摘要:随着社会科学水平的不断提高,我国无线电技术得到了飞速的发展,越来越多地融入到了人们的工作生活之中,但与之相关的电磁环境恶化、无线电犯罪等问题也随之而来。基于此,本文首先从设备型号合理化、信息数据库全面化、处理能力高效化三个方面阐述了网格化无线电监测系统的规划设计要求,其后重点探究了无线电监测系统功能模块和工作方式的规划设计策略。
关键词:网格化无线电监测系统;传感器节点;频谱感知模块
引言
随着中国经济的快速发展,国内的科技水平也在不断提高,面对于当今这个信息化的时代而言,无线电技术作为我们生活中最常见的技术,它的应用以及发展也是越来越成熟了。但是对于科技如此发达的今天,传统意义上的无线电监测系统已经不能够满足城市发展的条件,也无法适应现代先进的无线电科技,这使得传统无线电监测技术的缺陷暴露无遗,因此基于现代先进技术,建立网格化无线电监测系统变得十分必要,而纵观世界对于网格化无线电监测系统的研究也都是初步阶段,因此网格化无线电监测系统是十分有前景的,也是需要不断探索与改进的。
当今互联网技术以及计算机技术的不断发展,为网格化无线电监测系统的探索铺垫了道路,能够进一步推动网格化无线电监测系统的发展,因此世界各国对于无线电频谐资源的利用有了更高的要求。在新时期,资源的整合以及共享是无线电监测系统的基础,而随着世界科技水平的不断提高,网格化无线电监测系统是科技发展的必然产物,其作用是在目标范围内对各类资源(通信资源、储存资源以及数据资源)进行整合和共享。其主要原理是以各类传感器节点之间的数据相关性作为依据,对采集的数据进行相关性分析,完成对实际监测需求的对接,因此网格化无线电监测系统能够使得无线电监测的应用更加广泛、范围更加广阔。
一、网格化无线电监测系统的规划设计要求
(一)要注意设备型号选择的合理化
在当前的无线电监测工作中,80%以上的工作任务可由基础性监测设备完成,很多成本较高的测向设备长期处于闲置状态,在资源浪费的同时,造成了设备成本与实际使用不相符的情况出现。对此,规划人员在网格化无线电监测系统的设计时要适当减少造价较高且不可移动的大型监测站,多选用灵活性强、使用方便的可移动小型监测站,通过增加监测设备的适用范围,避免设备利用率低的状况。
(二)要建立起全面系统化的信息数据库
无线电监测工作涉及到数据信息的规模是极其庞大的,为了保证监测系统采集数据的全面性和长效性,同时也为了保证监测到的信息在日后管理工作中有据可查,必须建立起与网格化无线电监测系统相匹配的台站、监测、地理信息等多元化数据库。(三)要尽量提高监测系统的处理能力
首先,要实现监测系统数据处理的海量化。在当前大数据的时代背景下,无线电监测站的监测任务量越来越大,除了日常数据的处理外,系统还需要对广播电视频段、铁路专项频段、航空专项频段以及考试活动、重大社会事件、国际交流等任务所产生出的信息数据进行分类、储存和整理;其次,由于工作任务的不同,无线电监测系统还需要配备有多种信息处理模块,以应对多种监测对象、数据类型和监测任务侧重方向;最后,工作中收集到的数据并不全是有价值的,所以无线电监测系统还需要对数据进行筛选、拆分、剔除和提取,为后续环节的工作提供有效的数据支持。
二、网格化无线电监测系统的规划设计策略
(一)无线电监测系统模块的规划设计
第一,频谱感知模块。
频谱感知模块是无线电监测系统的基础,主要包括传感器节点和汇聚节点。传感器节点和汇聚节点是数据收集的主要环节,前者用于数据信息的采集、暂存和中转,后者用于各系统端指令交流、传感器信息的储存、压缩和上传。传感器节点和汇聚节点在设计上大致相同,即按照实际需求规划出接收频率范围、接收灵敏度、信息解调方式、扫描速度、扫描频率、安全功能、通信功能和储存能力,其中汇聚节点的储存大小以TB为单位,而传感器节点只需几GB即可。
第二,监测控制模块。这一系统模块主要用于网格内无线监测系统各环节任务的发布以及任务流程内设备、人员、线路、数据、运行状态的管理。在设计监测控制模块时,工作人员要注意分化出日常监管和专项监管的功能分区,保证网格化无线电监测系统可以进行单一信号的扫描、监听和记录工作。在必要时,还需要设计出重点的监控区域和监控频段,以实现监测工作任务重心的明确。此外,在为了防止监测过程中不法分子的人为干扰,监测控制模块应与系统的信息数据库进行联结,通过将采集到的数据与数据库内信息进行比较核实,分析出当前信号是否真实可靠无异常。
(二)系统工作模式的规划设计
第一,日常工作模式。根据国家制定的无线电监测要求,监测站工作人员需要对覆盖区域内进行具体频段日常的监督、管理和分析,其后以月为周期上报阶段性的监测结果和研究报告,并对出现问题的电磁环境和异常信号进行归类和处理。这一工作模式要求,相关人员在规划设计无线电监测系统时要保证系统实现区域内数据的不间断采集,并加强各节点端与检测中心端的信息通信能力,为日常的无线电工作提供技术支持。
第二,特殊工作模式。当出现国际交流、全国考试等重大活动以及绑架、诈骗等社会事件时,无线电监测人员的工作任务和流程会随之发生转变。为了保证网格化无线电监测系统可以在这样的任务背景下发挥作用,还需要设计出专项化、特殊化的系统工作模式。这一工作模式下的监测系统不再针对,监测网进行无间断、全时段的监听控制,而是将大部分工作功能圈定在任务的重点范围和重点时段内,并无差别地记录下监听到的任何数据信息。举个例子:
从今年4月份开始,我国河南省工信委联合广播电视部门、民航部门等进行了全省范围内的“航空专用频率保护专项集中行动”,全省18个市区内的无线电监测系统启动了特殊工作模式,将监测范围圈定在了各大机场、雷达站、导航台周边环境中,对采集到的声音、频谱、电报、广播等多种信息数据进行无差别记录和分析,成功辅助工作人员查处了“黑广播”案件、“伪基站”案件各一百余起,收缴非法设备近二百套。
三、总结
总而言之,随着社会经济的不断进步,将网格化无线电监测系统投入使用是促进无线电管理工作发展、维护我国电磁环境安全的必由之路。分析可知,工作人员以提升监测系统的处理速度、节约经济成本、扩大数据储存空间为原则,通过频谱感知模块和监测控制模块实现了系统在收集、处理、分析等功能方面的优化升级,加之日常与特殊两种工作模式的差别化设计,大大加强了网格化无线电监控系.统对监测人员日后工作的辅助能力。
参考文献
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