处理流程示意图；图3是本专利技术的知识库主要组成示意图。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述。以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术提供了一种基于知识库的频谱监测数据处理平台，包括数据处理平台的组成，数据统计分析的处理过程，信号告警的处理过程，知识库的主要组成。图1所示为数据处理平台的分层结构，包括数据接入层、数据预处理层、业务逻辑层、知识库和应用层。数据接入层通过文件或网络通信方式接入频谱监测系统监测到的宽带频谱数据、窄带频谱数据、ITU参数测量数据、信号解调数据、通信体制识别数据、宽带测向数据和窄带测向数据；数据预处理层将接收到的监测数据转化为格式化的数据；业务逻辑层完成对监测数据的统计分析以及信号预警；知识库由关系数据库Oracle来建立，用一系列二维表来存储知识；应用层负责用户与平台的交互，由知识库管理维护功能模块、知识库数据展示模块、信号预警显示模块、外部访问接口组成。图2所示为所述的业务逻辑层中数据分析处理流程图，业务逻辑层包括数据累积模块、数据处理模块、数据统计模块、规律推定模块、信号预警模块和数据存储模块：数据累积模块对各种监测结果数据以一小时的时间维度对其分别进行缓存，整点开始数据处理统计。数据处理模块将频谱数据分辨率小于1kHz，通过转换计算按1kHz分辨率处理；测向结果通过转换计算按1度的分辨率处理；模拟解调数据(音频文件)进行语种识别、呼号识别处理。数据统计模块将频谱数据计算背景噪声幅度最大值、平均值，计算幅度-概率值；测向数据计算方位-概率值、最大概率方位值；计算信号带宽-概率值、调制样式-概率值。规律推定模块是以人工和自动的方式推定各频点各维度数据时、天、周、月的规律。数据存储模块是将数据统计、规律描述信息分析结果存入相应知识库中。图3所示为知识库中描述频点特征的数据模型，从政策域、频域、方位域、调制域、信息域及异常告警记录等几个方面描述其特征。政策域模块记录频点的合规用途，包括中华人民共和国无线电频率划分、国际电联1区、2区、3区无线电频率划分数据；主管部门发布的频率库、台站库数据。频域模块记录该频点每小时的背景噪声幅度最大值、平均值；每小时的幅度-概率信息；按时、天、周、月的频域变化规律信息。调制域模块记录该频点每小时的信号带宽-概率信息；记录该频点每小时的信号调制样式-概率信息；按时、天、周、月的调制域变化规律信息。方位域模块记本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于知识库的频谱监测数据处理平台，其特征在于，采用分层设计，包括以下各层功能模块：数据接入层用于通过文件或网络通信方式接入频谱监测系统的监测数据，将监测数据输出至数据预处理层；所述的监测数据包括宽带频谱数据、窄带频谱数据、ITU参数测量数据、信号解调数据、通信体制识别数据、宽带测向数据和窄带测向数据；数据预处理层用于将监测数据转化为格式化的数据，将格式化的监测数据输出至业务逻辑层；业务逻辑层用于对格式化的监测数据进行统计分析以及信号预警，并存入知识库；知识库由关系数据库Oracle建立，用一系列二维表来存储业务逻辑层输出的信息；应用层负责用户与平台的交互，用于检索、查看知识库各频点数据的统计信息、变化规律；设置异常告警规则参数，显示异常告警信息；还用于提供外部接口，外部系统通过接口检索、访问知识库信息，获取异常告警信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于知识库的频谱监测数据处理平台，其特征在于，采用分层设计，包括以下各层功能模块：数据接入层用于通过文件或网络通信方式接入频谱监测系统的监测数据，将监测数据输出至数据预处理层；所述的监测数据包括宽带频谱数据、窄带频谱数据、ITU参数测量数据、信号解调数据、通信体制识别数据、宽带测向数据和窄带测向数据；数据预处理层用于将监测数据转化为格式化的数据，将格式化的监测数据输出至业务逻辑层；业务逻辑层用于对格式化的监测数据进行统计分析以及信号预警，并存入知识库；知识库由关系数据库Oracle建立，用一系列二维表来存储业务逻辑层输出的信息；应用层负责用户与平台的交互，用于检索、查看知识库各频点数据的统计信息、变化规律；设置异常告警规则参数，显示异常告警信息；还用于提供外部接口，外部系统通过接口检索、访问知识库信息，获取异常告警信息。2.根据权利要求1所述的一种基于知识库的频谱监测数据处理平台，其特征在于，所述的业务逻辑层包括数据累积模块、数据处理模块、数据统计模块、规律推定模块、信号预警模块和数据存储模块：数据累积模块用于以设定的时间维度分别对各种格式化的监测数据进行缓存，将缓存的监测数据输出至数据处理模块；数据处理模块用于将各种格式化的数据统一分辨率后输出至数据统计模块；数据统计模块用于根据宽带频谱数据和窄带频谱数据计算背景噪声幅度最大值、平均值以及幅度-概率值；根据宽带测向数据和窄带测向数据计算方位-概率值、最大概率方位值；根据ITU参数测量数据、信...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘师范，翟庆伟，于淦，朱锐，戎凯旋，冯占君，钱鑫博，张其宝，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13