一种频谱监测测向接收机操作模拟训练系统及训练方法技术方案

本发明专利技术频谱监测测向接收机操作模拟训练系统，包括依次连接的监测测向接收机、数据采集卡、数字信号处理器和仪器仿真部分。应用该系统进行训练的方法，首先监测测向接收机对空中无线电信号进行监测测向，接收无线电信号频谱，将无线电信号频谱数据通过ＲＳ２３２接口传递给数据采集卡，数据采集卡采集到无线电信号频谱数据，通过协议转换传递给数字信号处理器；其次数字信号处理器对无线电信号频谱数据分波段进行频谱分析，得到频谱参数，将频谱参数按波段顺序存储在ＲＡＭ中；最后进行仿真训练。本发明专利技术频谱监测测向接收机操作模拟训练系统及训练方法，通过计算机仿真监测测向接收机的操作，完全等效真实设备的操作效果，降低了成本，提高了效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于仪器仿真
，具体涉及一种频谱监测测向接收机操作模拟训练系统，本专利技术还涉及利用上述系统进行训练的方法。
技术介绍
随着社会信息化进程的加快，各种通信、广播、电视、雷达、导航、遥测遥控、射电天文等无线电业务的需求迅速增长，电磁环境越来越复杂，电磁频谱供需矛盾日益尖锐。电磁频谱资源与水、土地、矿藏等资源一样，是人类共享的有限自然资源，也是关系国民经济和社会可持续发展的重要战略资源，是信息社会信息传输与交换的基础。合理、有效、经济地使用电磁频谱资源，保障各种用频业务的正常开展，维护空中电波秩序，直接关系到国家的政治、经济、军事和文化发展。因此，为了加强电磁频谱管理，有效维护空中电波秩序，加大无线电干扰查处水平，提高无线电监测测向手段和能力至关重要。 目前各级电磁频谱管理机构所属监测部门均配备车载频谱监测测向接收机，需要大量的操作人员，培训操作人员的任务繁重。而常规的实装培训，存在车载监测测向接收机造价高，培训及维护成本过高，设备数量有限，培训效率低等问题。解决这些问题的重要途径是采用操作模拟训练系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种频谱监测测向接收机操作模拟训练系统，利用采集到的监测数据，通过信号虚拟处理，计算机模拟实际设备的操作，减少培训对实际装备的需求，降低使用实际装备训练的成本，并以友好的人机界面融进相关的知识链接，提高训练的效率。 本专利技术的另一 目的是提供一种应用上述系统进行训练的方法。 本专利技术所采用的技术方案是，一种频谱监测测向接收机操作模拟训练系统，包括依次连接的监测测向接收机、数据采集卡、数字信号处理器和仪器仿真部分，其中的， 监测测向接收机，用于对空中无线电信号进行监测测向，接收无线电信号频谱，将其功率、带宽、调制方式和来波方向等数据通过数据采集卡传送到数字信号处理器； 数据采集卡，用于连接监测测向接收机和数字信号处理器，采集监测测向接收机的数据，并通过数据接口协议转换后送到数字信号处理器； 数字信号处理器，用于对采集到的监测数据进行处理和对整个系统的仿真活动进行管理、监控及调度； 仪器仿真部分，用于通过虚拟仪器面板和按键模拟监测测向接收机各项操作，达到与真实设备同样的训练效果。 本专利技术所采用的另一技术方案是，一种应用频谱监测测向接收机操作模拟训练系统进行训练的方法，具体按照以下步骤实施 步骤l:采集数据 利用一监测测向接收机对空中无线电信号进行监测测向，接收无线电信号频谱， 将无线电信号频谱数据通过RS232接口传递给数据采集卡，数据采集卡采集到无线电信号 频谱数据，通过协议转换传递给数字信号处理器； 步骤2:处理数据 数字信号处理器对上步得到的无线电信号频谱数据分波段进行频谱分析，得到频 谱参数，将频谱参数按波段顺序存储在RAM中； 步骤3:仿真训练 a.根据模拟操作响应信号的工作参数要求，数字信号处理器的CPU从RAM中读取 相应波段的频谱参数，根据仿真操作的要求对读取的频谱参数进行处理，得到模拟信号后 发送给仪器仿真部分，为仿真训练的按键操作响应提供基于真实信号处理后的仿真信号； b.以上步得到的仿真信号作为仪器仿真部分的操作响应信号，进行仿真训练，使 得仪器仿真部分与真实设备的训练过程相一致。 本专利技术的特点还在于， 其中的步骤3中根据仿真操作的要求对读取的频谱参数进行处理，具体按照以下 步骤实施连接几段信号或截取一段信号中的一部分，进行扩展或压縮； 其中的步骤3中进行仿真训练，具体按照以下步骤实施打开电源开关，点击要训 练单元框体，在主框体下运行模拟训练界面，根据真实信号和仿真信号，对面板上的各种功 能按键进行操作，得到与真实设备完全相同的信号响应。 本专利技术的有益效果是，通过计算机仿真监测测向接收机的操作，利用采集实际设 备的监测数据，或基于监测数据的仿真信号，作为虚拟仪器的操作响应信号，完全等效真实 设备的操作效果，降低了成本，提高了效率。附图说明 图1为本专利技术频谱监测测向接收机操作模拟训练系统的结构示意图； 图2为本专利技术模拟训练方法中采集数据的原理框图； 图3为本专利技术模拟训练方法中处理数据的原理框图。 图中，l.监测测向接收机，2.数据采集卡，3.数字信号处理器，4.仪器仿真部分。 具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。 本专利技术频谱监测测向接收机操作模拟训练系统的结构，如图1所示，包括依次连 接的监测测向接收机1、数据采集卡2、数字信号处理器3和仪器仿真部分4，其中的， 监测测向接收机l，用于对空中无线电信号进行监测测向，接收无线电信号频谱， 将其功率、带宽、调制方式和来波方向等数据通过数据采集卡2传送到数字信号处理器3 ; 数据采集卡2，用于连接监测测向接收机1和数字信号处理器3，采集监测测向接 收机1的数据，并通过数据接口协议转换后送到数字信号处理器3 ; 数字信号处理器3，用于对采集到的监测数据进行处理和对整个系统的仿真活动 进行管理、监控及调度； 仪器仿真部分4，用于通过虚拟仪器面板和按键模拟监测测向接收机1各项操作，达到与真实设备同样的训练效果。 仪器仿真部分4通过Labview软件虚拟监测测向接收机1的仪器面板和按键及电源、通信、交换等辅助设备的面板和按键，使得各种操作与真实仪器设备操作方式一致。 仪器仿真部分4中的主程序模块采用Labview动态界面载入技术，所有子模块vi均在主界面的框体下运行。利用Subpanel实现此功能，Subpanel位于Controls palette的Mordren/Contains/中，就是在一个vi的前面板中包含其他vi的子面板，当把Subpanel放到前面板时，在程序框图中并不会出现它的图标，而是出现一个对应的方法节点-insertvi，通过该方法节点就可以将子vi插入Subpanel中，利用run vi运行该子vi。各设备模块采用顺序逻辑控制，首先在主界面选择UPS电源或逆变器电源，打开电源为所有设备供电。 在设备模拟训练操作中采用开关状态互锁技术及单个按钮复用技术，因为在设备ESMB监测接收机和EBD195测向仪中，有许多选项是互锁的，如选用不同的调制方式就会对应只能选择一定的可选频带范围。同一按键在不同的状态中具有不同的功能。所以采用开关状态互锁技术及单个按钮复用技术来实现设备的操作模拟。 本专利技术利用上述系统进行训练的方法，具体按照以下步骤实施 步骤1 :采集数据 如图2所示，监测测向接收机1对空中无线电信号进行监测测向，接收无线电信号频谱，将无线电信号频谱数据通过RS232接口传递给数据采集卡2，数据采集卡2采集到无线电信号频谱数据，通过协议转换传递给数字信号处理器3。 步骤2:处理数据 如图3所示，数字信号处理器3采用TMS320C5402定点DSP作为CPU主处理器，最高工作频率可达100MHz。对上步得到的无线电信号频谱数据分波段进行频谱分析，主要分析其功率超过一定门限的非噪声信号的带宽、功率、调制方式、来波方向等频谱参数，分析完毕后将频谱参数按波段顺序存储在RAM中。 步骤3 :仿真训练 a.根据模拟操作响应信号的工作波段和频谱分辨率等参数要求，数字信号处理器3的CPU从双口 RAM中读取相应波段的频谱信号及其调制方式、来波方向等参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频谱监测测向接收机操作模拟训练系统，其特征在于，包括依次连接的监测测向接收机（１）、数据采集卡（２）、数字信号处理器（３）和仪器仿真部分（４），其中的，监测测向接收机（１），用于对空中无线电信号进行监测测向，接收无线电信号频谱，将其功率、带宽、调制方式和来波方向等数据通过数据采集卡（２）传送到数字信号处理器（３）；数据采集卡（２），用于连接监测测向接收机（１）和数字信号处理器（３），采集监测测向接收机（１）的数据，并通过数据接口协议转换后送到数字信号处理器（３）；数字信号处理器（３），用于对采集到的监测数据进行处理和对整个系统的仿真活动进行管理、监控及调度；仪器仿真部分（４），用于通过虚拟仪器面板和按键模拟监测测向接收机（１）各项操作，达到与真实设备同样的训练效果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翁木云，达新宇，周义建，徐小杰，李金良，谢丽静，
申请(专利权)人：翁木云，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]