利用荧光谱矩阵存储并统计频谱数据

祝宏志 徐赟 江飞

摘要：随着时间的推移，无线电监测系统生成了海量的频谱数据。对频谱监测数据存储和利用的研究，显得非常重要。本文介绍了无线电频谱数据采集和存储的现状，并提出了一种高效无线电监测频谱数据存储设计，并说明了这种设计怎样用于频谱信号的占用度统计。

关键词：频谱存储;荧光谱矩阵;无线电监测软件;占用度统计

中图分类号：TN911文献标识码：A文章编号：1672-9129（2018）06-0078-02

Storage and Statistics of Spectral Data Using Fluorescence Matrix

ZHU Hongzhi*， XUN Yun， JIANG Fei

（Tong Fang Electronic Science & Technology Co.，Ltd， Jiangxi Jiujiang， 332000， China）

Abstract： Over time， radio monitoring systems generate massive amounts of spectral data. Research on the storage and utilization of spectrum monitoring data is very important. This paper introduces the current status of radio spectrum data acquisition and storage， and proposes an efficient radio monitoring spectrum data storage design， and illustrates how this design can be used for spectrum signal occupancy statistics.

Keywords：Spectrum Save; Fluorescence Matrix; Radio Monitoring; Occupy

引用：祝宏志， 徐赟， 江飛利用荧光谱矩阵存储并统计频谱数据[J]. 数码设计， 2018， 7（6）： 78-78.

Cite：ZHU Hongzhi， XUN Yun， JIANG Fei. Storage and Statistics of Spectral Data Using Fluorescence[J]. Peak Data Science， 2018， 7（6）： 78-78.

引言

随着时间的推移，无线电监测系统生成了海量的频谱数据。对频谱监测数据存储和利用的研究，显得非常重要。

1  技术现状

（1）接收机上传的监测数据未做处理全部上传到应用系统，在应用系统直接存储为文件，后期数据共享、数据挖掘难。

（2）接收机上传的监测数据未做处理全部上传到应用系统，在应用系统存入数据库系统，后期有一定的数据共享、数据挖掘能力，海量数据造成数据库系统的灾难。

2  设计思路

2.1  频率占用度的基本概念

为了提高无线电频谱的利用率， 需全面、及时地掌握频谱的使用情况， 并将其用具体的数字表示出来， 这就是频段利用率和频率占用度的测量。典型的频谱占有测量系统通常通过接收机， 大约每隔1- 2 秒用以记录每频率的信号电平， 测量结果可实时处理或后续处理， 门限值电平的设置需设计成所有高于噪声的信号均被记录下来， 并可使用不同的门限值来处理。频率占用度计算方法为信号大于某一门限电平值的时间与总测量时间的百分比。

2.2  荧光谱矩阵存储频谱数据

要实现大范围长时间的统计分析，必须先对监测数据进行融合处理。

融合处理主要针对监测频谱数据，通过对一定时间间隔（如15分钟）的频谱数据进行融合生成该时间荧光谱数据， 大大减少了数据量，即能进行离线占用度统计，又能表征一定时间间隔的频谱特征。

3  设计流程

3.1  频谱数据存储荧光矩阵流程

（1）流程：扫描任务起始时间作为统计起始时间，至自然分钟为5的整数倍时，统计之间的频率振幅情况，而当前自然分钟作为新一轮频率振幅的起始，直至下一个5倍速自然分钟结束。如此循环。

（2）方法：频率振幅统计初始化，创建荧光谱矩阵二维数组，一维代表频率值，二维代表频率幅度，并记录扫描任务的扫描次数s。

（3）过程中：实时统计扫描次数，实时统计各频率在相应幅度上的振幅次数

（4）频率振幅统计：当时间至自然分钟的5的倍数时（0/5/10/15/20/25/30/ 35/40/45/50/55分），进入频率振幅统计计算。振幅最高点减去-129为幅度基准，并将幅度基准至振幅最高点的幅度之间的二维数据取出，算出振幅百分比，完成频率振幅统计。

3.2  荧光矩阵信号占用度统计流程

（1）流程：以扫描任务起始时间作为统计起始时间，至自然时变更后作为统计结束时间，统计之间出现的信号情况。当前自然时作为新一轮信号统计的起始，直至下一个自然时或任务结束时间结束。如此循环;

（2）过程：实时统计频谱的峰值、平均值、RMS值、最小值和占用度值;

（3）存储：频谱统计数据和信号列表数据。

4  设计效果

本存储方法在于频谱数据的预处理方式。数据预处理后，存储空间大大节省。

以频率振幅统计、信号统计、频谱统计三个存储数据为基础，可实现的分析包括：

（1）非法信号分析（含黑广播）：根据信号统计数据中的频率与合法信号表比对，获取非法信号统计报告;

（2）信号时域分析：根据频谱统计值，可获取信号在自然时/日/周/月上的幅度和占用度等信号活动情况，可获取24小时分布的幅度和占用度等变化情况;

（3）信号地域分析：根据频谱统计值，可获取信号在自然时/日/周/月上的幅度和占用度等分布情况;

（4）頻段时域分析：根据频谱统计值，可获取频段在自然时/日/周/月上的占用度情况;

（5）频段地域分析：根据频谱统计值，可获取频段在自然时/日/周/月上的占用度分布情况;

（6）频谱地图分析：根据频率振幅统计和频谱统计，可提供频谱地图软件，进行地域态势分析;

5  结束语

采用荧光谱矩阵方式存储无线电监测频谱数据，节省了大量的存储空间，荧光谱矩阵存储的频谱用于占用度统计不会影响统计值的可信度， 为无线电监测系统的频谱存储分析统计实现提供了一个解决方法。

参考文献

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