[发明专利]一种无线信号检测装置

说明书

技术领域

本发明属信号检测技术领域，具体涉及一种用于检测ISM频段无线信号强度的装置。本发明所表述的无线信号检测装置主要为ISM频段无线通信产品研发和生产测试、环境无线电信号强度检测以及工程技术教育等领域提供支持。

背景技术

因ISM(工业/科学/医疗)频段(902MHz～928MHz、2.4GHz～2.4835GHz和5.725GHz～5.850GHz)无需政府授权，大量的无线通信产品工作在ISM频段，现有的产品如Wi-Fi(无线局域网)、Bluetooth(蓝牙)、ZigBee、Wireless USB(无线USB)等。研究开发这些无线通信产品，需要有无线信号检测装置。目前的ISM频段无线信号检测设备主要为频谱分析仪，频谱分析仪虽然功能强大，但价格昂贵。工作在ISM频段的无线通信产品的研究开发和生产测试等需要廉价而又功能强大的无线信号检测设备。

另一方面，由于当今人们在社会生产生活中使用了大量的无线产品，电磁辐射强度是人们所关心的问题。准确检测出环境无线电信号强度有助于人们避开可能的强电磁辐射环境或采取必要的防护措施。频谱分析仪由于价格昂贵和专业性，并非能为普通人群所接触和使用。人们需要一种廉价的且使用方便的无线信号强度检测装置。

目前，国内外开发了一些无线信号检测装置：珠海奥仕兰电子有限公司的无线网络探测器，其特征是用数个LED指示灯来指示当前环境的无线信号状态；深圳锦龙电子有限公司的Wi-Fi无线上网探测器，其特征过滤除Wi-Fi以外其他无线信号，并用数个LED指示灯来检测当前环境Wi-Fi无线信号的强弱；Agilent(安捷伦)公司的频谱分析仪，其特征是集检测与显示于一体，虽然功能强大，但价格昂贵，体积较大，携带不便。

公开号为CN1103953的《便携式无线信号检测系统》，涉及一种紧凑的无线信号检测系统，一个天线可旋转地装在手表型外壳上，这一天线由手动旋转以在天线每转过一预定转角时接收被测距目标的反射信号。该反射信号被转换为数字的场强数据或距离数据。这些场强数据或距离数据被顺序地根据相应的天线转角存入存储器并显示于液晶显示器上。由此可见，该无线信号检测系统主要应用于距离与方向识别，而对无线信号检测后所作的数据分析也是为这一用途服务的，因而该装置功能单一，缺乏通用性。

发明内容

本发明的目的是针对当前国内外ISM频段无线信号检测装置在易携易用性等方面的不足，提供一种新的基于USB接口的便携式易用型ISM频段无线信号检测装置，为无线通信研发和生产测试、环境无线电信号监测以及工程技术教育领域提供支持。

本发明为一种ISM频段无线信号检测装置，该无线信号检测装置由具有USB接口的无线信号检测硬件和运行在PC机上的应用软件两部分构成。其中，无线信号检测硬件模块由USB接口电路、微控制器、三个ISM频段(902MHz～928MHz、2.4GHz～2.4835GHz和5.725GHz～5.850GHz)的无线信号检测电路以及选择电路构成，其结构如图1所示。微控制器是无线信号检测硬件模块的控制核心；微控制器通过串行外设接口SPI总线连接无线信号检测电路，用三个不同的输入输出端口分别连接三个无线信号检测电路的片选使能端口，微控制器根据指令要求选择使能正确的无线信号检测电路；微控制器的USB通信端口连接USB接口电路。PC机上运行的应用软件由USB接口数据/指令读写模块、数据处理模块和图形用户接口模块等功能模块构成；其中，图形用户接口模块提供用户指令的接收和无线信号强度采样数据的图形化显示功能，是运行在PC机上的应用软件的核心，数据处理模块主要负责将下层传上来的采样到的无线信号强度数据进行整理和处理，以方便无线信号强度采样数据的图形化显示和向用户提供更丰富的信息；USB接口数据/指令读写模块主要负责和无线信号检测硬件的数据指令通信。

本发明为一种ISM频段无线信号检测装置，其各构成模块间的信息流动过程为：PC机上的应用软件中的图形用户接口模块接收用户指令输入，根据用户指令输入，图形用户接口将有关指令通过USB接口数据/指令读写模块传递给微控制器；微控制器根据有关指令要求进入相应的工作模式，选择正确的无线信号检测电路，采样获取指定频率的无线信号强度数据，然后将获得的无线信号强度数据通过USB接口传递给PC机上运行的应用软件，由其数据处理模块进行各种数据处理工作，并将数据处理结果或原始采样数据通过图形用户接口模块直观展示出来；应用软件也可以根据用户要求记录保存无线信号强度数据，供用户做各种分析比较。