频谱监测的噪声自动门限检测与数据统计分析

频谱监测的噪声自动门限检测与数据统计分析

论文摘要

随着电子技术的不断发展和进步,无线电业务的应用领域迅速扩大,各种移动通信、卫星通信、广播电视、雷达导航、遥测遥控、射电天文等应用遍及国防、公共安全、商用和工业等各个部门,其业务量在日益增大。无线电业务的迅猛发展对无线电频谱的管理和监测提出了新的挑战,无线电频率资源的供需矛盾和电磁环境日益复杂的矛盾日趋尖锐,这些都向无线电管理的技术手段提出了更高的要求。无线电频谱监测的职能是监测无线电台站发射的基本参数,如频率、场强、带宽等,并对频率利用率和频道占用度进行统计,分析信号使用情况,以便合理、有效地使用频率。无线电频谱监测在频率的规划、指配、电磁环境的测试、无线电台站的设置规划、无线电台站的监督管理、无线电干扰的查处、确保通信安全等方面提供了强大的技术支撑,是无线电频谱管理的重要组成部分。目前,大部分省会及中心城市的无线电监测网已初具规模,可以提供20MHz到3GHz频段的无间断24小时的监测数据,但面临的问题是如何组织监测,对监测所得的大量数据如何进行压缩保存、数据发掘和统计分析,并结合无线电台站管理数据库,对无线电台站实施有效的监督,提高频率的利用率,把无线电干扰被动查找变为主动出击,为各类无线电业务的正常开展保驾护航。本文简单介绍了频谱监测在我国无线电频谱管理中的重要作用,以及频谱占用度的测量统计方法。首先通过对通信系统中加性高斯白噪声的数学统计特性的分析,参考信号的检测理论和雷达的恒虚警率信号的噪声门限检测原理,提出一种较为适合实际应用的噪声门限自动检测算法,使门限电平能自动跟随噪声和信号的变化,从而统计得出较高准确度的频谱占用度,有利于全面、客观、准确地反映无线电频谱利用状况。继而以中山无线电监测网的日常频谱监测为例,利用APD(幅度概率分布)统计参量,对频谱监测数据的压缩处理进行了研究;并通过对APD数据的统计分析,总结出APD图反映出的一些频谱特性,有助于频谱管理人员对未知信号的分析和无线电台站的管理。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 无线电频谱管理概述
  • 1.2.1 无线技术的新发展及频谱需求的变化
  • 1.2.2 频谱管理者面临的问题
  • 1.3 频谱监测在频谱管理中的重要作用
  • 1.3.1 频谱监测与频谱管理的关系
  • 1.3.2 频谱监测的目的
  • 1.4 论文的研究内容与组织结构
  • 第二章 频谱监测的要求
  • 2.1 引言
  • 2.2 频谱监测设备的性能要求
  • 2.2.1 频谱监测接收机
  • 2.2.2 自动化监测站
  • 2.2.3 计算机化的监测网络
  • 2.3 频谱监测中频谱占用度的统计测量
  • 2.3.1 频谱占用度的测试原理及相关术语
  • 2.3.2 频谱监测中面监的两个主要问题
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 噪声门限电平的自动检测
  • 3.1 引言
  • 3.2 通信系统中噪声的统计特性
  • 3.2.1 噪声的分类
  • 3.2.2 噪声的统计特性
  • 3.3 信号的恒虚警率检测概论
  • 3.3.1 信号的检测理论简述
  • 3.3.2 信号的恒虚警率检测
  • 3.3.3 恒虚警率信号的自动门限检测原理
  • 3.4 频谱监测的噪声门限自动检测
  • 3.4.1 日常无线电业务的频谱监测
  • 3.4.2 频谱监测中的样本数据
  • 3.4.3 采用加权平均算法进行噪声门限的自动检测
  • 3.4.4 加权系数和调整系数的设置方法
  • 3.4.5 采用加权平均算法的噪声门限的效能检验
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 利用APD 对监测数据进行压缩保存和统计分析
  • 4.1 引言
  • 4.2 APD 统计参量的定义
  • 4.3 利用APD 统计参量对监测数据进行压缩保存
  • 4.3.1 日常频谱监测的数据记录
  • 4.3.2 用APD 统计方法进行数据压缩保存
  • 4.4 APD 统计数据的数据分析
  • 4.4.1 用APD 统计数据进行频谱占用度统计
  • 4.4.2 APD 统计数据的数据发掘
  • 4.5 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间取得的研究成果
  • 致谢
  • 附件
  • 相关论文文献

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