一种无线电频谱数据存储方法技术

本发明专利技术公开了一种无线电频谱数据存储方法，包括以下步骤：S1采集频谱数据，以自然分钟为频率振幅统计触发条件，将采集到频谱数据进行频率振幅统计，针对频率振幅统计的数据进行存储频率振幅统计值和实时谱值；S2以自然时为信号统计和频谱统计的触发条件，根据频谱数据提取信号基础信息和频谱统计值，并对其分别进行存储；S3当分析时间颗粒度为自然时、日、周和月时，通过信号基础信息和频谱统计值实现数据分析；当分析时间颗粒度小于自然时时，通过频率振幅统计值实现数据分析。本发明专利技术有益效果：不仅提高频谱数据的存储效率，而且节省存储空间，同时加快其大量频谱数据的分析速度。

【技术实现步骤摘要】
一种无线电频谱数据存储方法
本专利技术涉及通信
，具体来说，涉及一种无线电频谱数据存储方法。
技术介绍
随着科技的日益发展，无线电通信和广播应用正不断增加，越发达的区域，电磁辐射越复杂，无线电监测设备的需求就越大，监测数据存储容量随设备数量成倍增加，依托频谱数据分析业务的耗时也随数据量的增长而延长。针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种无线电频谱数据存储方法，不仅能够提高频谱数据的存储效率，而且解决大量的频谱数据带来的分析速度慢的问题。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种无线电频谱数据存储方法，包括以下步骤：S1采集频谱数据，以自然分钟为频率振幅统计触发条件，将采集到频谱数据进行频率振幅统计，针对频率振幅统计的数据进行存储频率振幅统计值和实时谱值；S2以自然时为信号统计和频谱统计的触发条件，根据频谱数据提取信号基础信息和频谱统计值，并对其分别进行存储；S3当分析时间颗粒度为自然时、日、周和月时，通过信号基础信息和频谱统计值实现数据分析；当分析时间颗粒度小于自然时时，通过频率振幅统计值实现数据分析。进一步地，所述步骤S1中频率振幅统计具体包括：S11扫描任务开始时启动频率振幅统计，根据扫描任务参数创建频率振幅二维数组和扫描次数变量，并使其初始化；S12接收数据后，判断时间戳，当时间戳的自然分钟信息未变更，将各频点对应场强值的次数加1；当时间戳的自然分钟信息变更且为自然分钟的倍数时或收到扫描任务结束消息时，将二维数组的数据转换成百分比存入数据库；S13完成数据入库后，若扫描任务未停止，则初始化二维数组，进入新一轮的统计。进一步地，所述步骤S2中信号统计具体包括：S21扫描任务开始时启动频率振幅统计，开辟信号队列；S22接收频谱数据后，判断时间戳，当时间戳的自然时信息变更时，将信号队列数据存入数据库中；当时间戳的自然时信息未变更时，依次进行谱信分离和信号入队列；S23完成数据入库后，若扫描任务未停止，则清空信号队列，进入新一轮的统计。进一步地，步骤S22中谱信分离具体包括：S221根据信号起始位置、信号终止位置和场强值创建信号变量；S222由输入数据中的场强数据L＝{l1，l2，…，ln}，计算噪声谱Z＝{z1，z2，…，zn}，计算公式如下：S223通过比对L和Z，提取超过噪声谱的连续点信息，其中，场强值LSL的计算公式如下：进一步地，步骤S22中信号入队列具体包括：判断临时队列中的信号在信号队列中是否存在，当所述临时队列中的信号在信号队列中不存在，则信号队列增加新信息，当所述临时队列中的信号在信号队列中存在，则刷新对应信号的最大场强值和最小场强值。进一步地，所述步骤S2中频谱统计具体包括：S021扫描任务开始时启动频谱统计，开辟缓存，使其初始化；S022接收数据后，判断时间戳，当时间戳的自然时信息变更或收到扫描任务停止消息时，将各缓存数据进行处理后存入数据库中；当时间戳的自然时信息未变更，则进行缓存数据更新；S023完成数据入库后，若扫描任务未停止，则归零缓存，进入新一轮的统计。进一步地，所述步骤S022中开辟缓存包括L、P、T、S、M、Z和O，其中，L：用于存放实时谱数据；P：用于存放峰值谱数据；T：用于存放平均谱的过程数据；S：用于存放RMS谱的过程数据；M：用于存放最小值谱数据；Z：用于存放噪声门限数据；O：用于存放占用度谱过程数据。进一步地，所述步骤S1中数据分析包括非法信号分析、信号时域分析、信号地域分析、频段时域分析、频段地域分析和频谱地图分析，其中，所述信号时域分析包括信号能量时域分析和信号占用度时域分析。进一步地，所述步骤S2中信号基础信息包括频率值、出现时间、最大值和最小值，所述频谱统计值最大值谱、最小值谱、占用度值谱、RMS值谱和噪声门限谱。本专利技术的有益效果：不仅提高频谱数据的存储效率，而且节省存储空间，同时加快其大量频谱数据的分析速度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术实施例所述的频谱数据存储时序图；图2是根据本专利技术实施例所述的频率振幅统计的流程图；图3是根据本专利技术实施例所述的频率振幅数据入库的流程图；图4是根据本专利技术实施例所述的信号统计的流程图；图5是根据本专利技术实施例所述的谱信分离的流程图；图6是根据本专利技术实施例所述的信号入队列的流程图；图7是根据本专利技术实施例所述的频谱统计的流程图；图8是根据本专利技术实施例所述的缓存数据更新的流程图；图9是根据本专利技术实施例所述的频谱统计数据入库的流程图；图10是根据本专利技术实施例所述的信号能量时域分析图之一；图11是根据本专利技术实施例所述的信号能量时域分析图之二；图12是根据本专利技术实施例所述的信号占用度时域分析图之一；图13是根据本专利技术实施例所述的信号占用度时域分析之二。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术实施例所述的无线电频谱数据存储方法，在频谱采集过程中，以自然5分钟为频率振幅统计触发条件，对设备采集到的频谱数据进行频率振幅统计，即统计各个频点在每个幅度上出现的次数，每5分钟存储一次频率振幅统计值和实时谱值；以自然时为信号统计和频谱统计的触发条件，从设备采集到的频谱数据中提取信号基础信息和频谱统计值，其中信号基础信息包括频率值、出现时间、最大值和最小值；其中，频谱统计值包括最大值谱、最小值谱、占用度值谱、RMS值谱和噪声门限谱。当分析的时间颗粒度为时、日、周、月时，利用信号统计和频谱统计中的数据即可完成数据分析；当分析的实际颗粒度小于时时，可通过频率振幅统计数据来完成数据分析。此存储方法在于频谱数据的预处理方式，数据预处理后，存储空间大大节省，以时下常用频谱扫描速度20G/s(频谱分辨率25kHz)，频段范围从30MHz至3GHz为例：v＝20G/s；rbw＝25kHz；fStart＝30MHz；fEnd＝3000MHz实时存储模式：每秒存储量＝v*109/rbw*2＝1600000(字节)；5分钟存储量＝每秒存储量*300＝480000000(字节)≈458M(字节)。频率振幅统计模式：频率振幅数据量＝((fEnd-fStart)/rbw+1)*131＝15562931(字节)≈15M(字节)；压缩频率振幅数据＝频率振幅数据量/3≈5M(字节)以频率振幅统计、信号统计、频谱统计三个存储数据为基础，可实现的分析包括：(1)非法信号分析(含黑广播)：根据信号统计数据中的频率与合法信号表比对，获取非法信号统计报告；(2)信号时域分析：根据频谱统计值，可获取信号在自然时/日/周/月上的幅度和占用度等信号活动情况，可获取24小时分布的幅度和占用度等变化情况；(3)信号地域分析：根据频谱统计值，可获取信号在自然时/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线电频谱数据存储方法，其特征在于，包括以下步骤：S1采集频谱数据，以自然分钟为频率振幅统计触发条件，将采集到频谱数据进行频率振幅统计，针对频率振幅统计的数据进行存储频率振幅统计值和实时谱值；S2以自然时为信号统计和频谱统计的触发条件，根据频谱数据提取信号基础信息和频谱统计值，并对其分别进行存储；S3当分析时间颗粒度为自然时、日、周和月时，通过信号基础信息和频谱统计值实现数据分析；当分析时间颗粒度小于自然时时，通过频率振幅统计值实现数据分析。

【技术特征摘要】
1.一种无线电频谱数据存储方法，其特征在于，包括以下步骤：S1采集频谱数据，以自然分钟为频率振幅统计触发条件，将采集到频谱数据进行频率振幅统计，针对频率振幅统计的数据进行存储频率振幅统计值和实时谱值；S2以自然时为信号统计和频谱统计的触发条件，根据频谱数据提取信号基础信息和频谱统计值，并对其分别进行存储；S3当分析时间颗粒度为自然时、日、周和月时，通过信号基础信息和频谱统计值实现数据分析；当分析时间颗粒度小于自然时时，通过频率振幅统计值实现数据分析。2.根据权利要求1所述的无线电频谱数据存储方法，其特征在于，所述步骤S1中频率振幅统计具体包括：S11扫描任务开始时启动频率振幅统计，根据扫描任务参数创建频率振幅二维数组和扫描次数变量，并使其初始化；S12接收数据后，判断时间戳，当时间戳的自然分钟信息未变更，将各频点对应场强值的次数加1；当时间戳的自然分钟信息变更且为自然分钟的倍数时或收到扫描任务结束消息时，将二维数组的数据转换成百分比存入数据库；S13完成数据入库后，若扫描任务未停止，则初始化二维数组，进入新一轮的统计。3.根据权利要求1所述的无线电频谱数据存储方法，其特征在于，所述步骤S2中信号统计具体包括：S21扫描任务开始时启动频率振幅统计，开辟信号队列；S22接收频谱数据后，判断时间戳，当时间戳的自然时信息变更时，将信号队列数据存入数据库中；当时间戳的自然时信息未变更时，依次进行谱信分离和信号入队列；S23完成数据入库后，若扫描任务未停止，则清空信号队列，进入新一轮的统计。4.根据权利要求3所述的无线电频谱数据存储方法，其特征在于，步骤S22中谱信分离具体包括：S221根据信号起始位置、信号终止位置和场强值创建信号变量；S222由输入数据中的场强数据L＝{l1，l2，…，ln}，计算噪声谱Z＝{z1，z...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐赟，吴卫东，祝宏志，鞠丽娟，
申请(专利权)人：同方电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36