本發(fā)明涉及無線電監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種水上無線電語音業(yè)務(wù)監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

我國瀕臨黃海、東海，南海，不僅擁有內(nèi)海渤海，而且擁有漫長的海岸和6500多個島嶼。國內(nèi)外大力倡導(dǎo)發(fā)展水上業(yè)務(wù)，船舶數(shù)量劇增，水上無線電語音業(yè)務(wù)也隨之快速增長，同時船舶數(shù)量增加也導(dǎo)致船舶出現(xiàn)險情的情況增多。

我國近距離遇險報警及通信頻段為156MHz～174MHz，主要包括遇險和安全呼叫頻率（156.525MHz），遇險安全通信頻率（156.800MHz），航行安全的船對船的通信頻率（156.650MHz），搜救作業(yè)用的船舶電臺和航空器電臺之間的通信頻率（156.300MHz）。為保障船舶與塔臺，船舶與船舶之間能正常通信以及船舶發(fā)生險情時發(fā)出的求救信號能快速被獲取，需要對該頻段內(nèi)的信號進行實時控守，一旦獲取信號，快速分析信號并截獲信號內(nèi)容。在確認船舶遇險后，海事部門可快速響應(yīng)以保障損失降低。

當前在該頻段內(nèi)進行電磁信號監(jiān)測時，主要借助于通用的無線電接收機，僅僅實現(xiàn)單點頻譜采集及音頻解調(diào)。這種監(jiān)測方法監(jiān)測監(jiān)聽效果有限，缺乏針對性，同時也無法對多個水上無線電語音業(yè)務(wù)關(guān)鍵信道進行控守和干擾查處。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種水上無線電語音業(yè)務(wù)監(jiān)測方法，解決常規(guī)設(shè)備進行水上無線電語言業(yè)務(wù)監(jiān)測時可控守信道及可監(jiān)聽聲道數(shù)量少、排查過程繁瑣及排查效果差的問題。通過本發(fā)明可以實時控守監(jiān)測范圍內(nèi)關(guān)鍵通信信道或感興趣的信道，可以實時監(jiān)聽多路聲道，對控守信號快速識別分析達到保障水上語言業(yè)務(wù)通信順暢的目的。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種水上無線電語音業(yè)務(wù)監(jiān)測方法，其特征在于，采用包括多聲道語音拼接同步傳輸技術(shù)、多信道頻譜數(shù)據(jù)拼接技術(shù)以及基于水上語音通信數(shù)據(jù)庫的多信道控守技術(shù)等通信技術(shù)來完成信號捕獲與前端信號處理、寬窄帶頻譜數(shù)據(jù)采集與多路音頻解調(diào)、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)拼接、頻譜顯示與語音播放等過程，具體的運行過程如下：

1.信號捕獲與前端信號處理：專用監(jiān)測天線感應(yīng)區(qū)域內(nèi)電磁信號形成感應(yīng)電壓，并通過饋線傳遞至接收通道，與接收通道混頻后得到中頻信號；

2.寬窄帶頻譜數(shù)據(jù)采集與多路音頻解調(diào)：前端處理得到的中頻信號進行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號與采集卡內(nèi)部的NCO振蕩器混頻形成基帶信號，基帶信號經(jīng)過數(shù)字濾波得到信號IQ數(shù)據(jù)，IQ數(shù)據(jù)經(jīng)過FFT變換得到頻譜數(shù)據(jù)存入對應(yīng)RAM。再對得到IQ數(shù)據(jù)解調(diào)形成音頻信號，固定采樣率采樣后形成音頻數(shù)據(jù)，存入對應(yīng)RAM；

3.數(shù)據(jù)傳輸：上層軟件控制PCI總線按每次間隔200ms對存儲頻譜數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的RAM進行取數(shù)；

4.數(shù)據(jù)拼接：啟動監(jiān)測任務(wù)時，根據(jù)輸入的頻點自動創(chuàng)建用于存儲寬窄頻譜數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)的文件。在控制PCI總線完成一次取數(shù)后，根據(jù)頻點與文件的對應(yīng)關(guān)系將數(shù)據(jù)存入對應(yīng)文件；

5.頻譜顯示與語音播放：通過對寬窄帶頻譜數(shù)據(jù)進行顯示，同時可對語音文件進行播放。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明的有益效果是：

1、增強水上無線電語音業(yè)務(wù)監(jiān)測能力，實現(xiàn)對重要海域、港口、碼頭、重要航路的監(jiān)測覆蓋。

2、實現(xiàn)對水上用頻的不間斷監(jiān)測，實時掌握主要海域/水域無線電使用情況，對遇險通信頻率等關(guān)鍵信道進行實時控守并告警，保障對求救信號的及時響應(yīng)。

3、具備水上機動無線電監(jiān)測能力，可掌握航道和海域電磁頻譜環(huán)境，增強機動無線電檢查、執(zhí)法能力。

4、提高對水上業(yè)務(wù)的無線電保障能力。

附圖說明

圖1是本發(fā)明水上無線電語音業(yè)務(wù)監(jiān)測過程示意圖。

圖2是本發(fā)明多聲道語音拼接同步傳輸技術(shù)工作流程圖。

圖3是本發(fā)明多信道頻譜數(shù)據(jù)拼接技術(shù)工作流程圖。

圖4是本發(fā)明基于水上語音通信數(shù)據(jù)庫的多信道控守技術(shù)工作流程圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所提供的一種水上無線電語音業(yè)務(wù)監(jiān)測方法，其特征在于，采用包括多聲道語音拼接同步傳輸技術(shù)、多信道頻譜數(shù)據(jù)拼接技術(shù)以及基于水上語音通信數(shù)據(jù)庫的多信道控守技術(shù)等通信技術(shù)來完成信號捕獲與前端信號處理、寬窄帶頻譜數(shù)據(jù)采集與多路音頻解調(diào)、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)拼接、頻譜顯示與語音播放等過程，具體的運行過程如下：

1.信號捕獲與前端信號處理：專用監(jiān)測天線感應(yīng)區(qū)域內(nèi)電磁信號形成感應(yīng)電壓，并通過饋線傳遞至接收通道，與接收通道混頻后得到中頻信號；

2.寬窄帶頻譜數(shù)據(jù)采集與多路音頻解調(diào)：前端處理得到的中頻信號進行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號與采集卡內(nèi)部的NCO振蕩器混頻形成基帶信號，基帶信號經(jīng)過數(shù)字濾波得到信號IQ數(shù)據(jù)，IQ數(shù)據(jù)經(jīng)過FFT變換得到頻譜數(shù)據(jù)存入對應(yīng)RAM。再對得到IQ數(shù)據(jù)解調(diào)形成音頻信號，固定采樣率采樣后形成音頻數(shù)據(jù)，存入對應(yīng)RAM；

3.數(shù)據(jù)傳輸：上層軟件控制PCI總線按每次間隔200ms對存儲頻譜數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的RAM進行取數(shù)；

4.數(shù)據(jù)拼接：啟動監(jiān)測任務(wù)時，根據(jù)用戶輸入的頻點自動創(chuàng)建用于存儲寬窄頻譜數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)的文件。在控制PCI總線完成一次取數(shù)后，根據(jù)頻點與文件的對應(yīng)關(guān)系將數(shù)據(jù)存入對應(yīng)文件；

5.頻譜顯示與語音播放：通過對寬窄帶頻譜數(shù)據(jù)進行顯示，同時可對語音文件進行播放。

如圖2所示多聲道語音拼接同步傳輸技術(shù)，其運行過程如下：

1.在獲取各頻點設(shè)定帶寬的I、Q數(shù)據(jù)后進行語音解調(diào)，解調(diào)后的語音按固定采樣率完成采樣存入RAM。

2.每路語音配置2個RAM，解調(diào)的語音數(shù)據(jù)采集固定點數(shù)后存入其中一個RAM并做標記，等待PCI取數(shù)，此時另一個RAM繼續(xù)存入，每路語音配置的2個RAM依次交替保證語音信號的連續(xù)性。

3.PCI總線按每次間隔200ms進行取數(shù)，取數(shù)后存入不同頻點對應(yīng)的音頻文件。

如圖3所示，多信道頻譜數(shù)據(jù)拼接同步傳輸技術(shù)涉及A/D采樣、NCO、DDC、FFT、數(shù)據(jù)存儲、傳輸與拼接。

1.當70MHz中頻信號輸入時，經(jīng)102.4MHz時鐘信號采樣后形成16位數(shù)字信號。該數(shù)字信號與數(shù)控振蕩器信號混頻形成基帶I、Q數(shù)據(jù)，I、Q數(shù)據(jù)根據(jù)客戶設(shè)定的帶寬進行數(shù)字濾波；

2.濾波后的I、Q數(shù)據(jù)經(jīng)過FFT變換頻譜數(shù)據(jù)并存入RAM；

3.PCI總線按每次間隔200ms進行取數(shù)，取數(shù)后存入不同頻點對應(yīng)的頻譜I、Q文件。

如圖4所示的基于水上語音通信數(shù)據(jù)庫的多信道控守技術(shù)，其運行過程如下：

1.該裝置啟動任務(wù)后，通過專用監(jiān)測天線完成信號捕獲后進行時-頻域變換，得到寬帶頻譜及多個頻點信號頻譜；

2.判斷各頻點信號頻譜電平是否達到信號門限，確認這些頻點是否有信號占用；

3.若確定這些頻點具備信號后，獲取信號頻點、帶寬等參數(shù)；

4.查看遇險和安全呼叫頻率等關(guān)鍵信道是否被占用，若占用則啟動告警。

5.工作人員監(jiān)聽后確認關(guān)鍵信道的信號是否為對應(yīng)的求救信號，若確認為求救信號則啟動響應(yīng)，若為其它信號則進行干擾排查。

6.在遇險和安全呼叫頻率等關(guān)鍵信道未被占用的情況下，將獲取的信號頻率同建立的水上語音通信數(shù)據(jù)庫比對，若數(shù)據(jù)庫中不包含該頻點，則告警并啟動錄音。

7.若不能根據(jù)信號頻率判定信號異常，則分析信號帶寬，并將獲取的信號帶寬同建立的水上語音通信數(shù)據(jù)庫頻點帶寬比對，若信號帶寬與數(shù)據(jù)庫帶寬不一致，則告警并啟動錄音。

通過上述方式，本發(fā)明水上無線電語音業(yè)務(wù)監(jiān)測方法融合A/D采樣、PCI數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)庫比對和語言監(jiān)聽技術(shù)，解決常規(guī)設(shè)備進行水上無線電語言業(yè)務(wù)監(jiān)測時可控守信道及可監(jiān)聽聲道數(shù)量少、排查過程繁瑣及排查效果差的問題。通過本發(fā)明可以實時控守監(jiān)測范圍內(nèi)關(guān)鍵通信信道或感興趣的信道，可以實時監(jiān)聽多路聲道，對控守信號快速識別分析達到保障水上語言業(yè)務(wù)通信順暢的目的。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。