(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210267173.4 (22)申请日 2022.03.17 (71)申请人 北京工业大 学 地址 100124 北京市朝阳区平乐园10 0号 (72)发明人 赵德群　张汐宇　邓钱华　 (74)专利代理 机构 北京思海天达知识产权代理 有限公司 1 1203 专利代理师 沈波 (51)Int.Cl. G06K 9/00(2022.01) G06F 3/06(2006.01) G06F 16/22(2019.01) G06F 9/451(2018.01) H04B 17/00(2015.01) (54)发明名称 数字化无线信号分析系统 (57)摘要 本发明公开了数字化无线信号分析系统， 该 系统由接口驱动模块、 信号分析处理模块、 数据 库模块、 信号分析效果动态评估模块与人机交互 界面模块五部分组成。 通过信号 分析效果动态评 估模块进行自动动态评估， 并对分析算法进行调 整， 改善分析效果。 该系统可以读入本地或联网 数字化无线信号数据， 根据用户设置的策略进行 分析， 若输入的数字化无线信号达到设定阈值， 则给出警报信号， 可向用户输出分析报告的 Excel表格文件； 设计的系统可根据输入的联网 数据存入数据库进行自主学习。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114611559 A 2022.06.10 CN 114611559 A 1.数字化无线信号分析系统， 其特征在于： 该系统由接口驱动模块、 信号分析处理模 块、 数据库模块、 信号分析效果动态评估 模块与人机交 互界面模块五部分组成； 接口驱动模块负责与系统硬件之间通过以太网进行通信， 或者直接读取计算机本地、 或计算机网络上的无线信号数据； 接口驱动模块将接收到的无线信号数据存储在存储器 中， 供信号分析处理模块后续数据的分析处理； 信号分析处理模块结合基础信号数据库模 块、 历史信号特征数据库对采集的无线信号进行分析， 发现可疑信号或者隐藏的异常， 分析 过程中， 通过信号分析效果动态评估模块进 行自动动态评估， 并对分析算法进 行调整， 改善 分析效果； 通过人机交互界面模块的软件界面向系统发送工作指令， 获取系统工作信息， 观 看信号的各种图谱分析和结果； 数据库模块用于存 储已有的信号信息 。 2.根据权利要求1所述的数字化无线信号分析系统， 其特征在于： 信号分析与 数据处理 模块是核心算法模块； 实现的分析功能有： 无线信号调制模式的判断与识别， 调制参数计 算、 对无线信号解调制； 对跳扩频信号的参数计算与提取； 对信号时域内功 率、 幅度、 相位特 征的计算与提取； 对信号频域内分布组成、 能量信息的计算与提取。 3.根据权利要求1所述的数字化无线信号分析系统， 其特征在于： 通过接口驱动模块接 入无线信号采集设备， 通过接口驱动模块进 行扩展， 能够适配并分析专 业非主流采集设备， 接口驱动模块完成的信号格式及协议 转换后得到信号分析处 理模块支持的标准信号。 4.根据权利要求1所述的数字化无线信号分析系统， 其特征在于： 信号分析过程中会根 据时间点对分析过程进行剖面态势 生成即时间剖面分析法； 所述的时间剖面分析法过程如 下， 将信号分析划分为不同的分析阶段， 每个阶段提取分析效果评估参数， 形成时间剖面分 析态势， 在不同的时间剖面， 通过信号分析效果动态评估模块对分析效果进行评估， 并根据 评估结果自动调整分析算法， 达 到更好的分析效果。 5.根据权利要求1所述的数字化无线信号分析系统， 其特征在于： 人机交互界面模块使 用数据分析处 理模块的数字化 运算结果， 生成各种图形谱图， 直观地观测运 算结果。 6.根据权利要求1所述的数字化无线信号分析系统， 其特征在于： 所述的存储器为硬盘 存储器。 7.根据权利要求1所述的数字化无线信号分析系统， 其特征在于： 该系统 的具体实施步 骤如下： 步骤1： 对不同采集设备的信号接入并进行格式转换； 步骤2： 将转换后的数据存入无线信号存储库， 作为历史数据为后续分析或系统训练使 用， 同时将数据实时转发至无线信号预处 理模块； 步骤3： 无线信号预处理模块采用基于无线背景信号特征的信号过滤技术， 去除正常无 线信号及噪声数据， 定频干扰对消预处 理等； 步骤4： 无线信号预处理模块进行预处理后， 根据 无线信号不同处理阶段建立时间剖面 态势图， 处理阶段有全频段快速扫描阶段、 异常信号锁定阶段、 异常信号高分辨率采集及分 析阶段； 每个阶段都相 应反馈给动态效果评估系统， 根据动态效果评估结果及时调整分析 参数或者分析算法， 达 到每个阶段分析效果可控、 提高信号分析能力； 步骤5： 信号分析过程中实时进行无线信号特征提取， 并实时同历史无线信号特征库中 进行匹配， 若发现异常无线信号特征， 将直接报警并进 行详细跟踪分析， 同时将无线信号特 征加入历史无线信号特 征库， 供后续分析判断使用；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114611559 A 2步骤6： 根据预先设置的分析策略进行无线信号分析， 针对不同的信号需采用不同的分 析策略及分析算法， 分析策略及分析算法在系统开发过程中进行了制 定及设计， 能够动态 添加和修改； 实际分析过程中， 根据具体系统自动选择分析策略或者预先指 定分析策略， 采 用算法库进行 管理； 步骤7： 信号分析过程中， 根据不同信号可选择进行能量分析、 频谱分析、 信号分析， 分 析过程中结合历史信号特征数据库、 信号基础数据库， 分析出的信号特征将直接发送至信 号分析动态效果评估系统， 对信号的特征进行动态评估， 并根据返回的评估结果相应调整 算法参数甚至调整分析算法； 整个过程达 到自动正反馈循环， 直至得到可靠的分析效果； 步骤8： 信号动态分析效果评估系统需实现进行评估参数体系构建， 在构建阶段， 针对 具体无线信号及相应分析算法构建评估指标， 以及评估方法； 无线信号 实时分析过程中， 在 无线信号分析的不同阶段， 动态接收无线信号分析过程数据， 进 行动态效果评估， 实时返回 评估结果， 控制或调整无线信号分析 过程； 步骤9： 二三维无线信号展示， 分析过程中， 将进行时间剖面态势展示， 实时展示分析效 果， 允许无线信号分析策略改变； 无线信号显示通过时域、 单次频谱、 余辉覆盖频谱、 荧光概 率频谱、 瀑布图频谱方式实现。 8.根据权利要求1所述的数字化无线信号分析系统， 其特征在于： 计算机平台完成软件 的运行与数据的接入， 由计算机与显控、 分析 处理软件组成， 完成系统控制、 信息采集、 数据 融合、 本地显示及数据交 互工作。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114611559 A 3