[发明专利]一种微型频谱传感器网系统及其协同数据处理方法

说明书

本发明公开了一种微型频谱传感器网系统，包括控制中心及多个微型频谱传感器，多个微型频谱传感器之间采用无线自组网进行数据通讯和传输，其中，一个微型频谱传感器作为汇聚节点，其余微型频谱传感器为监测节点，作为监测节点的微型频谱传感器用于获取频谱数据，作为汇聚节点的微型频谱传感器与控制中心及至少一个作为监测节点的微型频谱传感器通讯连接，作为汇聚节点的微型频谱传感器用于将各监测节点的频谱数据进行协同处理并传递至控制中心。本发明的系统通过对多个节点进行任务分配，汇聚节点进行协同数据处理，实现对低功率小信号发射源进行精确定位，以及提升整个系统对跳频信号的捕获能力。

技术领域

本发明涉及无线电频谱监测技术领域，特别涉及一种微型频谱传感器网系统及其协同数据处理方法。

背景技术

目前常规的无线电频谱监测网的各监测站点非常分散，站点间距离很大，并且站点的工作是独立工作的，各监测站将数据通过有线网络传输到中心进行统计，此类监测网覆盖区域广泛，但是监测细粒度不够，无法对一些低功率小信号进行有效监测定位。同时由于单个监测站独立全频段监测，其扫描速度等能力是有限的，在一些应用场景下，对跳频信号的捕获能力有限。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术中不足，提供一种微型频谱传感器网系统及其协同数据处理方法，在微型频谱传感器网中通过对多个节点进行任务分配，汇聚节点进行协同数据处理，实现对低功率小信号发射源进行精确定位，以及提升整个系统对跳频信号的捕获能力。

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

一种微型频谱传感器网系统，包括控制中心及多个微型频谱传感器，多个微型频谱传感器之间采用无线自组网进行数据通讯和传输，其中，一个微型频谱传感器作为汇聚节点，其余微型频谱传感器为监测节点，作为监测节点的微型频谱传感器用于获取频谱数据，作为汇聚节点的微型频谱传感器与控制中心及至少一个作为监测节点的微型频谱传感器通讯连接，作为汇聚节点的微型频谱传感器用于将各监测节点的频谱数据进行协同处理并传递至控制中心，作为汇聚节点的微型频谱传感器为包含足够运算能力的微型频谱传感器设备，并具有承担传感器网系与外界网络路由的功能，是连接传感器网系与控制中心的中继。

进一步地，所述微型频谱传感器为可进行20MHz-8GHz全频段感知的微型频谱传感器。

同时，本发明还公开了一种微型频谱传感器网的协同数据处理方法，由上述的微型频谱传感器网系统实现，具体包括对监测区域进行频谱普查的方法及对跳频信号进行监测的方法。

进一步地，所述对监测区域进行频谱普查的方法具体包括通过各微型频谱传感器对监测区域进行全段频谱数据信号扫描以判定非法信号，并由作为汇聚节点的微型频谱传感器将所有微型频谱传感器扫描到的频谱数据进行汇总并传递至控制中心，当发现存在非法信号时，控制中心即对非法信号进行单频监测并通过指定距离该非法信号发射位置最近的至少三个微型频谱传感器节点进行对非法信号的精确定位。

进一步地，所述对监测区域进行频谱普查的方法中，非法信号的判定由人工判别实现，即测试人员通过该信号的频率值、电平值、调制形式等频谱特性与已知合法授权频率区别的经验性判断，或提前已知非法信号的相关参数，从而确认该信号是否属于非法信号。

进一步地，所述控制中心内预先设定有合法信号数据库，合法信号数据库是通过已知合法授权频率信息库以及前期在该地理区域电磁频谱普查所收集的数据为来源而建成的，包括全频段授权合法频率的频率参数、带宽、调制形式等特征值信息数据。控制中心收到作为汇聚节点的微型频谱传感器汇总的频谱数据后，将频谱数据与合法信号数据库内的数据信息进行对比，若存在未包含于合法信号数据库的数据及被判定为非法信号。