[发明专利]一种基于边缘计算的无线电监管系统及方法

权利要求书

1.一种基于边缘计算的无线电监管系统，包括至少两个谱传感节点（1）、服务器（7）和监管终端（8），其中所述每个谱传感节点（1）由一个接收机（2）和一台数据处理单元（3）组成，其特征在于：所述数据处理单元（3）包括I/Q数据提取模块（4）、信号分析模块（5）和傅立叶变换模块（6），所述接收机（2）信号连接I/Q数据提取模块（4），所述I/Q数据提取模块（4）分别信号连接信号分析模块（5）和傅立叶变换模块（6），所述每个谱传感节点（1）均信号连接服务器（7），所述服务器（7）信号连接监管终端（8）。

2.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的无线电监管系统，其特征在于：所述接收机（2）为频率范围为20MHz-6GHz的软件无线电模块，具备两个接收模块，能够实现全频段扫描功能和特定频段扫描功能。

3.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的无线电监管系统，其特征在于：所述数据处理单元（3）为嵌入式电脑，所述I/Q数据提取模块（4）、信号分析模块（5）和傅立叶变换模块（6）由软件编程实现。

4.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的无线电监管系统，其特征在于：所述服务器为Dell服务器，其具体配置为：CPU英特尔至强E5-2630、内存32GB RDIMM、硬盘1.8TB，操作系统为2012b。

5.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的无线电监管系统，其特征在于：所述监管终端（8）为移动终端。

6.一种如权利要求1-5任一权利要求所述的基于边缘计算的无线电监管系统实现无线电监管的方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、服务器（7）通过实测数据或仿真数据进行训练构建卷积神经网络信号定位模型CNN；

S2、接收机（2）进行全频段扫描，扫描得到的信号传输至I/Q数据提取模块（4）提取得到I/Q数据，I/Q数据经傅立叶变换模块（6）进行傅立叶变换获得频谱，初步实现授权信号和非授权信号的识别；

S3、步骤S2识别到非授权信号时，启动信号分析模块（5）对非授权信号进行基于业务的信号分析和基于卷积神经网络信号定位模型CNN的信号识别，并将分析结果传输至服务器（7）；

S4、服务器（7）对接收到的数据进行占用度、信号幅度和频率分析，并进行危害程度判决；同时服务器（7）调动所有接收机（2）进行特定频段扫描，扫描得到的数据输入至步骤S1中构建的卷积神经网络信号定位模型CNN，实现非授权信号发射点的精确定位；

S5、服务器（7）将步骤S4中得到的结果推送至监管终端（8）。

7.根据权利要求6所述的实现无线电监管的方法，其特征在于：所述步骤S1中的卷积神经网络信号定位模型CNN的构建方法为：将监测区域划分为若干子区域，在各个子区域分别设置发射机和谱传感节点，采用发射机在各个子区域模拟非授权发射，各个谱传感节点接收信号，并将信号的位置、场强和频谱数据发送至服务器，在服务器建立位置区域、场强、频谱之间关系的数据集。