[发明专利]基于移动通信网的电磁信号监测定位系统

说明书

技术领域

本发明涉及电磁环境监测领域，是以移动通信网作为系统运行硬件资源的一种分布式的电磁信号监测定位方法及模块，属于无线电监测设备。

背景技术

现有的电磁监测系统一般由一个主站和多个属站组成。受到地球曲率对无线电波传播遮蔽影响以及侦察接收机灵敏度的限制，主站除独立地对信号环境进行监测外，主要是依靠来自属站监测及信息处理的结果。传统属站包含侦察天线、测向天线、信号接收分析设备、测向设备、信号综合处理设备以及通讯、电源等附属设备等，由于这些设备种类多，体积、重量及功耗比较大，所以属站通常是车载式的，它存在以下缺陷：

1、受到地球曲率对无线电波传播遮蔽的影响，每个侦察测向车所能有效监控的地域十分有限；侦察测向车造价较高，不能大量装备。 

2、车载设备难以架设在山顶或楼顶，由于山体或城市建筑物对电波传播形成的“遮挡”效应，在上述被“遮挡”的区域内难以进行有效的信号侦察和测向。

3、遇突发事件时，需要将侦察测向车开到指定的地域，反应速度比较缓慢。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了硬件成本低廉、作用地域广阔、实时性好，能够适应复杂地形环境的一种基于移动通信网的电磁信号监测定位系统。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明基于移动通信网的电磁信号监测定位系统的特点是：系统设置包括：一主控台和若干设置在不同地理位置上的信号采集器；所述各信号采集器分别具有信号采集处理模块，以及与所述信号采集处理模块相连的其它模块，所述其它模块包括：移动通信模块、电磁信号监测模块、时钟信号模块、定位模块以及时间基准模块；

所述主控台根据任务要求通过公共移动通信网向各信号采集器中移动通信模块传递工作指令；在主控台控制下利用公共云计算平台的计算资源，调用存储在公共云计算平台中的信息资源完成电磁信号的分析识别以及测向定位； 

所述移动通信模块首先接收来自主控台的工作指令并传递给信号采集处理模块，之后将信号采集处理模块获取的信息作为信息资源传递到公共云计算平台进行存储；

所述信号采集处理模块依据从移动通信模块接收的工作指令，控制自身及相连的其它模块的工作状态，并将来自电磁信号监测模块、定位模块以及时间基准模块的信息进行整合和编码后作为信息资源通过移动通信模块传递到公共云计算平台进行储存；

所述电磁信号监测模块根据来自信号采集处理模块的控制指令确定自身的工作参数，并将所接收的电磁监测信号输入到信号采集处理模块；

所述定位模块通过GPS为信号采集处理模块提供地理位置信息；

所述时间基准模块通过提取GPS卫星时间基准信号并传递到信号采集处理模块作为纪录信号采集的起始时刻和截止时刻的标准时间；

所述时钟信号模块为信号采集处理模块提供保证数字电路工作时序稳定的同步时钟。

本发明基于移动通信网的电磁信号监测定位系统的特点也在于：电磁信号监测定位方法按如下步骤进行：

(1)、根据任务要求，主控台通过公共移动通信网向各个不同地理位置上信号采集器中移动通信模块传递工作指令，进而将所述工作指令传递到与所述移动通信模块相连的信号采集处理模块；

(2)、所述信号采集处理模块根据所述工作指令分别控制移动通信模块的收发状态、电磁信号监测模块的工作参数，并控制自身信号采集的起始时刻和截止时刻、以及信号采集速率；所述电磁信号监测模块的工作参数包括接收频率、瞬时带宽、频率步进和时间间隔； 

(3)、所述信号采集处理模块将来自所述电磁信号监测模块的模拟信号转换为数字信号，并读取由时间基准模块确定的信号采集起始时刻和截止时刻，读取由定位模块确定的地理位置坐标，整合并编码为设定的信号格式作为各自的信息资源通过移动通信模块及公共移动通讯网传输到公共云计算平台进行存储；

(4)、主控台根据任务要求，调用存储在公共云计算平台中的各信息资源，依次对各个电磁信号辐射源进行测向定位；所述测向定位的方法是：指定某个地理位置信号采集器采集信号的起始时刻为基准，调用不同地理位置信号采集器所采集到的同一电磁信号辐射源的储存信号数据进行处理，计算同一电磁信号辐射源的电磁信号到达不同地理位置的时差，结合各信号采集器的地理坐标运用时差测向方法完成信号的测向定位。