VHF/UHF虛擬無線電監測系統建設

摘要:根據目前VHF/UHF無線電監測的實際情況，開發建設虛擬無線電監測系統，作為現有無線電監測網的輔助手段，與現已建設的VHF/UHF頻段無線電監測網絡一起，實現了所轄區域的VHF/UHF無線電監測無縫隙覆蓋。

關鍵詞:VHF/UHF;虛擬;無線電;監測

中圖分類號:TN92文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)27-7794-02

Construction of VHF/UHF Virtual Radio Monitoring System

WANG Bo-wei1，2，CHEN Lei2

(1.College of Information Science and Engineering Ocean Univesity of China，Qingdao 266000，China;2.Weifang City Radio Management Office，Weifang 216000，China)

Abstract: The virtual radio monitoring system was developmented and constructioned according to the current VHF/UHF radio monitoring of the actual situation. It implement the VHF/UHF Radio Monitoring seamless coverage under the jurisdiction of the regional with the construction of VHF/UHF radio monitoring network together as the existing network of radio aids.

Key words: VHF/UHF; visual; radio; monitoring

隨著無線通信事業的迅速發展，無線電臺(站)日益增多，無線電頻譜資源日趨緊張，空中電磁環境日益復雜，無線電干擾逐漸增多。為保障無線電臺(站)的正常工作，和無線電頻譜資源的有效利用，必須加強無線電監測網絡建設。

實施無線電監測的有效手段就是建立無線電監測網，把固定監測站分布在全國乃至全世界的各個地方，并采用許多移動監測站協調工作，這就需要大量的固定監測站和移動站需要建設，投資多，工程大。目前大多數地、市無線電監測設施很難滿足轄區內的無線電監測覆蓋要求，即使完全按國家規劃近期建設也難以改觀。

地、市無線電監測站作為無線電監測工作的最基層，承擔著大量的VHF/UHF頻段監測任務，而我國的UHF/VHF頻段無線電監測網的框架剛剛形成，大量的固定監測站和移動站需要建設，投資多，工程大。由于VHF/UHF頻段無線電傳播特性所限，目前大多數地、市無線電監測設施很難滿足轄區內的無線電監測覆蓋要求，即使完全按國家規劃近期建設也難以改觀。

1 VHF/UHF無線電監測網劃分

我國的VHF/UHF無線電監測網分A、B、C三級，分別由一個無線電監測指揮控制中心、若干無線電監測站和相關附屬設施組成，包括轄區無線電監測網或執行專項任務的無線電監測網。根據國家《VHF/UHF無線電監測設施建設規范和技術要求(試行)》要求，原則上直轄市、省會城市、自治區首府、經濟計劃單列市、跨省無線電監測網為A級無線電監測網;地市(州、盟)無線電監測網可依據各地臺站數量、經濟發展水平、地理位置來確定建設B或C級無線電監測網，跨地市無線電監測網依據具體情況及監測任務確定無線電監測網級別。

VHF/UHF無線電監測網劃分如圖1所示。

大多數地市轄區面積較大，其無線電監測很難滿足重點區域無線電監測覆蓋要求，更遠遠達不到轄區無縫隙覆蓋。為擴大VHF/UHF無線電監測覆蓋區域，目前國內外無線電監測機構主要采取了以下措施:

1)增加監測站點的方式，使監測網的站點數量盡可能多。

該方式技術成熟，但受資金、建設周期影響較大。

2)提高單個監測站的監測覆蓋范圍。

該方式可節省資金，但受地球曲率所限，提高監測覆蓋范圍有限。

2 虛擬無線電監測系統的建立

針對當前無線電監測網絡所存在的不足，通過對VHF/UHF無線電監測業務分析。在現有的硬件和軟件環境下，借用虛擬儀器的概念，開發一套虛擬無線電監測系統軟件。根據轄區無線電監測網絡規劃，利用一套可搬移監測系統按一定周期在各虛擬站點對區域內的無線電信號進行測試、統計和更新，在地理信息系統上仿真實現無線電監測網的功能，有效改進，通過低價高效的虛擬無線電監測系統彌補固定檢測設施少、建設周期長的缺陷，以達到所轄區域無線電監測的無縫隙覆蓋。

1)虛擬無線電監測站

利用一套可搬移監測系統按一定周期在監測網規劃的某一站址上對區域內的無線電信號進行測試統計和更新，在電子地圖上仿真實現傳統無線電監測站的功能，該站被稱為虛擬無線電監測站。

2)虛擬無線電監測分站

按監測站建設規劃，將地、市無線電監測站轄區中現有VHF/UHF監測網未能有效覆蓋的區域，按可搬移式監測站的監測范圍劃分為若干個部分重疊的區域，在每個區域的合適位置(如高山、高層建筑等)選取一個站址，依次用可搬移式監測設備進行VHF/UHF頻段數據采集，在計算機信息平臺上，建成多個虛擬監測站，定期對數據進行更新、積累和分析，并可按使用者要求完成各種監測任務。對用戶來說，虛擬站與無人值守的監測分站沒有區別。

3)虛擬無線電監測系統

就是一套VHF/UHF無線電監測系統，一臺工業標準計算機配上功能強大的應用軟件、低成本的硬件(可搬移監測、測向設備)及驅動軟件，它們在一起共同完成傳統無線電監測網的功能。具體由多個虛擬無線電監測分站聯網或與傳統無線電監測站聯網一起構成的無線電監測系統，具有傳統無線電監測網的多站定位、聯合監測等功能，為頻率規劃、指配、干擾查處和新業務的開展提供技術支持，實現所轄區域的無線電監測無縫隙覆蓋的無線電監測網絡系統。虛擬無線電監測系統分為:虛擬站構建、日常監測、干擾及不明電臺測向定位等子系統。

同時虛擬無線電監測系統也指某一地區多個虛擬無線電監測站與實際監測網一起構成的無線電監測網絡。

3 系統體系結構設計

虛擬無線電監測系統就是用一臺工業標準計算機配上功能強大的應用軟件、低成本的硬件(可搬移監測、測向設備)及驅動軟件，它們在一起共同完成傳統無線電監測網的功能。

硬件采用符合無線電監測網傳輸協議的可搬移監測、測向設備，在無線電管理地理信息系統上開發系統軟件，通過RMTP控制可搬移監測、測向設備。

系統分為虛擬無線電監測數據采集子系統、網絡通信子系統、虛擬無線電監測監控中心管理子系統(采集數據的分析提取;虛擬監測網、虛擬站點的管理;在地理信息系統上直接查詢測量分析數據等模塊)。

系統結構圖如圖2所示。

系統由數據監測、任務調度、數據分析及存儲、數據查詢及報表匯總四個部分組成。

數據監測:數據監測部分負責從監測設備中讀取監測數據并發送到數據分析模塊。

任務調度:任務調度負責定制一般和特殊的監測任務，并將任務傳達至操作人員，再由操作人員發送監測命令至監測數據通訊接口，此過程的所有任務、執行時間、執行情況可以存于數據庫用于查詢。

數據分析及存儲:數據分析及存儲負責將監測數據通訊接口傳來的數據進行分析，并存存入數據庫中。

數據查詢及報表:數據查詢及報表負責查詢數據及業務匯總報表的輸出。

4 系統功能模塊設計

虛擬無線電監測系統集中了無線電監測過程的的所有功能。

1)系統管理:包括操作人員管理、角色設定管理、數據備份管理和變量設置;

2)實時監測:包括固定頻率測量、中頻測量、單頻測向、中頻測向、離散掃描和頻段掃描;

3)監測站管理:包括監測站修改和監測站查詢兩部分;

4)頻段管理:包括頻段添加和頻段修改和頻段查詢;

5)頻點管理:包括頻點添加、頻點修改和頻點查詢;

6)監測計劃:包括監測計劃設置、監測計劃查看、監測計劃執行和監測日志查看;

7)地圖管理:主要包括定位監測站、移動地圖、放大地圖、縮小地圖、測距離、不操作地圖、刷新地圖、監測站查找、監測范圍、聯合測向、關閉地圖顯示和選定范圍顯示臺站等操作。

其系統功能模塊劃分如圖3所示。

5 虛擬無線電監測系統的優勢

虛擬無線電監測系統與傳統無線電監測網相比，具有以下優勢:

1)建設投資少，不到傳統無線電監測網的十分之一;

2)建設時間短，最多十分之一時間;維護簡單、維護費用低;

3)設置靈活，如城區內有的監測分站建成后，隨著城市的發展，站址周圍出現了很多高層建筑，監測站逐漸失去應有的作用，造成投資的浪費，虛擬站就很容易克服這些情況;4)一致性強，用同一個監測測向設備進行數據采集，避免了因傳統無線電監測網中各個監測設備之間的差異而引入誤差的情況。

6 結束語

虛擬無線電監測系統方案，利用現有的可搬移監測設備，開發虛擬無線電監測系統，作為現有無線電監測網的輔助手段，與現已建設的VHF/UHF頻段無線電監測網絡一起，實現所轄區域的VHF/UHF無線電監測無縫隙覆蓋，滿足無線電業務較少、電磁環境不特別復雜地區的地市級無線電監測工作需要，可以節省大量的建設資金，縮短監測網建設周期，有利于無線電管理事業的發展，更好地為無線電管理事業服務和國家的經濟建設服務。

參考文獻:

[1] 國家無線電監測中心.無線電監測網傳輸協議(RMTP)規范(試行)，2005.

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[4] 馮玲，黃海軍.全國無線電監測管理系統介紹[J].中國無線電，2004，1:31-33.