賈永代
隨著經濟和科技地不斷發展,無線電科技已經越來越普遍地應用到人們的生活中。為了適應城市的飛速發展,滿足人們對監測精準度的要求,建立網格化無線電監測系統已然是大勢所趨。相對于傳統的無線電監測技術而言,網格化無線電監測技術的主要特點是其能憑借各種傳感器節點之間數據的相關性特點來進行分析,然后借助網絡來進行傳輸和匯總,進而對所有數據展開相關性處理,從而形成符合實際需求的監測結果。這能夠讓無線電監測在更大區域、更多數據和更長時間要求下還能繼續使用。網格化致力于在目標范圍內對數據資源、存儲資源、計算資源以及通信資源等進行按需共享和整合[1]。網格化條件下的無線電監測系統能夠有效提高電磁環境監測力,頻譜資源的利用率也獲得了提高。在本文中,首先對網格化無線電監測技術進行概述,其次總結一些網格化監測技術的主要優點,最后探討一些網格化無線電監測技術現存的主要問題和改善方案,為此后的相關研究起到幫助作用。
無線電監測系統主要監測和辨認那些來自于已知或未知電臺的無線電信號,另外還有非正常電磁輻射產生的無線電信號。主要監測方式有常規監測、電磁環境監測和特種監測三種。用這項技術對信號性質、類別、位置和運動軌跡等進行測試[2]。20世紀90年代,為了滿足和適應日益發展的無線電科技的需要,國際電聯提出網格化無線電監測技術和管理觀念,這項技術基于現有的網絡技術構建了更高級、更全面的資源共享體系。網格化致力于在目標范圍內對數據資源、存儲資源、計算資源以及通信資源等進行按需共享和整合。網格化無線電監測技術主要是憑借傳感器之間數據相關性的特點來進行分析,借助于網格化的傳輸方式來傳輸和匯總,最終將數據傳輸到控制中心,經過分析和篩選后,進而對所有數據展開相關處理,從而形成滿足實際需求的監測結果。
網格化無線電監測技術的主要優點體現在以下幾點。
由于處于不同的地理位置,一些數據、計算、儲存和設備等資源在網格化環境中的分布也是呈分散性的。由于這些工作資源處于非集中狀態,所以需要對其實施整合處理。
包括計算資源、存儲資源和數據資源在內的相關網格資源通常具有異構性,即資源通常也是豐富多樣的。因此這種異構性資源也就對處理類型、方式和系統構架均提出了不同的要求,這就要求網格的資源管理要更加高效。
網格化條件下的資源活動具備自治性。網格資源從屬于不同的資源擁有者,在一定約束規則的影響下不同資源可以實現共享,這也進一步決定了網格條件下資源的自治性和復雜性特點。
網格化環境下對資源的管理是動態且多樣的。基于上述的資源活動的自治性,網格資源可以自由進入或退出平臺,所以這就使得對資源的管理變得更加動態且不穩定。因此,為了保證網格的正常運行和應用,網格化的資源管理必須要建立起相應的保障機制。
網格化環境下的數據處理具有顯著的相關性。網絡化無線電監測技術解決了原有無線電監測技術的監測數據非相關性的缺點,結合網絡和全球定位技術,利用傳感器節點同步采集多維數據資源,如時間、地點、頻率(頻譜)和場強等。
信號擁有網格化的特點,網格化無線電監測能夠對監測區域精細劃分,其站點分布更密集,因此覆蓋的信號能夠做到無縫監測,對監測區域實現了精細化和高效化的監管。這一技術有效解決了傳統監測技術因無法監測到較遠距離或具有較偏低輻射功率而導致的監測盲區增多這一弊端。網格化技術主要是以基于蜂窩的形狀采取重疊覆蓋的方法在傳感器上實施監測的方式來運用無線電監測技術。
建立網格化無線電監測系統已然是勢在必行,但是對于這項技術仍存在一些需要思考的問題。下面將列舉說明幾點主要問題和相應的應對方案:
無線電監測傳感器對于地理位置和地形地勢的選擇將大大影響無線電頻譜資源的利用,因此,站址的選擇對整個監測系統的建設起著關鍵性的作用。為了將提高TDOA的精度,可以根據時差定位的原理,運用信號處理技術對時差參數進行估算,通過計算信號抵達接收站的時間差來確定目標定位,然后將目標設定在等邊三角形中測算監測精度[3]。無線電監測傳感器位置的選擇應充分結合地勢地貌,全面考慮到各種環境因素,設置也可參考蜂窩的樣式,根據疏密程度的不同來進行選擇。
網格化的無線電監測體系能夠有效解決數據采集和儲存之間的差異問題有助于數據的融合,而網格化無線電監測體系需要最先解決的就是使得頻率站臺數據系統能夠標準統一化,這將會使信息之間的交互與分析更加方便快捷。
網格化無線電監測系統統一選擇標準接口對于確保不同無線電生產企業之間監測設備的兼容性有著至關重要的影響。這對于統一和發展無線電監測工程也有這重要的影響,對無線電監測技術未來的發展也有著重大的意義。
當今無線電科技發展迅猛,越來越多的無線電技術也已經廣泛應用到人們的生活中。適應這一發展,網格化無線電監測技術在無線電監測技術領域也起著至關重要的作用。然而我國目前的網格化無線電監測技術還處于鉆研摸索的階段,仍有進一步完善的必要。本文總結了一些這項技術的優點和存在的一些問題,旨在為今后的研究奠定理論基礎。
[1]曾慶瑾,覃團發.網格化無線電監測的技術問題研究[J].中國無線電,2015(9):58-60,69.
[2]石巖.網格化無線電監測的技術問題及分析[J].中國戰略新興產業,2018(12):92.
[3]陳煒.淺析網格化無線電監測[J].電子制作,2015(3z).