关于长江干线甚高频(VHF)无线电监测系统研究.docVIP

关于长江干线甚高频(VHF)无线电监测系统研究 　　【摘要】本文着重对长江甚高频无线电监测系统的功能、原理进行详述，将空间谱估计测向技术与传统测向技术进行比较，阐述其优势，并结合实践总结该系统需改进之处，希望大家通过本文对长江甚高频无线电监测系统有广泛的了解。 　　【关键词】长江；无线电；监测；测向 　　1.引言 　　长江黄金水道是世界上内河航道通航里程最长、运量最大、运输最为繁忙的通航河流，是我国水上运输的一条大动脉，随着长江航运事业发展的持续进行，水上船舶运输安全问题逐渐引起人们的重视，而水上无线电通信则是保障船舶安全航行必不可少的手段。目前我国水上遇险安全通信频率存在着被占用和受干扰的情况，其结果不但影响江岸电台的正常通信，扰乱无线电通信管理秩序，有时还会造成岸台国际遇险、安全报警值守电路无法正常工作，给水上安全带来了重大隐患。为解决此问题，长江海事局于2008年6月启动了长江干线甚高频无线电监测系统工程。 　　2.系统介绍 　　2.1 系统目的 　　长江干线甚高频无线电监测系统是以固定监测站、移动监测车、手持监测测向仪等先进的测试仪表和设备，对长江干线甚高频无线电台站发射的基本参数，如频率、场强、带宽等指标系统地进行测量，对声音信号进行监听，对发射标识识别确定，对频率利用率和频道占用度进行统计，分析信号的使用情况，通过对信号源监听、测向、定位等功能，实现排除干扰源，查处非法电台和非核准电台，保证通信业务的安全。 　　2.2 系统分布 　　长江干线甚高频无线电监测系统由信息管理中心、监测控制中心和监测站三级组成。其中信息管理中心和监测控制中心均采取分布式分级管理，分别部署在武汉、九江、宜昌。固定监测站分别部署在九江市的城子镇、黄梅、金鸡坡、湖口和宜昌市的临江坪、船厂、公安茅坪派出所。移动检测车和手持监测测向仪分别部署在上海、南京、芜湖、安庆、九江、武汉、城陵矶、宜昌、重庆、重庆万州、泸州。 　　2.3 系统主要设备 　　固定监测站和移动监测车的主要硬件设备包括五阵元监测测向天线阵、矫正矩阵开关、六通道接???机、六通道中频处理器、监测测向处理机（工控机）及GPS天线等。其中六通道接收机和六通道中频处理器为该系统的核心设备。 　　六通道接收机其工作频率范围在156-174MHZ频率段，其中五通道用作空间谱测向接收通道，第六通道用作监测接收通道。测向通道与监测通道独立设置，支持测向与监测同步工作。设备内部集成校准信号源，同交换矩阵开关一起工作，主要用于空间谱测向校准。 　　六通道中频处理器是用于执行数据采集、数字滤波、数字下变频与数字实时处理的任务。采集接收信道中频输出的模拟信号，送入处理器，根据不同的需要处理单元进行相应的处理，得到所需数字中频IQ数据。本设备采用六通道高速ADC、多路并行处理的数字下变频和嵌入式计算机技术。 　　2.4 系统原理 　　系统通过分级管理部署，目前长江海事局信息中心作为一级控制中心，可以下达指令到所有固定监测站和移动监测站进行监测和测向；九江和宜昌海事局通信信息中兴作为二级控制中心，可以分别对所属的固定监测站和移动监测车下达监测和测向指令。 　　系统软件部分主要由信息管理系统、中心控制系统、前端监测系统组成。 　　图1 　　信息管理系统用于监测台站和用户授权的管理，同时启到部分数据转发的功能。前端监测系统用于将接收机接收到的监测测向数据进行处理后转发给中心控制系统。中心控制系统用于接收前端监测系统数据，将监测测向结果以图形表格方式展现。 　　工作方式：信息管理系统必须一直保持运行的状态，中心控制系统登录后会在信息管理系统中进行用户注册；而前端监测系统会随监测接收机开机后自动运行也注册到信息管理系统，让中心控制系统知道当前哪些监测站可以使用（可获取监测站IP地址、端口号、运行状态、地理位置等，根据这些信息中心控制系统就可以通过点对点的方式同前端监测站建立专用连接通道，并将监测测向指令发送到前端监测站，取回测量数据）。 　　3.系统使用 　　长江干线甚高频无线电监测系统主要适用于对长江重点江段水上甚高频无线电通信进行监测作用。 　　该系统监测测向分为主动和被动两种模式。 　　主动模式是监测技术人员通过长时间的监测、监听和观察，根据经验人为判断和总结违规电台或干扰信号的出现规律后进行测向定位；而被动模式是日常业务人员一旦在工作频道中发现有被占用或干扰信号时即刻报告给控制中心，监测技术人员无需通过监测和监听确认就进行测向定位。接下来对系统中几个常用功能进行说明： 　　3.1 频段扫描 　　频段扫描功能可以及时发现频段内的信号，记录每个频点的最大电平值、平均电平值，出现次数，出现时间等参数，并计算频率占用度及频段占用度。通过固定监测站或移动监测车扫描1