一种实时频谱监控系统技术方案

本申请公开了一种实时频谱监控系统，该系统包括：多个监控终端、中央管理服务器、变频器以及多个采集处理服务器；中央管理服务器通过局域网实现与变频器、采集处理服务器的命令与数据交互，以及通过局域网实现采集处理服务器与监控终端之间频谱信息的交互，实现对待监控系统实时频谱监控。本申请解决了现有技术中缺乏自动对通信信号进行分析监控的方案的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种实时频谱监控系统
本申请涉及监控
，尤其涉及一种实时频谱监控系统。
技术介绍
在卫星通信系统中，为了对通信过程中信号进行分析，需要对信号频谱进行监控。目前，常通过频谱仪来获取信号的频谱图，为了对频谱进行监控必要时对频谱仪显示界面进行录像。但是，在实际应用中频谱仪的功能一般是在频域内显示输入信号的频谱特性，而不是用于专业的频谱监测，因此，在使用频谱仪进行频谱监测时存在如下缺点：1、通过频谱仪来获取信号的频谱信息全程需要人员在场，极大地浪费了人力资源。2、频谱仪通常采用单脉冲扫描的方式呈现频谱图，由于单脉冲扫描每个扫描的带宽有限，在卫星通信系统中信号的带宽较宽，通过单脉冲扫描方式对整信号进行扫描需要的较长时长，因此，通过频谱仪显示整个信号带宽范围的频谱图的实时性差，无法自动呈现实时频谱图。3、频谱仪主要显示的是频域参数信息，不具备对时域参数信息进行自动分析的能力。尽管随着电子通信技术和计算机信息技术的迅猛发展，各种自动化监测技术不断涌现并得到了广泛的应用，目前仍缺乏能实现对通信信号的自动获取、记录、分析以及异常告警等全天候自动化监测的实时频谱监控系统，因此，如何对通信信号的自动获取、记录、分析以及异常告警等全天候自动化监控，以期能够显著提高卫星通信系统的状态分析能力和监控效率成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请解决的技术问题是：针对现有技术中缺乏自动对通信信号进行分析监控的方案。本申请提供了一种实时频谱监控系统，本申请实施例所提供的方案中，通过多个监控终端来接收用户输入的监控请求信息，并将监控请求信息发送给中央管理服务器，然后中央管理服务器根据监控请求信息生成控制指令，并将控制指令发送给多个采集处理服务器，通过变频器接收待监控系统中的射频信号，并将射频信号进行变频处理得到第一中频信号，将第一中频信号发送给多个采集处理服务器，然后再通过多个采集处理服务器接收所述第一中频信号和/或直接从待监控系统中接收第二中频信号，并对第一中频信号或第二中频信号进行预处理得到频谱信息，然后同一局域网中多个监控终端根据所述频谱信息对所述待监控系统进行实时频谱监控。因此，本申请实施例所提供的方案中，不仅能实现自动实时对通信信号的频谱信息进行监控，即实时自动呈现整信号的频谱图形，还能对实时自动对通信信号中各载波的时域参数以及频域参数进行分析。第一方面，本申请实施例提供一种实时频谱监控系统，该系统包括：多个监控终端、中央管理服务器、变频器以及多个采集处理服务器；其中，所述多个监控终端，用于接收用户输入的监控请求信息，并将所述监控请求信息发送给所述中央管理服务器；所述中央管理服务器，用于根据所述监控请求信息生成控制指令，并将所述控制指令发送给所述多个采集处理服务器；所述变频器，用于接收待监控系统中的射频信号，并将所述射频信号进行变频处理得到第一中频信号，将所述第一中频信号发送给所述多个采集处理服务器；所述多个采集处理服务器，用于接收所述第一中频信号和/或直接从所述待监控系统中接收第二中频信号，并对所述第一中频信号或第二中频信号进行预处理得到频谱信息，以及接收所述控制指令并根据所述控制指令将所述频谱信息上传至局域网，以使得同一局域网中所述多个监控终端根据所述频谱信息对所述待监控系统进行实时频谱监控。本申请实施例所提供的方案中，通过多个监控终端来接收用户输入的监控请求信息，并将监控请求信息发送给中央管理服务器，然后中央管理服务器根据监控请求信息生成控制指令，并将控制指令发送给多个采集处理服务器，通过变频器接收待监控系统中的射频信号，并将射频信号进行变频处理得到第一中频信号，将第一中频信号发送给多个采集处理服务器，然后再通过多个采集处理服务器接收所述第一中频信号和/或直接从待监控系统中接收第二中频信号，并对第一中频信号或第二中频信号进行预处理得到频谱信息，然后同一局域网中多个监控终端根据所述频谱信息对所述待监控系统进行实时频谱监控。因此，本申请实施例所提供的方案中，提供了一种实现对通信信号的自动获取、记录、分析以及异常告警等全天候自动化监测的实时频谱监控系统，填补了对通信信号进行实时自动频谱监控的空白。可选地，每个所述采集处理服务器包括采集传输板、存储器以及GPU高速处理板；其中，所述采集传输板，用于至少一路中频信号进行处理得到所述频谱信息，其中，所述采集传输板包括采集子板以及传输载板；所述存储器，与所述采集传输板连接，用于接收并存储所述频谱信息；所述GPU高速处理板，与所述存储器连接，用于根据所述控制指令对所述频谱信息进行频域和时域处理得到处理后的数据，并将处理后的数据上传至所述局域网，以使得通过所述局域网将所述处理后的数据传输给所述多个监控终端，并在所述监控终端进行显示。可选地，所述采集子板包括：第一接口芯片、第一FPGA芯片、ADC芯片以及第一连接器；其中，所述第一接口芯片，包括4个接口，用于接收所述变频器和/或所述待监控系统发送的4路中频信号；所述ADC芯片，与所述第一接口芯片连接，用于分别对所述4路中频信号中每路中频信号进行数模转换得到第一数字信号；所述第一连接器，与所述ADC芯片、所述传输载板以及所述第一FPGA芯片连接，用于将所述第一数字信号传输给所述传输载板，以及将所述传输载板提供的两时钟信号传输给所述第一FPGA芯片；所述第一FPGA芯片，与所述ADC芯片、所述外部时钟设备或所述第一连接器连接，且设置有所述ADC芯片的配置信息，用于接收所述外部时钟设备或所述传输载板提供的所述两路时钟信号，以及根据所述配置信息控制所述ADC芯片进行初始化配置。可选地，所述传输载板包括：第二连接器、第二FPGA芯片、缓存器以及第二接口芯片；其中，所述第二连接器，与所述第一连接器以及所述第二FPGA芯片连接，用于将所述第一数字信号传输给所述第二FPGA芯片；所述第二FPGA芯片，用于将所述第一数字信号进行直流分量抑制、滤波、数据截位、下变频、数据下采样得到所述频谱信息；所述缓存器，与所述第二FPGA芯片连接，用于对所述频谱信息进行缓存；所述第二接口芯片，与所述第二FPGA芯片连接，用于将所述频谱信息传输给所述采集处理服务器中的存储器进行存储。可选地，所述第二FPGA芯片包括：直流分量抑制模块、高通滤波器、带通滤波器、数据截位模块、下变频模块、低通滤波器以及数字下采样模块；其中，所述直流分量抑制模块，用于对所述第一数字信号进行解算得到直流分量，从所述第一数字信号中剔除所述直流分量得到第二数字信号；所述高通滤波器，与所述直流分量抑制模块连接，用于滤除所述第二数字信号中残留的直流分量得到第三数字信号；所述带通滤波器，与所述高通滤波器连接，用于滤除所述第三数字信号中观测带宽外的杂波信号得到第四数字信号；所述数据截位模块，与所述带通滤波器连接，用于对所述第四数字信号进行截位处理得到第五数字信号；所述变频模块，与所述数据截位模块连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时频谱监控系统，其特征在于，包括：多个监控终端、中央管理服务器、变频器以及多个采集处理服务器；其中，/n所述多个监控终端，用于接收用户输入的监控请求信息，并将所述监控请求信息发送给所述中央管理服务器；/n所述中央管理服务器，用于根据所述监控请求信息生成控制指令，并将所述控制指令发送给所述多个采集处理服务器；/n所述变频器，用于接收待监控系统中的射频信号，并将所述射频信号进行变频处理得到第一中频信号，将所述第一中频信号发送给所述多个采集处理服务器；/n所述多个采集处理服务器，用于接收所述第一中频信号和/或直接从所述待监控系统中接收第二中频信号，并对所述第一中频信号或第二中频信号进行预处理得到频谱信息，以及接收所述控制指令并根据所述控制指令将所述频谱信息上传至局域网，以使得同一局域网中所述多个监控终端根据所述频谱信息对所述待监控系统进行实时频谱监控。/n

【技术特征摘要】
20201126 CN 20201134788691.一种实时频谱监控系统，其特征在于，包括：多个监控终端、中央管理服务器、变频器以及多个采集处理服务器；其中，
所述多个监控终端，用于接收用户输入的监控请求信息，并将所述监控请求信息发送给所述中央管理服务器；
所述中央管理服务器，用于根据所述监控请求信息生成控制指令，并将所述控制指令发送给所述多个采集处理服务器；
所述变频器，用于接收待监控系统中的射频信号，并将所述射频信号进行变频处理得到第一中频信号，将所述第一中频信号发送给所述多个采集处理服务器；
所述多个采集处理服务器，用于接收所述第一中频信号和/或直接从所述待监控系统中接收第二中频信号，并对所述第一中频信号或第二中频信号进行预处理得到频谱信息，以及接收所述控制指令并根据所述控制指令将所述频谱信息上传至局域网，以使得同一局域网中所述多个监控终端根据所述频谱信息对所述待监控系统进行实时频谱监控。


2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，每个所述采集处理服务器包括采集传输板、存储器以及GPU高速处理板；其中，
所述采集传输板，用于至少一路中频信号进行处理得到所述频谱信息，其中，所述采集传输板包括采集子板以及传输载板；
所述存储器，与所述采集传输板连接，用于接收并存储所述频谱信息；
所述GPU高速处理板，与所述存储器连接，用于根据所述控制指令对所述频谱信息进行频域和时域处理得到处理后的数据，并将处理后的数据上传至所述局域网，以使得通过所述局域网将所述处理后的数据传输给所述多个监控终端，并在所述监控终端进行显示。


3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述采集子板包括：第一接口芯片、第一FPGA芯片、ADC芯片以及第一连接器；其中，
所述第一接口芯片，包括4个接口，用于接收所述变频器和/或所述待监控系统发送的4路中频信号；
所述ADC芯片，与所述第一接口芯片连接，用于分别对所述4路中频信号中每路中频信号进行数模转换得到第一数字信号；
所述第一连接器，与所述ADC芯片、所述传输载板以及所述第一FPGA芯片连接，用于将所述第一数字信号传输给所述传输载板，以及将所述传输载板提供的两时钟信号传输给所述第一FPGA芯片；
所述第一FPGA芯片，与所述ADC芯片、所述外部时钟设备或所述第一连接器连接，且设置有所述ADC芯片的配置信息，...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪赛进，刘岩，徐俊颖，乔毅，谭金林，常冰，崔倩，李竞，仝磊，陈磊，邢丹，陈帅，孔德阳，昂正全，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三九二三部队，
类型：发明
国别省市：北京;11