[发明专利]一种高铁通信的干扰检测方法

说明书

本发明公开了一种高铁通信的干扰检测方法。包括步骤：（1）提取GSM‑R的上、下行频段的背噪门限；（2）存储高铁通信频段模板；（3）提取模板的最大值、最小值曲线；（4）计算N帧频谱扫描数据的最大值曲线，提取大于背噪门限的信号，记录信号个数与每个信号的起始、截止索引；（5）对提取的每个信号，分别与模板的最大值、最小值曲线的相应位置进行相似度对比，计算出相似系数MaxCorr、MinCorr；（6）若相似系数MaxCorr、MinCorr均小于设定的门限，则认为该信号是干扰信号或信号受到干扰。本发明根据高铁通信上下行频段特征，将信号与模板对比，可快速检测出干扰信号，以便于采取有效措施，及时消除干扰，对维护高铁正常运营有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种高铁通信的干扰检测方法，属于无线电监测领域。

背景技术

我国高速铁路的建设始于2004年的中国铁路长远规划，开通的第一条真正意义的高速铁路是2008年8月1日开通运营的350公里/小时的京津城际高速铁路。为了解决列车在如此高速运行下通信的问题，引入了GSM-R系统。GSM-R(GSM-Railway)系统是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统，专用于铁路的日常运营管理。

GSM-R系统有专用的无线电频段，工作频段为885MHz~889MHz(上行频段，移动台发，基站收)、930MHz~934MHz(下行频段，基站发，移动台收)。GSM-R每个频点间隔为200kHz，频点序号999~1019，其中999和1019两个频点作为隔离保护频点，在实际应用中未被使用。

GSM-R通信系统正常运行必须依赖于良好的频率使用环境。由于无线电技术与应用不断创新和发展，无线电频谱资源日益紧张，供求矛盾越来越突出，无线电台站数量日益庞大，空中电磁环境日趋复杂。近年来，GSM-R系统频率受到干扰的事件时有发生，已经影响到GSM-R系统的正常使用，危及铁路运输安全，迫切需要加强无线电管理，维护好空中电波秩序。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高铁通信的干扰检测方法，解决GSM-R系统频率受到干扰而不能正常使用的问题。通过对监测数据分析处理，发现潜在干扰，以便于采取有效措施，及时消除干扰。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高铁通信的干扰检测方法，包括如下步骤：

（1）提取GSM-R的上、下行频段的背噪门限；

（2）存储高铁通信频段模板；

（3）提取模板的最大值、最小值曲线；

（4）计算N帧频谱扫描数据的最大值曲线，并根据步骤（1）中的背噪门限，提取大于背噪门限的信号，记录信号个数与每个信号的起始、截止索引；

（5）对提取的每个信号，分别与模板的最大值、最小值曲线的相应位置进行相似度对比，计算出相似系数MaxCorr、MinCorr；

（6）若相似系数MaxCorr、MinCorr均小于设定的门限，则认为信号与模板不相似，该信号是干扰信号或信号受到干扰，根据信号的起始、截止索引与扫描步进，即可计算出该干扰信号的中心频率与带宽；

（7）重复步骤（5）~（6）。

具体地，所述上、下行频段的背噪门限的提取方法为：选取M帧频谱扫描数据，取其均值，根据上下行频段将该均值分别与上、下行浮动门限相加，即为上、下行频段的背噪门限。

进一步地，所述模板采用二维数组结构，记为Signal_template[Count][Level]，其中，Count表示一次频谱扫描数据的个数，Level表示信号可能的电平范围内的电平个数。