[实用新型]铁路移动通信干扰实时监测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种干扰监测仪，特别是涉及一种铁路移动通信干扰实时监测仪。

背景技术

我国高速铁路的建设始于1999年，经过10多年的高速铁路建设和对既有铁路的高速化改造，中国目前已经拥有全世界最大规模以及最高运营速度的高速铁路网，截至2011年12月底，中国国内时速200公里以上的高速铁路里程已经接近1万公里。在建和即将兴建的高速铁路客运专线和城际铁路里程已达1.7万公里，根据中国中长期铁路网规划方案，至2012年年底，中国将建成42条高速铁路客运专线，基本建成以“四纵四横”为骨架的全国快速客运网，总里程1.3万公里；到2020年中国时速在200公里以上的高速铁路里程将会达到5万公里。高铁大大缩短了时间、空间的距离，催生了“N小时经济圈”，可以毫不夸张地说，高铁已经成为国民经济的“主动脉”。然而随着高铁的快速发展，高铁事故也频频发生，给国家带来巨大的经济损失和社会负面影响。

GSM-R（铁路移动通信系统）专用于铁路的日常运营管理，是非常有效的调度指挥通信工具。它在常规GSM的规范协议基础上，加入了基于位置寻址和功能寻址等功能，适用于铁路通信特别是铁路专用调度通信的需要。主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列车自动控制与检测信息提供数据传输信道，并可提供列车自动寻址和旅客服务，可以说GSM-R就是铁路系统的“神经”。

由于GSM-R系统承载了列车调度和列车控制系统中的关键指令，若发生故障将引起铁路系统的混乱，甚至可能造成严重的安全事故。目前由于各种原因，GSM-R通讯系统常发现时间短、出现时间不规律的无线电干扰，严重影响高铁运行安全，直接威胁到了国家和人民生命财产的安全。

据分析，这些干扰的产生原因包括：GSM-R同频或邻频干扰、GSM互调、CDMA带外干扰、模拟与数字电视干扰、集群干扰、跳频干扰、突发干扰、噪声干扰、不明干扰等较多复杂通讯信号。此外，由于GSM-R系统采用频率复用原理，这对使用通用无线电监测方式实现同频载波信号的频谱分离测量和自动监测带来很大难度，是我国无线电监测行业遇到的一个全新技术难题。

目前铁路通信管理和无线电管理部门对于GSM-R频段电磁环境的保护，采取被动方式，即当GSM-R系统出现影响正常通信的干扰时才进行干扰排除和查找工作，通常是工作人员使用传统的频谱分析设备对GSM-R上行与下行频段进行频谱分析，或者使用移动通信网络路测设备查找违法使用GSM-R频率资源的基站，这样只能解决很少一部份的干扰，因为干扰的类型很多，出现时间不同，出现规律不同，特别是对于突发信号、跳频信号采用常规设备根本就无法监测，因此，还没有完全有效的针对GSM-R干扰的实时监测、分析和查找的专用设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题而提供一种能实现在时域和频域上对GSM-R专用频段构成干扰的各类信号的无缝监测的铁路移动通信干扰实时监测仪。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种铁路移动通信干扰实时监测仪，包括天线、射频矩阵开关、第一接收机和第二接收机、数字中频处理板、嵌入式计算机和便携式终端，所述天线包括GSM-R全向天线、GSM-R定向天线和宽带全向天线，所述GSM-R全向天线、GSM-R定向天线和宽带全向天线均与所述射频矩阵开关的对应射频输入端口连接，射频矩阵开关的射频信号输出端口分别与所述第一接收机的信号输入端和所述第二接收机的信号输入端连接，所述第一接收机的信号输出端和所述第二接收机的模拟中频信号输出端分别与所述数字中频处理板的2个信号输入端连接，所述数字中频处理板通过总线与所述嵌入式计算机连接，所述嵌入式计算机通过互联网与所述便携式终端和监测主机连接。

铁路移动通信干扰实时监测仪专门针对GSM-R的干扰信号分析查找而设计。采用全天候、多通道、实时分析设计，能对多个相邻GSM-R小区内任何时间出现的任何干扰信号进行分析、记录和告警，能够利用窄波束定向天线阵实现同频信号分离和测向，对远端弱小信号增强、近端强同频信号抑制，实现对弱小信号的测量和分析、解调解码；能够利用时差定位原理通过多站组网定位干扰源，实现对干扰信号的主动定位。

进一步地，所述铁路移动通信干扰实时监测仪还包括GPS时基电路和GPS天线，所述GPS时基电路的信号输入端与所述GPS天线连接，所述GPS时基电路的信号输出端与所述数字中频处理板的时间信号输入端连接。

GPS时基电路提供高精度的时间基准，用于时差定位时提供时间标准，时间精度优于20纳秒。