一种宽带频谱侦察系统分析系统及方法技术方案

本申请公开了一种宽带频谱侦察分析系统及方法，除了传统的频谱信息侦察和显示功能外，本申请还实现了对频谱和信号的实时分析，并将对频谱的分析转化为对信号关联目标的管理和分析，实现频谱显示和分析的自动化、精准化。本申请采用六层倒金塔频谱数据模型，能够在有限的硬件资源条件下，实现对频谱和目标进行实时分析。本申请的系统基于B/S架构，安装部署简单，可同时在多终端进行访问和操作。可同时在多终端进行访问和操作。可同时在多终端进行访问和操作。

【技术实现步骤摘要】
一种宽带频谱侦察系统分析系统及方法


[0001]本申请涉及一种频谱侦察系统，属电子侦察领域，尤其涉及一种宽带频谱侦察系统分析系统及方法。

技术介绍

[0002]因实现难度较低，现有的频谱侦察系统通常采用C/S架构进行功能实现。然而，为建立终端与服务器之间的数据通信，系统的终端与服务器均需要安装独立的应用程序，这就带来了较大的局限性：系统安装和升级复杂，数据自动化处理程度差，对操作使用者提出了过高要求，不能够适应多种操作系统和/或应用场景，且开发、部署和维护成本均较高。此外，由于大多数现有系统均为单体运行程序，在程序运行失败后无法快速自动恢复，系统的稳定性和可靠性较差。
[0003]从功能上说，目前的系统仅支持频谱信息的侦察和显示，无法对历史数据进行追踪、回溯，不具备针对频谱数据进行实时分析、统计的功能，尤其是相关联目标的管理和分析功能。由于现有系统没有对目标的管理和对目标区域的管理功能，无法将对频谱的分析转为对目标的分析、预警和跟踪。

技术实现思路

[0004]根据本申请的一个方面，提供了一种宽带频谱侦察分析系统，该系统主要针对30MHz—18GHz频段(主要包含超短波和微波频段，不包括星地通信)，提供精细化、高性能的频谱监测和分析功能。该系统包括：
[0005]侦察任务模块，用于获取并将领班员创建的侦察任务下发给值班员；支持领班员查看值班员推送的侦察通报；
[0006]侦察监视模块，用于响应值班员对所述侦察任务的查询、管理请求；
[0007]工作空间模块，用于在侦察任务启动后，对频谱监测设备返回的频谱和信号数据进行实时监控和分析，生成侦察通报；
[0008]信号总表模块，用于汇总所有已完成侦察任务的信号数据，不同任务的相同信号根据中心频率和角度进行自动聚合，形成信号总表；
[0009]目标分析模块，用于对目标进行管理，将所述目标与地图中的地理区域绑定，支持所述目标与所述信号总表中的信号数据双向绑定，对信号关联的目标进行实时分析。其中，每个目标可以绑定多个信号。
[0010]进一步地，该系统还包括载波分析模块，用于在瞄频过程中，对返回的信号对象进行单载波分析，对得到的单载波频谱图进行查看，并对载波参数进行修正。
[0011]优选地，所述载波分析模块还包括侦察概览子单元，用于对全局0
‑
360
°
全景图和信号在不同角度的分布图进行显示。
[0012]优选地，所述载波分析模块还包括侦察锁定子单元，用于对用户指定的角度使用瞄频设备进行持续的频谱观测。
[0013]优选地，所述载波分析模块还包括数据落盘子单元，用于存储天线原始I/Q路数据，对所述I/Q路数据进行二次分析，计算出信号出现的位置，生成目标管理的历史轨迹。
[0014]优选地，该系统采用B/S架构，安装部署简单，支持多种终端的访问和操作，但也对开发者提出了更高的要求。传统的B/S架构的图表无法实现实时绘制大数据量频谱图和语谱图的功能，目前新一代的图表组件的实现机制才开始支持B/S架构下的这一功能的实现。
[0015]进一步地，该系统还包括设备管理模块，用于管理频谱监测设备，包括以下至少一种：查询所述频谱监测设备的运行状态，查询天线的经度、纬度、高度、角速度、旋转方向，查询接收机的相关数据；所述接收机的相关数据包括以下至少一种：接收机的编号、输入速率和硬盘空间大小。
[0016]优选地，所述侦察任务根据指定参数数据针对性下发，所述指定参数书数据至少包括以下一种：指定的频段范围、指定的角度、指定的执行时间区间、指定的运行时长、指定的设备。
[0017]优选地，对于所述侦察任务中数据的查询和计算采用内存数据库进行存储。
[0018]优选地，所述侦察任务模块收到推送的侦察通报包含以下信息：信号发生新增、消失和/或变化情况。
[0019]优选地，所述侦察任务模块还用于支持领班员发送的对所述侦察通报进行查看和批量导出的操作。
[0020]优选地，所述目标分析模块还用于在信号出现和消失时，自动匹配对应的目标，并发送目标出现和消失的提示。
[0021]进一步地，该系统还包括历史底数库模块，用于每间隔一定时间将频谱数据和信号数据记录为数据历史快照，以多个时刻瞬时的历史底数库数据模拟全天候、全频段的电磁频谱监测情况。
[0022]所述历史底数库模块将每隔一段时间的频谱和信号数据记录为历史快照，以多个时刻瞬时的历史底数库数据，对全时域、全空域和全频段的电磁频谱信息进行概括性感知，既极大地降低了数据的存储空间，又能够宏观体现每个时间段的信号情况，同时历史底数库的存储时间间隔支持自定义配置。本申请实现了在有限的硬件资源条件下的全时域、全空域和全频段的频谱感知，继而结合大数据和地图相关技术，实现了对频谱和目标的实时分析。
[0023]优选地，所述历史底数库模块中的频谱数据采用六层倒金塔模型进行存储：
[0024]一层：全时域、全空域和全频段的电磁频谱信息；
[0025]二层：指定时段、特定天线在全方向全频段感知的电磁频谱信息；
[0026]三层：指定时段、指定方向、指定频段的电磁频谱信息；
[0027]四层：指定时段电磁频谱信息的图像化表达及对应的数值化表达；
[0028]五层：瞬时的电磁频谱信息的图像化表达及对应的数值化表达；
[0029]六层：瞬时的单载波频谱图及对应的单载波参数。
[0030]所述六层倒金塔模型采用了一种从宏观到微观的数据概念，其第一层数据最大，也是最全面的，按照层数向下的顺序精细程度变高，特殊性变强，占用的存储空间变少，整体性和连续性相对较低。
[0031]进一步地，该系统还包括：
[0032]研究任务模块，用于将领班员针对目标制定的研究和分析任务下发给值班员；
[0033]研究报告模块，用于根据所述研究和分析任务，将目标的统计信息和分析结果作为研究通报反馈给领班员。
[0034]优选地，所述研究和分析任务的相关数据至少包括以下一种：任务名称、截止时间、执行人和研究目的。
[0035]优选地，所述统计信息的统计方式至少包括以下一种：按角度的统计、按调制方式的统计、按中心频率范围的统计。其中，所述按角度的统计用于分析信号在不同角度的数量分布；所述按调制方式的统计用于分析信号使用的调制方式的数量分布；所述按中心频率范围的统计用于分析信号在不同频段下的数量分布，以从不同维度对周边信号分布进行整体的宏观感知。
[0036]优选地，所述信号总表模块还用于对每个信号进行历史溯源，追踪到原始的侦察监视任务；获取用户发送的管理请求并执行，所述管理请求包括以下至少一种：查看信号的历史变化、查看信号的历史频谱图、查看信号的历史修正记录、修正信号参数。
[0037]进一步地，所述工作空间模块的实时监控包括：实时查看频谱图、语谱图、时频图、信号列表、信号统计、信号历史变化信息。
[0038]优选地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽带频谱侦察分析系统，其特征在于，该系统包括：侦察任务模块，用于获取并将领班员创建的侦察任务下发给值班员；支持领班员查看值班员推送的侦察通报；侦察监视模块，用于响应值班员对所述侦察任务的查询、管理请求；工作空间模块，用于在侦察任务启动后，对频谱监测设备返回的频谱和信号数据进行实时监控和分析，生成侦察通报；信号总表模块，用于汇总所有已完成侦察任务的信号数据，不同任务的相同信号根据中心频率和角度进行自动聚合，形成信号总表；目标分析模块，用于对目标进行管理，将所述目标与地图中的地理区域绑定，支持所述目标与所述信号总表中的信号数据双向绑定，对信号关联的目标进行实时分析。2.根据权利要求1所述的宽带频谱侦察分析系统，其特征在于，该系统还包括载波分析模块，用于在瞄频过程中，对返回的信号对象进行单载波分析，对得到的单载波频谱图进行查看，并对载波参数进行修正；优选地，所述载波分析模块还包括侦察概览子单元，用于对全局0
‑
360
°
全景图和信号在不同角度的分布图进行显示；优选地，所述载波分析模块还包括侦察锁定子单元，用于对用户指定的角度使用瞄频设备进行持续的频谱观测；优选地，所述载波分析模块还包括数据落盘子单元，用于存储天线原始I/Q路数据，对所述I/Q路数据进行二次分析，计算出信号出现的位置，生成目标的历史轨迹；优选地，该系统采用B/S架构。3.根据权利要求1所述的宽带频谱侦察分析系统，其特征在于，该系统还包括设备管理模块，用于管理频谱监测设备，包括以下至少一种：查询所述频谱监测设备的运行状态，查询天线的经度、纬度、高度、角速度、旋转方向，查询接收机的相关数据；所述接收机的相关数据包括以下至少一种：接收机的编号、输入速率和硬盘空间大小；优选地，所述侦察任务根据指定参数数据针对性下发，所述指定参数数据至少包括以下一种：指定的频段范围、指定的角度、指定的执行时间区间、指定的运行时长、指定的设备；优选地，所述侦察通报包含以下信息：信号发生新增、消失和/或变化情况；优选地，所述侦察任务模块还用于支持领班员发送的对所述侦察通报进行查看和批量导出的操作；优选地，所述目标分析模块还用于在信号出现和消失时，自动匹配对应的目标，并发送目标出现和消失的提示。4.根据权利要求1所述的宽带频谱侦察分析系统，其特征在于，该系统还包括历史底数库模块，用于每间隔一定时间将频谱数据和信号数据记录为数据历史快照，以多个时刻瞬时的历史底数库数据模拟全天候、全频段的电磁频谱监测情况；优选地，所述历史底数库模块中的频谱数据采用六层倒金塔模型进行存储：一层：全时域、全空域和全频段的电磁频谱信息；二层：指定时段、特定天线在全方向全频段感知的电磁频谱信息；三层：指定时段、指定方向、指定频段的电磁频谱信息；
四层：指定时段电磁频谱信息的图像化表达及对应的数值化表达；五层：瞬时的电磁频谱信息的图像化表达及对应的数值化表达；六层：瞬时的单载波频谱图及对应的单载波参数。5.根据权利要求1所述的宽带频谱侦察分析系统，其特征在于，该系统还包括：研究任务模块，用于将领班员针对目标制定的研究和分析任务下发给值班员；研究报告模块，用于根据所述研究和分析任务，将目标的统计信息和分析结果作为研究通报反馈给领班员；优选地，所述研究和分析任务的相关数据至少包括以下一种：任务名称、截止时间、执行人和研究目的；优选地，所述统计信息的统计方式至少包括以下一种：按角度的统计、按调制方式的统计、按中心频率范围的统计；优选地，所述信号总表模块还用于对每个信号进行历史溯源，追踪到原始的侦察监视任务；获取用户发送的管理请求并执行，所述管理请求包括以下至少一种：查看信号的历史变化、查看信号的历史频谱图、查看信号的历史修正记录、修正信号参数。6.根据权利要求1所述的宽带频谱侦察分析系统，其特征在于，所述工作空间模块的实时监控包括：实时查看频谱图、语谱图、时频图、信号列表、信号统计、信号历史变化信息；优选地，所述频谱图、语谱图、时频图采用联动操作的策略，将中心频率作为共同的X坐标轴，当X轴发生放大、缩小和平移时，频谱图、语谱图和时频图支持相互联动；优选地，所述工作空间模块还用于根据信号统计结果，分析出以下至少一种信息：总信号数量、新增信号数量、消失信号数量、变化信号数量、长联信号数量；优选地，所述变化信号的判断条件如下：优选地，所述长联信号的判断条件如下：|当前信号中心频率
‑
前一个信号中心频率|<前一个信号带宽
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50％，且，|当前信号角度
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前一个信号角度|<5
°
；优选地，所述工作空间模块还用于对每个任务的信号分析结果进行上传，存储到内存数据库中；优选地，所述内存数据库的结果在任务暂停、终止或结束时写入到关系型数据库...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅涛，宋恒嘉，潘李华，姚杰，詹林涛，梁旭，马小飞，唐艺袁，罗智钢，
申请(专利权)人：博智安全科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：