针对无线电监测站实现系统自检的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质与流程

1.本发明涉及无线电频谱领域，尤其涉及无线电监测领域，具体是指一种针对无线电监测站实现系统自检的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质。


背景技术：

2.无线电频谱是一种有限的、可以重复利用的自然资源，同时也是宝贵的战略资源。无线电监测站是由无线电管理部门建设的，能够实现无线电频谱的采集、存储和分析的技术设施，是无线电管理的主要技术支撑系统。随着无线电通信技术的发展和人们对无线电通信业务需求的不断增长，电磁环境日趋复杂，无线电监测站的数量也随之增多，如何保障大量站点的正常运行是急需解决的问题。
3.典型的无线电监测站如图1所示，主要由监测接收机、测向接收机、馈线、天线、工控机、显示终端等部分组成。系统正常运行需要各设备均处于正常状态，因此在系统启动或长时间运行中需要进行自检，以确保监测结果有效性和准确性。
4.现有系统自检依靠各核心设备独立完成，监测接收机、测向接收机、工控机一般具备自检功能，在加电启动时能完成各自设备自检，并把设备状态通过工控机传递给显示终端，出现故障时能及时告警。
5.但这种自检方式存在如下几个问题：
6.1、监测接收机、测向接收机等核心设备自检主要是对设备功能是否正常的判断，对设备的测量准确性评估，比如电平准确度等，无法依靠自检功能完成。若要完成以上功能，需要在设备内部加入参考信号源，增加了设备的复杂性和不稳定性。
7.2、系统的测量准确性不仅是由核心设备决定的，还与天线、馈线等周边设备有直接关系。由于天馈系统主要安装在区域高点的铁塔上，暴露在自然界中，容易受温湿度变化、大风、雷击等因素影响，出现故障的几率较核心设备更高。另外，由于大多是无源器件，无法自检和传递设备状态。现有系统主要依靠人工定期巡检、现场仪表测试来确保其正常工作，工作量大成本高，并且不能获取到实时结果。另一种方法是在系统内加入天馈测试仪，如图2所示，通过电子开关切换的方式，及时获取天馈系统参数，判断状态是否异常。但这种方法会引入额外的插入损耗，降低系统性能；同时会有额外的投入，在站点数量较多时也是一笔不小的花费。
8.综上，目前无线电监测站的系统自检方法不能很好地解决系统自检需求，确保无线电监测站系统状态及时准确的反馈，因此提出以下解决方法。


技术实现要素：

9.本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足准确性高、利用率高、适用范围较为广泛的针对无线电监测站实现系统自检的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质。
10.为了实现上述目的，本发明的针对无线电监测站实现系统自检的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质如下：
11.该针对无线电监测站实现系统自检的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
12.(1)查询台站数据库中监测站周边的发射台站，筛选台站信号，记录发射参数；
13.(2)启动监测站的固定频率测量功能，对选取的台站依次测量，记录测量结果；
14.(3)将测量参数和测量结果存入数据库，作为自检基准；
15.(4)配置自检周期和告警条件；
16.(5)进行自检过程。
17.较佳地，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
18.(1.1)根据监测站接收参数和台站发射参数，计算并判断台站信号是否能被监测站接收，如果是，则筛选出信号强度高于底噪为10db至70db的信号；否则，继续筛选台站信号；
19.(1.2)对筛选出的台站信号进行实际测试，筛选出实测信号强度均值高于底噪为20db至60db且波动范围不大于
±
10db的信号；
20.(1.3)将台站信号按频率进行排序，在无线电监测系统工作频率的范围内，均匀选取多个台站。
21.较佳地，所述的步骤(5)具体包括以下步骤：
22.(5.1)读取数据库中存储的自检基准数据，选取相同的测量参数进行测试；
23.(5.2)将测试结果与对应的存储结果进行比对，判断是否全部超出告警阈值，如果是，则自检异常，向终端发送异常告警；否则，自检正常。
24.较佳地，所述的步骤(1.1)的监测站接收参数包括位置、频率和系统灵敏度，所述的台站发射参数包括位置、频率和功率。
25.较佳地，所述的步骤(2)的测量频率为台站发射频率，测量带宽为大于台站发射带宽的1.2倍的最小带宽，测试时长为1小时。
26.较佳地，所述的步骤(4)的自检周期设置为启动时自检或定时自检，告警条件包括电平差值、带宽差值和示向度差值。
27.该用于实现针对无线电监测站进行系统自检的装置，其特征在于，所述的装置包括：
28.处理器，被配置成执行计算机可执行指令；
29.存储器，存储一个或多个计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现上述的针对无线电监测站实现系统自检的方法的各个步骤。
30.该用于实现针对无线电监测站进行系统自检的处理器，其主要特点是，所述的处理器被配置成执行计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现上述的针对无线电监测站实现系统自检的方法的各个步骤。
31.该计算机可读存储介质，其主要特点是，其上存储有计算机程序，所述的计算机程序可被处理器执行以实现上述的针对无线电监测站实现系统自检的方法的各个步骤。
32.采用了本发明的针对无线电监测站实现系统自检的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质，通过对外部信号源的筛选、采集、测量和比对，完成了整个系统的自检。不
仅确保了系统功能的完整性，而且保障了测量结果的准确性。相较于原系统的自检方法，既简单又经济。选定多个独立基准源，并采用“与门”的形式来判定异常，最大限度降低了非自主信标的不稳定性，提升了结果的可靠性。目前全国固定无线电监测站的数量超过了3000个，固定运维经费是一笔庞大的资金。通过可靠经济的自检方式，能更为准确地掌握各个站点的运行状态，在保障设备利用率的情况下，极大降低日常维护成本。
附图说明
33.图1为现有技术中的典型无线电监测站系统的系统框图。
34.图2为现有技术中的引入天馈测试后的无线电监测站系统的系统框图。
35.图3为本发明的针对无线电监测站实现系统自检的方法的自检流程示意图。
具体实施方式
36.为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
37.请参阅图3所示，本发明的该针对无线电监测站实现系统自检的方法，其中包括以下步骤：
38.(1)查询台站数据库中监测站周边的发射台站，筛选台站信号，记录发射参数；
39.(2)启动监测站的固定频率测量功能，对选取的台站依次测量，记录测量结果；
40.(3)将测量参数和测量结果存入数据库，作为自检基准；
41.(4)配置自检周期和告警条件；
42.(5)进行自检过程。
43.较佳地，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
44.(1.1)根据监测站接收参数和台站发射参数，计算并判断台站信号是否能被监测站接收，如果是，则筛选出信号强度高于底噪为10db至70db的信号；否则，继续筛选台站信号；
45.(1.2)对筛选出的台站信号进行实际测试，筛选出实测信号强度均值高于底噪为20db至60db且波动范围不大于
±
10db的信号；
46.(1.3)将台站信号按频率进行排序，在无线电监测系统工作频率的范围内，均匀选取多个台站。
47.较佳地，所述的步骤(5)具体包括以下步骤：
48.(5.1)读取数据库中存储的自检基准数据，选取相同的测量参数进行测试；
49.(5.2)将测试结果与对应的存储结果进行比对，判断是否全部超出告警阈值，如果是，则自检异常，向终端发送异常告警；否则，自检正常。
50.作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(1.1)的监测站接收参数包括位置、频率和系统灵敏度，所述的台站发射参数包括位置、频率和功率。
51.作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(2)的测量频率为台站发射频率，测量带宽为大于台站发射带宽的1.2倍的最小带宽，测试时长为1小时。
52.作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(4)的自检周期设置为启动时自检或定时自检，告警条件包括电平差值、带宽差值和示向度差值。
53.本发明的该用于实现针对无线电监测站进行系统自检的装置，其中所述的装置包括：
54.处理器，被配置成执行计算机可执行指令；
55.存储器，存储一个或多个计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现上述的针对无线电监测站实现系统自检的方法的各个步骤。
56.本发明的该用于实现针对无线电监测站进行系统自检的处理器，本发明的所述的处理器被配置成执行计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现上述的针对无线电监测站实现系统自检的方法的各个步骤。
57.本发明的该计算机可读存储介质，其中存储有计算机程序，所述的计算机程序可被处理器执行以实现上述的针对无线电监测站实现系统自检的方法的各个步骤。
58.本发明的具体实施方式中，提出了一种基于外部信号的无线电监测站自检方法，无需对系统硬件进行任何改动，仅需简单的软件流程改动，通过对台站库里已知信号的筛选、测量、存储以及比对，完成整个系统的自检工作，确定系统的工作状态。其实现步骤简述如下：
59.1、查询台站数据库中监测站周边的发射台站，找出多个适合台站，记录其发射参数。适合台站的确定方法：
60.(1)根据监测站接收参数(位置、频率、系统灵敏度等)和台站发射参数(位置、频率、功率等)，采用传播模型仿真方式，计算台站信号是否能够被监测站准确接收，筛选出信号强度高于底噪10db至70db的信号。
61.(2)用监测系统对筛选出的台站信号进行实际测试，筛选出实测信号强度均值高于底噪20db至60db同时波动范围不大于
±
10db的信号。
62.(3)对满足要求的台站信号，按频率进行排序，在无线电监测系统工作频率的范围内，尽量均匀地选取5-10个台站，以信号强度均值高于底噪40db为最佳。
63.2、启动监测站的固定频率测量功能，对选取的台站逐一测量，测量频率为台站发射频率，测量带宽为大于台站发射带宽1.2倍的最小带宽，测试时长为1小时，记录测量结果：信号平均电平、带宽、及最优示向角(如果有测向系统)。
64.3、完成所有台站测量后将测量参数和测量结果存入数据库，作为自检基准。
65.4、对自检功能进行配置，包括自检周期和告警条件。
66.(1)自检周期可设置为启动时自检、定时自检(按时、天、周、月)，由系统程序自动执行。
67.(2)告警条件可以设置阈值，包括电平差值、带宽差值和示向度差值。
68.5、自检过程：
69.(1)自检开始时，读取数据库中存入的基准数据，采用相同的测量参数进行实际测试。
70.(2)将实测结果与对应的存储结果进行比对，判断是否超出告警阈值。
71.(3)重复(1)(2)过程完成所有选定台站信号的测试。
72.(4)若测试结果有任意1条符合数据库结果，判定为自检正常；如果所有测试结果超出告警阈值，判定为自检异常，向终端传递异常告警。
73.本实施例的具体实现方案可以参见上述实施例中的相关说明，此处不再赘述。
74.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
75.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
76.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
77.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行装置执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
78.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，相应的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
79.此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
80.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
81.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
82.采用了本发明的针对无线电监测站实现系统自检的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质，通过对外部信号源的筛选、采集、测量和比对，完成了整个系统的自检。不仅确保了系统功能的完整性，而且保障了测量结果的准确性。相较于原系统的自检方法，既简单又经济。选定多个独立基准源，并采用“与门”的形式来判定异常，最大限度降低了非自主信标的不稳定性，提升了结果的可靠性。目前全国固定无线电监测站的数量超过了3000个，固定运维经费是一笔庞大的资金。通过可靠经济的自检方式，能更为准确地掌握各个站点的运行状态，在保障设备利用率的情况下，极大降低日常维护成本。
83.在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的
而非限制性的。