本技術(shù)涉及無線電監(jiān)測(cè)的,尤其是涉及一種用于無線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的頻譜分析裝置、方法及存儲(chǔ)介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展,頻譜資源變得日益緊張。為了有效管理和利用有限的頻譜資源,無線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)扮演著至關(guān)重要的角色。傳統(tǒng)的無線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常依賴于靜態(tài)或半靜態(tài)的方法來進(jìn)行頻譜分析,這種方法雖然在一定程度上滿足了基本需求,但在處理動(dòng)態(tài)變化的信號(hào)環(huán)境時(shí)顯得力不從心。
2、特別是在高密度、復(fù)雜電磁環(huán)境下,現(xiàn)有方法難以實(shí)現(xiàn)對(duì)低功率信號(hào)的有效檢測(cè)和識(shí)別,并且在實(shí)時(shí)性方面也存在不足。
3、由上可知,如何提高對(duì)于信號(hào)的檢測(cè)識(shí)別的有效性仍有待解決。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了提高對(duì)于信號(hào)的檢測(cè)識(shí)別的有效性,本技術(shù)提供一種用于無線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的頻譜分析裝置、方法及存儲(chǔ)介質(zhì)。
2、第一方面,本技術(shù)提供一種用于無線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的頻譜分析方法,采用如下的技術(shù)方案:
3、一種用于無線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的頻譜分析方法,包括:在監(jiān)測(cè)過程中,獲取對(duì)應(yīng)的環(huán)境噪聲水平,基于所述環(huán)境噪聲水平調(diào)整信號(hào)檢測(cè)對(duì)應(yīng)的靈敏度閾值,接收對(duì)應(yīng)的待分析射頻信號(hào),基于自適應(yīng)濾波器對(duì)接收到的待分析射頻信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理;調(diào)取預(yù)先訓(xùn)練的頻譜分析模型,將預(yù)處理后的待分析射頻信號(hào)輸入頻譜分析模型,獲取對(duì)應(yīng)的頻譜分類結(jié)果;調(diào)取待分析射頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率信息與時(shí)間序列數(shù)據(jù),基于所述頻譜分類結(jié)果、所述頻率信息與所述時(shí)間序列數(shù)據(jù)獲取對(duì)應(yīng)的頻譜分析數(shù)據(jù),將所述頻譜分析數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵參數(shù)通過圖形界面顯示,其中,關(guān)鍵參數(shù)包括頻率占用率、信號(hào)強(qiáng)度分布圖。
4、通過采用上述技術(shù)方案,通過在監(jiān)測(cè)過程中動(dòng)態(tài)獲取環(huán)境噪聲水平,并基于此調(diào)整信號(hào)檢測(cè)的靈敏度閾值,從而有效提高在不同噪聲環(huán)境下的信號(hào)檢測(cè)準(zhǔn)確性。通過自適應(yīng)濾波器對(duì)接收到的射頻信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,去除噪聲并增強(qiáng)有用信號(hào),然后將預(yù)處理后的信號(hào)輸入預(yù)先訓(xùn)練的頻譜分析模型,獲取頻譜分類結(jié)果。結(jié)合頻率信息與時(shí)間序列數(shù)據(jù),獲得詳細(xì)的頻譜分析數(shù)據(jù),并通過圖形界面直觀展示頻率占用率、信號(hào)強(qiáng)度分布圖等關(guān)鍵參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)信號(hào)檢測(cè)和識(shí)別的有效性提升;在復(fù)雜和變化的電磁環(huán)境中,能夠更準(zhǔn)確地識(shí)別和分類射頻信號(hào),從而提高對(duì)于信號(hào)的檢測(cè)識(shí)別的可靠性和精度。
5、可選地,在所述獲取對(duì)應(yīng)的頻譜分類結(jié)果的過程中,方法還包括:若頻譜分析模型識(shí)別出偏離正常模式的異常信號(hào);計(jì)算所述異常信號(hào)與正常模式信號(hào)之間的偏差數(shù)據(jù);基于所述偏差數(shù)據(jù)對(duì)所述異常信號(hào)進(jìn)行分類,獲取對(duì)應(yīng)的目標(biāo)異常類型,并生成對(duì)應(yīng)的異常報(bào)告。
6、通過采用上述技術(shù)方案,通過計(jì)算這些異常信號(hào)與正常模式信號(hào)之間的偏差數(shù)據(jù),并獲取對(duì)應(yīng)的目標(biāo)異常類型,進(jìn)而生成異常報(bào)告,有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)并分類異常信號(hào),從而提高系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性和可靠性,確保頻譜使用的安全性和規(guī)范性。
7、可選地,在所述獲取對(duì)應(yīng)的目標(biāo)異常類型之后,方法還包括:對(duì)所述目標(biāo)異常類型進(jìn)行檢測(cè),判斷所述目標(biāo)異常類型是否為非法或未授權(quán)使用的頻段;若是,則對(duì)目標(biāo)異常類型執(zhí)行清除干擾源操作,清除干擾源操作包括使用干擾抑制技術(shù)、頻段切換、信號(hào)阻斷;根據(jù)清除干擾源操作獲取對(duì)應(yīng)的實(shí)際處理效果,基于所述實(shí)際處理效果優(yōu)化頻譜清理策略。
8、通過采用上述技術(shù)方案,在異常類型是否為非法或未授權(quán)使用的頻段的情況下,對(duì)這些目標(biāo)異常類型執(zhí)行清除干擾源的操作,可以根據(jù)實(shí)際處理效果,進(jìn)一步優(yōu)化頻譜清理策略,能夠有效識(shí)別并處理非法或未授權(quán)使用的頻段,提高頻譜管理的安全性和效率。
9、可選地,方法還包括:獲取待分析射頻信號(hào)的當(dāng)前位置信息,基于所述當(dāng)前位置信息確定對(duì)應(yīng)的特定區(qū)域;收集所述特定區(qū)域內(nèi)的歷史頻譜使用數(shù)據(jù),所述歷史頻譜使用數(shù)據(jù)包括頻率占用率、信號(hào)強(qiáng)度分布、干擾情況、頻譜利用率;基于所述當(dāng)前位置信息和歷史頻譜使用數(shù)據(jù)生成特定區(qū)域內(nèi)的最佳頻譜使用建議,所述最佳頻譜使用建議包括頻段選擇、功率控制、時(shí)隙分配、多頻段組合。
10、通過采用上述技術(shù)方案,通過獲取待分析射頻信號(hào)的當(dāng)前位置信息,確定對(duì)應(yīng)的特定區(qū)域,并收集該區(qū)域內(nèi)的歷史頻譜使用數(shù)據(jù),然后基于這些信息生成特定區(qū)域內(nèi)的最佳頻譜使用建議,從而可以幫助用戶優(yōu)化頻譜資源的使用,提高通信效率和質(zhì)量。
11、可選地,在獲取待分析射頻信號(hào)之后,方法還包括:構(gòu)建一個(gè)虛擬的頻譜仿真環(huán)境,其中,所述頻譜仿真環(huán)境能夠模擬真實(shí)世界的無線電頻譜使用情況;生成頻譜仿真環(huán)境多種對(duì)應(yīng)的頻譜仿真模型選項(xiàng),將全部所述頻譜仿真模型選項(xiàng)發(fā)送用戶選擇,其中,的頻譜仿真環(huán)境允許用戶根據(jù)具體需求配置模型參數(shù);基于用戶的選項(xiàng)獲取對(duì)應(yīng)的反饋數(shù)據(jù),基于所述反饋數(shù)據(jù)確定對(duì)應(yīng)的目標(biāo)頻譜仿真模型,控制所述目標(biāo)頻譜仿真模型實(shí)時(shí)運(yùn)行仿真,并通過圖形界面展示仿真結(jié)果。
12、通過采用上述技術(shù)方案,通過構(gòu)建虛擬的頻譜仿真環(huán)境,讓用戶選擇并配置適合的頻譜仿真模型,實(shí)時(shí)運(yùn)行仿真并展示結(jié)果,幫助用戶在實(shí)際部署前測(cè)試和驗(yàn)證頻譜使用策略,提高頻譜管理的準(zhǔn)確性和可靠性。
13、可選地,方法還包括:從預(yù)先安裝的傳感器中收集不同類型的多模態(tài)分析數(shù)據(jù),所述分析數(shù)據(jù)包括射頻信號(hào)、視頻信號(hào)、音頻信號(hào);對(duì)收集到的多模態(tài)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理;從預(yù)處理后的多模態(tài)分析數(shù)據(jù)中提取對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵特征,將不同模態(tài)的關(guān)鍵特征進(jìn)行融合,其中,關(guān)鍵特征包括射頻特征、視頻特征、音頻特征;將融合后的關(guān)鍵特征輸入頻譜分析模型,獲取對(duì)應(yīng)的頻譜分析結(jié)果。
14、通過采用上述技術(shù)方案,通過收集射頻信號(hào)、視頻信號(hào)和音頻信號(hào)等多種類型的多模態(tài)數(shù)據(jù),進(jìn)行預(yù)處理和特征提取,并將這些特征融合后輸入頻譜分析模型,從而提高頻譜分析的準(zhǔn)確性和可靠性。
15、可選地,在所述將不同模態(tài)的關(guān)鍵特征進(jìn)行融合的過程中,方法還包括:所述融合方法包括早期融合、中期融合和晚期融合。
16、第二方面,本技術(shù)提供一種用于無線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的頻譜分析裝置,采用如下的技術(shù)方案:
17、一種用于無線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的頻譜分析裝置,包括:
18、待分析射頻信號(hào)接收模塊,在監(jiān)測(cè)過程中,獲取對(duì)應(yīng)的環(huán)境噪聲水平,基于所述環(huán)境噪聲水平調(diào)整信號(hào)檢測(cè)對(duì)應(yīng)的靈敏度閾值,用于接收對(duì)應(yīng)的待分析射頻信號(hào),基于自適應(yīng)濾波器對(duì)接收到的待分析射頻信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理;
19、頻譜分類結(jié)果獲取模塊,調(diào)取預(yù)先訓(xùn)練的頻譜分析模型,將預(yù)處理后的待分析射頻信號(hào)輸入頻譜分析模型,用于獲取對(duì)應(yīng)的頻譜分類結(jié)果;
20、頻譜分析數(shù)據(jù)獲取模塊,調(diào)取待分析射頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率信息與時(shí)間序列數(shù)據(jù),基于所述頻譜分類結(jié)果、所述頻率信息與所述時(shí)間序列數(shù)據(jù)用于獲取對(duì)應(yīng)的頻譜分析數(shù)據(jù),將所述頻譜分析數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵參數(shù)通過圖形界面顯示,其中,關(guān)鍵參數(shù)包括頻率占用率、信號(hào)強(qiáng)度分布圖。
21、第三方面,本技術(shù)提供一種用于無線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的頻譜分析系統(tǒng),采用如下的技術(shù)方案:
22、一種用于無線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的頻譜分析系統(tǒng),包括處理器,所述處理器中運(yùn)行有上述中任意一項(xiàng)所述的用于無線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的頻譜分析方法的程序。
23、第四方面,本技術(shù)提供一種存儲(chǔ)介質(zhì),采用如下的技術(shù)方案:
24、一種存儲(chǔ)介質(zhì),存儲(chǔ)有上述中任意一項(xiàng)所述的用于無線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的頻譜分析方法的程序。
25、綜上所述,本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果:通過動(dòng)態(tài)調(diào)整信號(hào)檢測(cè)的靈敏度閾值、使用自適應(yīng)濾波器預(yù)處理信號(hào)、應(yīng)用預(yù)先訓(xùn)練的頻譜分析模型,并結(jié)合頻率信息與時(shí)間序列數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)射頻信號(hào)的準(zhǔn)確檢測(cè)和分類,提升了頻譜分析的可靠性和精度。此外,通過識(shí)別異常信號(hào)、優(yōu)化頻譜清理策略、生成特定區(qū)域的最佳頻譜使用建議、構(gòu)建虛擬頻譜仿真環(huán)境以及融合多模態(tài)數(shù)據(jù),進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性和頻譜管理的效率與安全性。