一种分布式电磁频谱监测嵌入式系统[发明专利] .pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN111416677A

(43)申请公布日2020.07.14

(21)申请号201910009994.6

(22)申请日2019.01.06

(71)申请人海南大学

地址570228海南省海口市美兰区人民大

道58号海南大学信息学院406

(72)发明人张永辉陈真佳郭霞何超

(51)Int.Cl.

H04B17/382(2015.01)

H04W4/38(2018.01)

H04W84/18(2009.01)

H04L29/08(2006.01)

权利要求书1页说明书3页附图3页

(54)发明名称

一种分布式电磁频谱监测嵌入式系统

(57)摘要

本发明涉及空间复杂电磁频谱监测技术领

域，具体涉及一种分布式电磁频谱监测嵌入式系

统。选用空白电视频段作为通信频段。采用自组

织网络作为组网架构。每个监测节点都采用嵌入

式设备作为主控模块，具有功能独立、灵活高效

等的特点，搭建的多个监测节点能感知多维频谱

空间的资源情况，多监测节点组成的分布式无线

Mesh网络，能高效地进行电磁频谱监测、数据存

储、频谱占用度计算、信号源定位。电磁频谱监测

终端通过WIFI或者以太网接入监测网络，既可以

点对点实时访问监测节点的数据，也可以通过无

线Mesh网络实时获取目标监测区域的频谱信息，

电磁频谱监测终端友好的显示界面，将频谱资源

A

7的特征以更加简单易懂的方式呈现，实现空间频

7

6谱可视化。

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C

权利要求书

CN111416677A1/1页

1.本发明一种分布式电磁频谱监测嵌入式系统，包括主干网、监测节点、电磁频谱监测

终端；其中监测节点由主控模块、软件无线电模块和传感器模块组成；选用空白电视频段的

自组织网络作为监测节点通信网络的主干网，便于监测终端的动态接入以及数据的共享；

选取嵌入式设备作为监测节点的主控核心，有利于实现大范围的分布式电磁频谱监测网络

的搭建；电磁频谱监测终端包括固定电磁频谱监测终端和移动电磁频谱监测终端，有利于

实现空间频谱可视化。

2.根据权利要求1所述的一种分布式电磁频谱监测嵌入式系统，其特征在于：

选用空白电视频段作为电磁频谱监测网络主干网的通信频段，采用自组织网络中的节

点之间不需要经过基站或其它网络设施，就可以任何时刻任何地点快速展开并自动组网，

直接实现点对点的通信，各个节点地位是平等的；当某一节点崩溃时，根据自身的算法，网

络会很快建立新的通信联络，从而使得网络不受影响。

3.根据权利要求1所述的一种分布式电磁频谱监测嵌入式系统，其特征在于：

每个监测节点功能独立，搭建多个监测节点，多个监测节点能感知多维频谱空间的资

源情况，其高灵活性实现大范围的分布式电磁频谱监测网络的搭建；使用优化的协作频谱

感知算法对信道的占用情况、频谱使用规律等进行数据融合。

4.根据权利要求1所述的一种分布式电磁频谱监测嵌入式系统，其特征在于：

监测节点包括主控模块、软件无线电模块和传感器模块；选用搭建嵌入式操作系统的

嵌入式设备作为主控模块，操作性强、灵活性高；选用软件无线电模块作为射频收发器，稳

定性好、时效性强；选用传感器模块对监测节点周边环境参数的监控，能有效地实现电磁频

谱监测、数据存储、频谱占用度计算、信号源定位等功能；上位机通过WIFI或者以太网接入

监测网络，既可以点对点实时访问监测节点的数据，也可以通过无线Mesh网络实时获取目

标监测区域的频谱信息。

5.根据权利要求1所述的一种分布式电磁频谱监测嵌入式