[发明专利]具备数据压缩功能的无线电监测系统

说明书

本申请实施例提供一种具备数据压缩功能的无线电监测系统，包括：下位机和上位机，其中所述下位机包括：射频模块、A/D、FPGA、ARM、存储模块、通信模块、电源模块，其中所述FPGA包括FFT算法、噪声估计算法、信号截取算法以及数据压缩算法的实现，所述上位机包括面向应用的应用逻辑、数据解压以及业务控制逻辑的实现。本申请能够以零中频的架构进行信号接收与采集，通过FPGA中进行FFT变换得到频谱，通过噪声估计对所测试频段中信号参数进行估计，通过数据压缩方法对变换得到的频谱以及原始IQ信号数据进行压缩和存储，并通过通信模块发送到上位机，并在上位机通过解压缩实现信号还原，从而支持进一步的频谱观察、数据处理和挖掘。

技术领域

本申请涉及无线电监测技术领域，具体涉及一种具备数据压缩功能的无线电监测系统。

背景技术

无线电监测是管理无线电频谱使用的重要手段，国家无线电监测中心和各地方无线电监测站长期进行空中无线电监测工作，对空中频谱使用情况进行监视，及时发现非法用频，并测向定位技术对非法台站进行查处，包含空中电波秩序，保障无线电安全。

随着无线电技术的飞速发展，无线通信体制和设备类型迅速增多，频谱日益拥挤，干扰屡有发生，对无线电监测工作提出了很大的挑战。为了更好地进行空中频谱管理，无线电监测部门往往不仅需要通过接收机采集空中频谱信号，往往还需要采集IQ信号，长时间监测和IQ信号采集将产生极大的数据存储要求和传输压力。市面上现有的无线电接收机设备还没有能够支持数据压缩功能的设备，不能够满足无线电监测行业对高效数据存储和传输的需求。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种具备数据压缩功能的无线电监测系统，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

针对现有技术中的问题，本申请提供一种具备数据压缩功能的无线电监测系统，能够以零中频的架构进行信号接收与采集，通过FPGA中进行FFT变换得到频谱，通过噪声估计对所测试频段中信号参数进行估计，通过数据压缩方法对变换得到的频谱以及原始IQ信号数据进行压缩和存储，并通过通信模块发送到上位机，并在上位机通过解压缩实现信号还原，从而支持进一步的频谱观察、数据处理和挖掘。

为解决上述至少一个技术问题，本申请提供以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种具备数据压缩功能的无线电监测系统，包括：下位机和上位机，其中所述下位机包括：射频模块、A/D、FPGA、ARM、存储模块、通信模块、电源模块，其中所述FPGA包括FFT算法、噪声估计算法、信号截取算法以及数据压缩算法的实现，所述ARM用于实现核心功能逻辑控制和射频控制，所述上位机包括面向应用的应用逻辑、数据解压以及业务控制逻辑的实现，其特征在于，还包括以下实施步骤：

上位机下发监测任务，具体参数包括监测频段[f_s，f_e]、RBW、t_s、T_s，其中， f_s为起始频率，f_e为结束频率，RBW为分辨率带宽，t_s为任务开始时间，T_s为监测任务持续时间；

设备接收到上位机发送的监测任务后，根据任务参数中的[f_s，f_e]配置信号采集行为列表，设备中频带宽为B_IF，采样率为f_samp，若监测任务带宽大于中频带宽，即f_e-f_s＞B_IF，则生成信号采集行为列表；

设备ARM射频控制模块根据生成的信号采集行为列表对射频模块本振频率进行设置，对进入设备的信号进行混频和中频滤波，输出模拟基带信号S_I(t)与 S_Q(t)，或复基带信号S_I(t)+jS_Q(t)；