淺談短波監(jiān)測新信號搜索方法

李應(yīng)斌

（國家無線電監(jiān)測中心云南監(jiān)測站，昆明 650031）

電波衛(wèi)士

淺談短波監(jiān)測新信號搜索方法

李應(yīng)斌

（國家無線電監(jiān)測中心云南監(jiān)測站，昆明 650031）

如何快速發(fā)現(xiàn)新信號對于短波無線電監(jiān)測顯得格外重要，本文提出一種快速搜索新信號的方法，采用大數(shù)據(jù)的思維，準(zhǔn)確找出真實信號的中心頻率，過濾掉寬帶接收機(jī)掃描過程中的邊帶信號，然后再與分析數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對來發(fā)現(xiàn)新信號。

短波監(jiān)測；新信號搜索；大數(shù)據(jù)

1 引言

無線電短波是波長在100米以下，10米以上的電磁波，頻率為3-30MH z。短波無線電業(yè)務(wù)涵蓋了航空移動、固定、移動、廣播、衛(wèi)星氣象、無線電定位及標(biāo)準(zhǔn)頻率和時間信號等，在此27MHz頻率范圍內(nèi)信號復(fù)雜多樣，是無線電監(jiān)測的難點(diǎn)之一。從繁多的信號中找到新發(fā)射的信號對無線電監(jiān)測部門顯得尤為重要。

2 無線電短波信號監(jiān)測

2.1 無線電短波信號特點(diǎn)

短波信號傳輸距離遠(yuǎn)，輕易跨越國境，造成管理和協(xié)調(diào)難度大；短波傳輸媒質(zhì)-電離層存在不可預(yù)報的變化，所以信號不穩(wěn)定，造成測向定位準(zhǔn)確度低；短波頻段電臺擁擠，干擾嚴(yán)重，對自動化監(jiān)測定位形成挑戰(zhàn)。

2.2 無線電短波信號日常監(jiān)測一般流程

無線電短波日常監(jiān)測分為大功率自動搜索定位和人工分析定位。這里主要介紹人工分析定位步驟，技術(shù)人員對新出現(xiàn)的信號進(jìn)行深度分析、測量、測向和定位后將信號信息填入分析信號庫（可以是數(shù)據(jù)庫或者數(shù)據(jù)表格），每月或者每年完成一次信號數(shù)據(jù)遷移，將分析信號庫里的數(shù)據(jù)導(dǎo)入正式監(jiān)測數(shù)據(jù)庫里。一年內(nèi)分析的信號不能重復(fù)，即分析時不能出現(xiàn)頻率和位置完全一樣的數(shù)據(jù)。

3 無線電短波頻段信號情況及搜索方法

根據(jù)《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》（2013版），無線電短波頻段劃分為131個部分，涉及航空移動、固定、移動、廣播、水上移動、陸地移動、射電天文、氣象輔助、業(yè)余、衛(wèi)星業(yè)余、空間研究及標(biāo)準(zhǔn)頻率和時間信號12種無線電業(yè)務(wù)。根據(jù)2013年大功率短波信號自動搜索定位統(tǒng)計結(jié)果，共監(jiān)測到1.7萬余個信號（包括國外短波信號）。

作為無線電監(jiān)測部門，我們更加關(guān)心的是信號的發(fā)射參數(shù)和位置情況，而不太關(guān)注信號內(nèi)容。所以如果一個信號的頻率和位置不變化，我們就認(rèn)為它是同一個信號，而不在乎它發(fā)射內(nèi)容是否變化，或者說如果一個信號頻率一樣，但是在不同時間定位在不同地點(diǎn)，那么我們認(rèn)為它是兩個不同的信號，即使發(fā)射內(nèi)容完全一樣，我們也把它當(dāng)做兩個不同信號來處理。

短波新信號搜索方法是建立在已有監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過采集實時信號或自動定位信號與分析數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對比找出可能的新信號，這有利于技術(shù)人員從繁雜的信號中及時找到和分析新信號。新信號搜索方法如圖1所示。

圖1 短波新信號搜索框圖

3.1 信號采集

信號采集可以有多種方法。利用頻譜分析儀、寬帶接收機(jī)來實時采集信號點(diǎn)，形成實時信號列表，由于這些采集的信號沒有地理位置信息，因此只能進(jìn)行頻率對比，找出頻率不同的新信號；利用大功率自動搜索定位數(shù)據(jù)，其具有地理位置信息，因此可以進(jìn)行頻率和地理位置的對比，找出頻率不同或者地理位置不同的新信號。

3.2 信號判別

當(dāng)我們利用頻譜分析儀或者寬帶接收機(jī)來采集數(shù)據(jù)時，得到的信號列表是按掃描步進(jìn)和門限值列出的，如頻率9635kHz有一個信號，電平值為65d BμV，帶寬為6kHz，而掃描步進(jìn)為1kHz，那么掃描后將會出現(xiàn)9632kHz，9633kHz，9634kHz，9635kHz，9636kHz，9637kHz和9638kHz共7個信號，而實際只有中心頻率9635kHz的信號，其他6個信號都是9635kHz信號的邊帶。一般寬帶接收機(jī)不能判斷出真正的信號頻率，只能利用一些算法來提高準(zhǔn)確度了。

好的算法可以提高準(zhǔn)確度，但是算法可能很復(fù)雜，而且有時也會有誤差，在這里我們提出一種新的判斷方法——基于大數(shù)據(jù)的判斷方法。這種方法原理非常簡單，效果卻很好。我們利用以往的監(jiān)測數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，將接收機(jī)掃描的數(shù)據(jù)列表與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，挑出頻率相同的數(shù)據(jù)，這些挑出的信號數(shù)據(jù)是真實信號的可能性極大，如果我們積累的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)越多，這種方法的準(zhǔn)確率就越大。

3.3 分析數(shù)據(jù)庫

分析數(shù)據(jù)庫是指我們當(dāng)年分析的信號數(shù)據(jù)庫，分析過的信號被及時添加到分析數(shù)據(jù)庫里，所有分析數(shù)據(jù)第二年添加到監(jiān)測數(shù)據(jù)庫里作為歷史數(shù)據(jù)保存?zhèn)溆?。分析?shù)據(jù)庫保存有信號地理位置信息，如果我利用大功率自動搜索定位數(shù)據(jù)來進(jìn)行新信號搜索的話，我們可以進(jìn)行頻率和位置的比較，找出不同頻率或者不同位置的新信號；如果我們利用寬帶接收機(jī)或者頻譜分析儀掃描的實時數(shù)據(jù)來查找新信號的話，因為這些掃描數(shù)據(jù)沒有地理位置信息，所以只能找出頻率不同的新信號了。

4 結(jié)束語

本文介紹的新信號搜索方法核心在信號判斷上，而我們在信號判斷上所用的方法是基于以往的監(jiān)測數(shù)據(jù)，在這些監(jiān)測數(shù)據(jù)足夠豐富的情況下，這種判斷方法非常有效。將監(jiān)測數(shù)據(jù)利用到我們的日常監(jiān)測中，是監(jiān)測數(shù)據(jù)價值的體現(xiàn)，多年積累的監(jiān)測數(shù)據(jù)會在以后的無線電短波信號監(jiān)測中發(fā)揮更加重要的作用。

The Search Method of Shortwave Monitoring New Signal

Li Yingbin
(The State Radio Monitoring Center Yunnan Stations, Kunming, 650031)

How to quick ly find a new signal for shortwave radio monitoring is particularly important, this paper proposes a method to quickly search for a new signal, using thinking big data, and accurately identify the center frequency of the real signal to fi lter out wideband receiver during scanning sideband signal, and then compare and analyze the database to find a new signal.

Shortwave Monitoring; New Signal Search; Big Data

10.3969/j.issn.1672-7274.2014.09.010

TN 92

B

1672-7274（2014）09-0038-02