一种便携式的电磁频谱资源测量与数据处理系统

1.本专利提及一种便携式电磁频谱资源测量设备，用于测量环境中的无线电信号。该设备体积小且轻便，续航能力强，适用于户外动点、多频段长时间采集。采集完成后，能够快速进行数据分析与处理，将“不可见”的无线电信号可视化，生成规范化的测量报告。同时将测量数据上传服务器，删除本地存储文件，释放存储空间，提高便携式电磁频谱资源测量设备的存储容量和工作效率。


背景技术：

2.随着无线电技术的发展，越来越多的专业无线电测量设备也涌现出来。众多的无线电测量设备，虽能够实时显示采集到的无线电信号的波形，基本参数信息，但无法在测试完成后立刻进行数据处理和分析。测试人员需要将数据从测量设备中提取到电脑中进行数据处理，得到测试结果。面向大规模人群进行无线电测量任务时，数据分析这一过程需要花费大量的时间，而且测量结果获取不及时，导致测量人员现场无法知晓测试的好坏度。
3.无线电测量设备主要包含有频谱分析仪，用于测量各种频段的信号；电磁场强度计，可以测量电磁场辐射强度；射频功率计，用于测量信号的功率。但是这些设备所采集的数据，往往存放于系统内部或是外部u盘中，需要我们不定期去清理过往数据，释放内存空间，较为繁琐。基于此将测量数据上传服务器，删除本地数据，释放存储空间，确保设备正常运行，并提高工作效率。
4.目前，专业的无线电测量设备，综合性能好，但是设备价格昂贵，测量器材操作系统修改性较差，不能够按照需要去更改系统。因此在自制的便携式电磁频谱测量设备中，除了基本的无线电测量功能，创新性的加入数据处理系统，测试完成后不需要移植数据就可以得到测试结果。


技术实现要素：

5.本专利的目的在于提供一种面向便携式的电磁频谱检测平台的数据处理方法。在完成电磁频谱信号测量后，将电磁频谱数据可视化处理，生成测试报告。测量数据上传服务器，删除本地存储数据，提高数据安全性和减少便携式设备的存储空间占用。该数据处理系统依托便携式测量设备，当测量完成后，本地保存测量的原始数据。通过数据处理系统，读取所需要的数据，生成瞬时频谱图、频谱占用度图、瀑布图、频谱地图等可视化的电磁频谱资源。将这些图片插入到文档中，生成测试报告。测试数据和处理结果上传到服务器中。
6.该便携式无线电测量设备包含有无线电测量系统、数据处理系统和数据上传服务器系统。该便携式无线电测量设备由主控中心处理设备、信号接收设备、天线、gps设备和触摸显示屏组成，其结构简单，体积轻巧，使用方便。在户外测量电磁频谱信号时，可以长时间移动采集，也可以设置不同的测试频率，实现多任务测试。
7.所述无线电测量系统通过天线与接收设备连接，采集环境的无线电信号。通过主控中心处理设备进行处理，获得采集到电磁频谱信号的频率和能量等基本信号特征，在触
摸屏上实时显示采集到的数据。同时，将测量数据按照设定格式和指定位置进行存储。
8.所述数据处理系统包括有基本的个人信息收集系统、数据可视化处理系统和测试报告生成系统。该数据处理系统在自制便携式无线电测量设备上，能够根据测试者需要自动处理数据。对于其它的无线电测量设备，也能够使用该系统。虽然不同设备存储采集到的电磁频谱信号数据有差异，但只需要修改读取数据部分，就可以使用该数据处理系统。
9.所述数据上传服务器系统包括有设备与服务器连接系统、数据上传系统和本地数据删除系统。当完成测试任务后，系统就会把测试数据上传服务器保存下来，本地数据就会被删除掉。对于本便携式无线电测量设备采用的是嵌入式系统，在服务器端创建共享文件夹后，通过指令将数据存储文件夹挂载到共享文件夹，就可以进行数据上传。完成数据上传后，删除本地数据，释放存储空间。
附图说明
10.图1为本专利的便携式无线电测量设备框架图；图2为本专利的数据处理系统流程图；图3为本专利的数据上传服务器流程图；
实施方式
11.以下结合附图所示作进一步详述。
12.如图1所示，是本便携式无线电测量设备的连接框架图：（1）主控中心处理设备，与（1）主控中心设备连接的有（2）信号接收设备、（3）gps设备和（4）触摸屏。与（2）信号接收设备连接的有（5）天线。其中：所述（1）主控中心设备为核心部分，一方面处理（2）信号接收设备采集到的无线电信号，另一方面将处理完的数据通过（4）触摸屏实时显示出采集到的信息。通过触摸屏，测试人员可以利用数字键盘输入测试相关内容，并进行各种自定义操作。
13.所述（2）为信号接收设备，该设备能够采集到多种无线电信号，能够覆盖fm广播、航空、卫星通信等无线电信号。
14.图2为本专利的数据处理系统流程图。下面结合图2说明本专利的数据处理过程：1.打开便携式无线电测量设备，设置好需要测试的频段范围，将外接电源和天线接入到该设备上，就可以进行测量。
15.2.测量完成后，关闭无线电测量系统。打开个人信息收集系统，为了方便户外测量方便，设计数字键盘。通过触摸屏上的按钮进行点击输入，无需携带外接键盘和鼠标等配件。最后，将输入信息保存到个人信息文件中。
[0016] 3.通过读取个人信息文件，建立一个空的文件夹，以个人信息中输入到的个人数字编号命名。
[0017] 4.点击数据可视化处理系统。读取保存的测量数据，得到瞬时频谱图、频谱占用度图、瀑布图和运动轨迹图，将以上图片保存在步骤3创建的文件夹中。
[0018] 5.测量报告生成系统。该测量报告包含电磁频谱信号测试目的、测试要求和测试原理，通过读取步骤4文件夹里面的照片，将对应照片插入指定位置，完成测试报告的生成。
[0019]
图3为本专利的数据上传服务器流程图，下面结合图3说明本专利的数据上传和本
地数据删除过程：1.数据处理完成后，通过指令将本地存储数据文件夹挂载到服务器的共享文件夹。
[0020]
2.通过指令进行数据传输，超过设定数量的文件夹个数才进行传输，防止出现边传输、边进行数据采集导致传输数据出现问题。将不同设备的数据用设备的序列号命名文件夹。
[0021]
3.传输完成后，删除本地存储文件，释放中心主控设备的存储空间。
[0022]
本专利的特别之处在于， 在完成无线电测量后，将测量数据自动处理，获取采集到无线电信号的基本特征，生成测试报告；之后将便携式无线电测量设备上存储的测量数据上传服务器进行存储，释放本地设备存储空间。


技术特征：
1.一种便携式的电磁频谱资源测量与数据处理系统，包括：电磁频谱资源测量采用的便携式无线电测量设备。（1）主控中心处理设备，与（1）主控中心设备连接的有（2）信号接收设备、（3）gps设备和（4）触摸屏。与（2）信号接收设备连接的有（5）天线；测量完成后，进行数据处理。数据处理系统包括个人信息收集系统、数据可视化处理系统和测试报告生成系统；数据处理完成后，进行数据上传。数据上传系统包括便携式无线电测量设备与服务器连接、数据上传系统和本地数据删除系统。其特征在于：该便携式无线电测量设备，采用外接电源，体积较小，能够在户外长时间测量。2.根据权利要求1所述的一种便携式的电磁频谱资源测量与数据处理系统，其特征在于：不需要移植数据就可以直接分析处理。由个人信息收集系统收集测试人员信息，创建个人文件夹。由数据可视化系统生成瞬时频谱图、瀑布图、运动轨迹图。读取测试人员设定的阈值，生成频谱占用度图，将以上可视化电磁频谱信号相关图存储到个人文件夹。由测试报告生成系统读取个人文件夹中的图片，插入到模板化的文档中去，生成完整的测试报告。3.根据权利要求1所述的一种便携式的电磁频谱资源测量与数据上传系统，其特征在于：释放便携式测量设备的存储空间，保证其较长时间采集与测量。当数据处理完成后，本地存储数据文件夹通过指令与服务器的共享文件夹建立连接。当本地存储文件超过一定数量后就能够自动上传测量数据，为了便于区分不同设备的测量数据，以设备序列号建立文件夹进行存储。

技术总结
本专利提供了一种能够在完成电磁频谱信号测量后，将采集到的数据立刻进行可视化处理，得到电磁频谱信号基本特征。该数据处理系统先是收集测试用户信息，创建测试用户个人文件夹。然后读取采集到的数据，通过数据可视化系统处理，生成该信号的瞬时频谱图、瀑布图和频谱占用度。根据数据中的经纬度信息，可以在地图上显示运动轨迹。同时提供了一种测试数据自动上传服务器，删除本地存储数据，释放存储空间的数据处理系统。当本地数据处理完成后，超过设定文件夹的数量，数据就会上传服务器。传输完成后，本地存储设备的文件就会被删除掉，释放存储空间。基于此该便携式无线电测量设备能够长时间运行和采集，不会因存储空间不足造成系统卡顿或死机，从而影响测试效果。从而影响测试效果。从而影响测试效果。


技术研发人员：陈真佳 褚松坤 陈然
受保护的技术使用者：海南大学
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/9/23