基于MapX的电视台无线电监测系统的设计与实现-研究生学位论文

1、xx大学硕士研究生学位论文 基于MapX的电视台无线电监测系统的设计与实现原 创 性 声 明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名： 日 期： 关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学校

2、保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为兰州大学。本学位论文研究内容：可以公开不易公开，已在学位办公室办理保密申请，解密后适用本授权书。（请在以上选项内选择其中一项打“”）论文作者签名： 导师签名： 日 期： 日 期： VI基于MapX的电视台无线电监测系统的设计与实现摘 要随着经济社会的快速发展，在技术不断进步的今天，无线电更加广泛的应用于移动通信、卫星通信、广播

3、电视、气象教育、交通运输、海洋渔业、雷达导航、遥测遥控、射电天文、航空航天、国防建设、抢险救灾、重大活动、工程建设等多个行业和领域，其业务量日益增加，承担着越来越重要的角色，成为现代信息社会的重要支柱。无线电技术的飞速发展，特别是以蜂窝数字移动通信、数字集群通信、宽带无线接入、卫星数字多媒体广播等技术为代表的新技术新业务层出不穷，极大地推动了经济社会发展，丰富了人民群众的物质文化生活。此外，在满足农村和偏远地区通信普遍服务需求，帮助过远贫困地区跨越数字鸿沟、实现公平的信息共享方面，无线电通信技术也在发挥其特殊的作用。本文针对A省无线电管理技术服务“大篷车”进广播电视台站活动所采集的监测检测数据

4、分散、利用率不高及日常工作中广播电视台站设置多、电波秩序维护难，无线电干扰多、排查难等重、难点问题，综合运用程序开发工具、数据库技术、地理信息技术，进行“基于MapX广播电视台站无线电监检测信息处理系统设计与实现”课题研究。文中阐述了研究的目的、意义，国内外研究现状及本课题研究的主要内容；全面剖析我省无线电监检测现状及存在问题，系统功能及性能需求；深入研究系统模型、架构、算法、处理过程、数据库结构，详细设计系统代码，重点思考航路分析、互调计算、覆盖范围等模块的实现方法，并对系统的实践应用作了介绍。系统建成并在投入运行后，有效解决了广播电视台站大量无线电监测、检测数据管理问题，实现数据的集中统一

5、管理和安全有效备份，通过灵活的条件查询及直观的地理信息系统快速搜索定位出所需要的数据，大大提高数据利用率；通过软件系统对台站数据进行航路沿线、互调计算、覆盖范围等电磁兼容性深度挖掘分析，得出科学合理布局无线电台站、预防和排查无线电干扰所需的理论依据。为解决我省探索一条有效途径。将对加强我省广播电视频率台站管理,提高工作水平和效率，维护空中电波秩序起到极大的促进作用。关键词：Mapx 无线电 电视台 监测 航路 Design and Implementation of Television Radio Monitoring System Based on MapXAbstractWith the

6、 rapid economic and social development, in technology continues to progress today, radio is more widely used in mobile communications, satellite communications, television broadcasting, meteorology education, transportation, marine fisheries, navigation radar, telemetry and remote control, radio ast

7、ronomy, aerospace , a number of industries and areas of national defense, disaster relief, major events, and other construction projects, increasing their volume of business, assume an increasingly important role as an important pillar of the modern information society. The rapid development of wire

8、less technology, especially in the cellular digital mobile communications, digital trunking communications, broadband wireless access, satellite digital multimedia broadcasting technology as the representative of the new technology and new business after another, greatly promoted the economic and so

9、cial development, enriching the people the material and cultural lives. In addition, the universal service to meet the communication needs of rural and remote areas, poor areas are too far away to help bridge the digital divide and achieve a fair sharing of information, radio communication technolog

10、y has to play its special role.Monitoring testing data based on Anhui radio management technical services Caravan into the broadcast television stations collected scattered activities, the utilization rate is not high and the daily work of broadcast television stations, radio is maintaining the orde

11、r of radio interference, difficult, difficult, difficult issues such as heavy investigation, comprehensive use of program development tools, database technology, geographic information technology, to Broadcast television stations radio monitoring testing information processing system based on MapX d

12、esign and implementation of project.This paper describes the research purpose, significance, the main content of the research status at home and abroad and the research; comprehensive analysis of our province radio monitoring the status quo and existing problems, the demand function and performance

13、of the system; further research on the system model, architecture, algorithm, process, database structure, detailed design of system code, emphasis on the implement method thinking route analysis, intermodulation calculation module, coverage, and the practical application system are introduced in th

14、is paper.System built and after putting into operation, effectively solve the broadcast television station of radio monitoring, detecting data management issues, the realization of centralized and unified management of data backup and is safe and effective, with the condition of flexible query and i

15、ntuitive needed to quickly search to locate a geographic information system data, greatly improve the utilization rate of the data; Through the software system of stations along the route the data coverage, intermodulation calculation, such as mining depth analysis of electromagnetic compatibility a

16、nd draw a scientific and rational layout of radio stations, the theoretical basis for prevention and screening of radio interference. To solve the problem in our province to explore an effective way. To strengthen the frequency of broadcast television stations in our province management, improve the

17、 level of work and efficiency, maintaining the order of the air waves play a great role in promoting.Key words: Mapx Radio Stations Monitoring Air Route目 录摘 要IAbstractII第一章 引言11.1 研究目的和意义11.2 国内外研究现状21.3 主要研究内容3第二章 相关技术及理论52.1 无线电技术52.2 无线电监测52.3 无线电检测82.4 电磁兼容92.5 互调干扰112.6 GIS缓冲区分析132.7 MapX14第三章

18、系统需求分析153.1 无线电监检测现状153.2 系统功能需求153.3 系统性能需求16第四章 系统设计方案184.1系统架构设计184.2系统模型建立184.3模块详细设计194.3.1台站管理模块204.3.2监测检测模块214.3.3航路服务模块224.3.4统计分析模块234.3.5地图操作模块244.3.6数据安全模块254.3.7系统配置模块264.4数据库设计274.4.1表结构284.4.2调用关系314.5系统安全设计314.6系统部署设计324.7开发工具介绍33第五章 系统编程实现365.1覆盖范围分析子模块365.2航路分析子模块365.3互调计算与结果显示385.

19、4文件加密压缩41第六章 总 结44致 谢45参考文献46附 录48第一章 引言1.1 研究目的和意义几千年来，从烽火报信、快马传书、驿站梨花，到发明电报、电话、互联网，人们追求时空通信自由的努力从未停止过。人们梦想有朝一日拥有在任何时间、任何地点与任何人的无束缚通信自由。要获得这种自由，利用无线电波进行通信必不可少1。随着经济社会的快速发展，在技术不断进步的今天，无线电更加广泛的应用于移动通信、卫星通信、广播电视、气象教育、交通运输、海洋渔业、雷达导航、遥测遥控、射电天文、航空航天、国防建设、抢险救灾、重大活动、工程建设等多个行业和领域，其业务量日益增加，承担着越来越重要的角色，成为现代信息

20、社会的重要支柱2。无线电技术的飞速发展，特别是以蜂窝数字移动通信、数字集群通信、宽带无线接入、卫星数字多媒体广播等技术为代表的新技术新业务层出不穷，极大地推动了经济社会发展，丰富了人民群众的物质文化生活。此外，在满足农村和偏远地区通信普遍服务需求，帮助过远贫困地区跨越数字鸿沟、实现公平的信息共享方面，无线电通信技术也在发挥其特殊的作用3。无线电技术的广泛应用和无线电业务的逐渐普及，同时，随着“泛在网”、“物联网”等新型发展战略的提出，新的无线电应用迅猛增加，对无线电频率资源的需求与日俱增4，频谱资源供需矛盾日益突出，电磁环境日趋复杂，给空中电波秩序带来巨大挑战，加上设台单位操作不尽规范和一些非

21、法无线电台的使用，导致无线电干扰时有出现，给民航、高铁、广播电视等行业正常运营造成了不同程度的影响。如何在有限的区域内科学合理布局无线电台站，如何有效预防和排查无线电干扰等问题在实际工作中日益突显1。无线电频率和卫星轨道是人类共享的有限自然资源，它与水、土地、矿藏等资源一样，是关系国民经济和社会可持续发展的重要战略资源，具有稀缺性，归国家所有1。无线电频谱管理与监测的主要任务就是合理规划和分配无线电频率和卫星轨道资源，科学管理各类无线电台站，为各类无线电业务的正常开展保驾护航。做好无线电频谱的管理工作，对于保障国家安全和人民生命财产安全，以及推动科学研究、开发和探索，促进社会与经济进步，都具有

22、重大的意义5。为国家管好无线电频谱资源，是无线电管理工作责无旁贷的使命和职责。面对新的形式、新的挑战，长期以来，各级无线电管理机构的广大干部职工认真履行职责，坚持加强管理、保护资源、保障安全健康发展的方针，科学地规划和分配无线电频率资源，合理地审批无线电台站，加强无线电频率台站管理、加大无线电监测和干扰查处力度，在维护空中电波秩序、维护国家主权和信息安全等作出了积极贡献，促进了无线电事业的持续协调发展6。多年来，A省无线电技术部门在台站设置电磁环境测试、无线电干扰查处中做了大量卓有成效的工作，积累了大量无线电监测、检测数据。特别是自2012年4月以来，为积极贯彻落实国家、省“为民服务 创先争优

23、”活动精神，我省无线电管理和技术部门主动作为、上门服务，以“大篷车”的形式为广播电视台站提供监测、检测技术服务，收集了大量的无线电台站空中电波数据，发射设备技术参数、工作参数、频谱特性等重要数据，使得监测、检测数据量成倍增长。目前这些数据大都为分散存储，存在着数据不集中、查询不方便、安全性不好、利用率不高等缺点，数据无法实现集中统一管理，得不到有效备份。如何对这些数据进行科学管理，提高数据利用率；如何通过对数据的综合分析处理、深度挖掘利用，为无线电台站的科学合理布局、无线电干扰的预防排查提供决策依据和技术支持，是摆在我们面前亟待解决的问题7。为此，进行“基于MapX的电视台无线电监测系统设计与

24、实现”课题研究，通过信息技术手段为上述问题的解决总结、探索有效途径，为我省无线电管理提供技术支撑，净化和保护电磁环境,维护空中电波秩序，促进无线电事业健康有序、可持续协调发展。1.2 国内外研究现状无线电通信技术在欧洲、美洲等发达地区起步早，投入大，拥有很多关键技术。德国、美国、日本等发达国家先后制造了很多先进的无线电设备，建立了较为先进的无线电应用软件系统，尤以德国ROHDE&SCHWARZ公司、美国Agilent公司、日本Anritsu公司为典型代表8。我国在无线电通信技术方面虽然起步晚，但近些年发展迅猛，经历了完全引进国外技术设备到利用国产软件对引进设备操作控制，再到自主研发无线电软硬件

25、系统等发展阶段9。国内的有关部门和企业通过不断的学习借鉴西方发达国家的管理经验，引进其先进技术，相继研发出了一批具有自主知识产权的无线电管理软硬件系统，尤以北京波尔世通公司、北京中星世通公司、深圳嵘兴公司、成都华日公司为典型代表，我国无线电通信技术正在努力赶超世界先进水平10。我国无线电管理信息系统建设起步于90年代，经过多年的不懈努力，全国各省（区、市）无线电管理机构已全部与国家实现了联网，自主研发建成了无线电频率资源管理、无线电台站管理、无线电监测测向、无线电检测管理、无线电设备管理、卫星轨道管理、无线电网络信息安全等多套应用软件系统，实现了资源共享，全面提高了无线电管理和技术工作的效率。

26、无线电应用软件系统实现了从最初单一数据处理(如利用计算机采集和存储频谱信息、控制监测和检测设备等)，到局部业务的管理（如无线电监测系统、频率台站系统、无线电检测系统等），再到全局性的、整体性的无线电一体化平台管理等发展阶段（此平台将是当前和今后一个时期我国无线电信息化建设目标）11。无线电一体化管理平台建设将整合系统、整合资源、整合数据，通过综合分析处理加以深度挖掘利用。集中统一管理无线电监测、检测数据，进行综合分析处理，为科学合理布局无线电台站，有效预防和排查无线电干扰提供科学理论依据，将是平台建设其中一个重要的研究方向。目前，国内在该方向上还处于起步阶段，尚未推出一套成熟的软件产品，因此，

27、进行“基于MapX的电视台无线电监测系统设计与实现”课题研究，将具有十分显著的现实意义和应用价值12。1.3 主要研究内容“基于MapX的电视台无线电监测系统设计与实现”课题将运用程序开发工具、数据库技术、地理信息技术，分析处理多年来积累的大量广播电视台站无线电监测、检测数据，详细研究系统的体系结构、设计方法和实施策略，总结、探索科学合理布局无线电台站，有效预防、排查无线电干扰的途径和方法。具体研究内容如下： (1)全面深入进行系统需求分析，确定系统功能模块，运用Delphi程序开发工具对系统整体和各功能模块框架进行设计，从操作的便捷性、界面的美观性方面对系统框架进行优化；(2)明确系统处理流

28、程，建立系统模型；研究广播电视台站、台标、监测、检测数据结构与算法，对原始数据进行整理、集成、筛选、变换，确定，运用Sql server和Access建立系统数据库；(3)分析广播电视台站、台标、监测、检测地理信息数据，基于MapX设计广播电视台站的地理信息系统，通过系统直观的展示数据库中的数据，实现地图操作基本功能；(4)重点研究软件系统航路台站分析、互调计算分析、覆盖范围分析等功能模块原理、算法、处理过程及实现方法。90第二章 相关技术及理论2.1 无线电技术无线电是指在自由空间（包括空气和真空）传播的电磁波，是其中的一个有限频带，上限频率在300GHz（吉赫兹），下限频率较不统一1， 在

29、各种射频规范书， 常见的有3KHz300GHz（ITU国际电信联盟规定），9KHz300GHz，10KHz300GHz13。无线电技术是通过无线电波传播信号的技术。无线电技术的原理在于，导体中电流强弱的改变会产生无线电波，利用这一现象，通过调制可将信息加载于无线电波之上14。当电波通过空间（包括空气和真空）传播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的目的15。2.2 无线电监测无线电监测是指采用先进的技术手段和一定的设备对特定地域的无线电信号进行搜索、截获、测量、分析、识别、监视，以及对辐射源测向和定位，以获取其技术参数、功能

30、、类型、工作特征和位置和用途等技术信息的活动。无线电监测作为一种重要技术手段，为实施无线电管理提供科学而有效的依据16。一个简单的无线电监测站点如图2-1所示，它由天线系统、信号分配系统（天线共用器）、搜索接收机、信道接收机、信号处理器、测向信号处理器、系统控制和通信设备组成17。无线电监测系统往往包括多个这样的监测站点，以便对特定地域的信号实施侦察和对信号辐射源实施定位，无线电监测系统信号流程图如图2-2所示18。天线共用器天线共用器信道接收机信号处理测向信号处理控制系统通信操作员设备图2-1一个简单的无线电监测站点示意图动态控制器信号截获信号截获信号截获信号截获数字音频记录分析工作站原始资

31、料数据库通信情报数据库主控工作站图2-2无线电监测系统信号流程图接收机是无线电监测的主要设备，它从天线接收所有无线电信号并且选择出所需信号19，在接收机输出端输出无线电信号所传送的信息。过去，大多数接收机使用模拟的电路；现在大多数接收机是数字的，使用数字信号处理（DSP）技术来实现许多接收功能19。一个数字接收机的基本组成如图2-3所示20。射频到中频转换中频数字化单元数字信号处理模拟信号恢复数字转换为模拟模拟中频数字中频模拟转换为数字滤波解调解码数字数据输出数字中频输出模拟中频输出模拟音频输出图2-3数字接收机的基本组成数字接收机的基本组成包括射频调谐器、中频数字化单元、信号处理器和数模转换

32、单元。射频调谐器从射频频谱中选出所需的部分，经宽带或是预选中频滤波器把它们送到中频数字化单元处理1，经A/D转换器和其他电路来把中频信号数字化。得到的数字信号用来实现各种功能，如滤波、微调和解调。从数字信号处理模块输出的数字信号可以用来记录或进一步处理。从数模转换模块恢复的模拟信号可以用来监听或进一步处理21。利用监测系统和设备完成无线电监测具体任务包括:（1）、对信号实施搜索截获，这是无线电监测首先要完成的最重要的任务。通过持续不断搜索截获得到信道占用、信号活动（包括各信号持续时间，平均工作时间）、信号电平分布等信息及新信号的发现22。（2）、对信号进行测量，是在搜索接收机引导下通过监测接收

33、机来实现。测量的参数包括信号频率、信号电平、信号场强、谐波和其他杂散发射电平、信号占用带宽、信号调制度及码速率、噪声电平等23。（3）、对信号的监听和监视，是通过监测接收机来实现的。它包括对解调信号进行监听及通过显示器对信号的时域、频域、调制域、特征域、时频空域进行监视24。（4）、对信号的分析处理，通过信号频域、时域和调制域进行，由分析处理接收机来完成，完成区分直达波和多径信号、区分合法与非法信号、弄清各信号间的相互影响、确定信道利用率与信道分配合理性、掌握干扰信号活动规律、监测数据处理与报表生成等25。（5）、对信号进行识别，是由分析处理接收机来完成的，包括调制样式识别、特定信号的识别或称

34、指纹识别如非法用户的再确认、违规电台信号的确认等26。（6）、对信号辐射源的测向定位，由测向机或者直接由定位系统来完成，包括对信号辐射源实施测向，求其所在方位；通过测向所得方位获取辐射位置，或通过直接定位方法获取辐射源方位； 获取辐射源分布图，为信号识别提供依据27。（7）、实时数据记录，包括记录监测、测量、测向的数据及相关参数；数字中频信号、频谱图以及已解调的音频信号；移动台轨迹；环境变化数据；工作日志；任务编制，分配和完成情况记录；设备工作情况和故障记录；其他数据28。2.3 无线电检测无线电检测是各级无级电管理机构依据国家的有关法律、法规和具体规定，对无线电设备的质量实施的一种监督检查活

35、动。它通过对无线电设备主要技术指标（频率、功率、杂散发射、占用带宽等）的测定，确定无线电设备是否满足相应技术标准的要求和无线电管理部门的有关规定。因此是加强无线电管理工作的一项重要措施。无线电检测不仅包括对无线电通信、移动通信、导航、雷达、测向、遥控遥测、广播电视（含差转）等无线电发射设备的检测，也包括对工、科、医等设备的电波辐射以及传导干扰的检测29。频谱仪是无线电检测的主要设备，图2-4为一个超外差式频谱分析仪的简化框图。输入信号先要经过一个低通滤波器，然后加到混频器上。在混频器中，输入信号和来自本地振荡器（LO）的本振信号进行混频。混频后，如果有任何一个频率分量落在中频（IF）滤波器的通

36、带之内，就会经放大(或对数放大)，并被包络检波器整流、数字化，最后加到阴极射线管（CRT）的垂直偏转板上，在CRT的屏幕上产生垂直偏转。与此同时，锯齿波发生器使CRT的电子束从左到右水平偏转，该锯齿波同时也调谐本地振荡器，使它的频率随锯齿波电压成比例地变化30。图2-4超外差式频谱分析仪的简化框图频谱分析仪可完成对时域、频域的信号进行分析（调幅、调频或脉冲调制）；波形监测；检测和识别杂散调幅和杂散高频信号；测量脉冲上升时间、脉冲宽度以及脉冲重复周期；测量脉冲调制信号的谱特性等功能。在传播模型研究和绘制天线方向图中，作为灵敏的脉冲和CW（连续波）接收机使用31。2.4 电磁兼容无线电通信系统中的

37、电磁波干扰(或称无线电干扰)是指在无线电通信过程中发生的，致有用信号接收质量下降、损害或阻碍的状态及事实。无线电干扰信号是指通过直接耦合间接耦合方式进入接收设备信道或系统的电磁波信号(电磁能量) 32。它可以对无线电通信所需接收信号的接收产生影响，导致性能下降，质量恶化，信息误差或丢失，甚至阻断了通信的进行。因此，通常说，无用的无线电信号引起有用无线电信号接收质量下降或损害的事实，我们称之为无线电干扰(电磁波干扰) 33。 无线电发射机的杂散发射的定义为：必要带宽之外的某个或某些频率的发射，其发射电平可降低而不致影响相应信息的传送。杂散发射包括谐波发射、寄生发射、互调产物以及变频产物，但带外发

38、射除外(如图2-5所示) 34。图2-5无线电发射机的杂散发射电磁兼容分析（Electromagnetic Compatibility，简称EMC），国际电工委员会标准IEC对电磁兼容的定义为：系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作，同时不会对其他系统和设备造成干扰34。EMC包括电磁干扰（Electromagnetic Interference，EMI）及电磁耐受性（Electromagnetic Susceptibility，EMS）两部分，所谓EMI，乃为机器本身在执行应有功能的过程中所产生不利于其它系统的电磁噪声；而EMS乃指机器在执行应有功能的过程中不受周围电磁环境影响的能力35。电

39、子设备工作的EMC环境如图2-6所示36。图2-6电子设备工作的EMC环境电磁兼容，从原理上讲，要研究干扰的三要素（干扰源、干扰的耦合通道和接收器）和抑制干扰措施等。从技术来说，主要是如何运用滤波、接地和屏蔽三大技术37。无线电管理中的电磁兼容分析是以频谱资源数据库和台站数据库为基础，以地理信息系统为依托，通过选择合理的电波传播模型，利用计算机系统来完成大量复杂而繁琐的无线电场强预测与分析、覆盖区分析、互调分析、干扰分析、频率指配、频率与台站协调以及边界协调等频谱共用的分析计算工作，达到合理指配无线电频率，减少台站间的干扰，提高无线电频谱使用效率的目的38。2.5 互调干扰（1）、互调干扰互调

40、干扰是指几个不同频率的信号通过非线性电路时，会产生与有用信号频率相同或相近的频率组合，而对通信系统构成的一种干扰39。在同一个地点，有两台发射机以上，就可能产生互调干扰。发射机A发出的射频信号fA从空中再通过发射机B的天线，进入发射机B的功放级，与该机发射频率fB相互调制，产生出第三个频率fC。反之，同时产生fD。所以，在该处两台发射机发出四个频点的射频功率信号。其中fC和fD是互调产物（见图2-7）40。从互调干扰的产生可以看出，影响互调干扰信号大小的因素主要有两个，一个是进入天馈系统的载波个数，载波数越多，互调产物就越多，互调干扰就越大；另一个是每个载波进入天馈系统的功率，功率越大，互调产

41、物的幅度就越大，互调干扰就越大41。图2-7互调干扰以二阶和三阶互调失真幅度为最大，阶数越高失真越小。二阶互调F1+F2、F1- F2等，因其频率远离主导信号频率F1、F2，可不考虑。三阶互调的两种模型2 F1-F2、F1+F2-F3，因其频率接近或等于主导信号频率，对通信的影响最大，被认为是最主要的干扰。三阶以上互调失真幅度较小，均可不考虑。三阶互调干扰形成机理如下42：我们知道任何一个线性系统都存在非线性系数。三阶互调是指当两个信号或多个信号在一个线性系统中，由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍（混频）后所产生的寄生信号。比如F1的二次谐波是2F1，他与F2产生

42、了寄生信号2F1-F2。由于一个信号是二次谐波（二阶信号），另一个信号是基波信号（一阶信号），他们俩合成为三阶信号，其中2F1-F2（或2F2-F1）称为三阶型互调信号。产生这个信号的过程称为三阶互调失真。当情况比较复杂如有三个信号在一个线性系统中，如F1、F2、F3，他们除了产生上述说说的三阶互调外，还将产生三阶互调F1+F2-F3（或F1+F3-F2、F2+F3-F1）被称作三阶型互调信号43。（2）互调干扰对民航的影响及解决措施甚高频地空通信是空管系统对航空器实施有效空域管制的重要手段，目前民航甚高频地空通信频段为118MHZ136.975MHz，而商业广播调频电台频段为88MHz107

43、.9MHz，两者均为甚高频频段，传输特性一致，由于两者频谱接近，如果两个系统之间没有充分的隔离措施，互相影响很大。广播发射机的发射功率一般都在成百上千瓦，它由多个放大器组成，由于放大器的放大特性不是理想的线性，其输出含有非线性成分。当放大器输入有不同的工作频率时，在输出中含有互调产物，如果互调产物的频率刚好落在民航航空频段，则将严重影响民航接收机的正常工作44。民航甚高频频段受商业调频广播电台互调干扰带来的危害是十分严重的，但在了解了互调干扰形成的机理后，我们可以合理分配各设备的频率，最大程度的避免互调干扰的形成，以保障地空通信的安全45。互调干扰的产生需要具备三个条件，第一要有非线性电路；第

44、二干扰信号能够进入非线性电路；第三互调分量的频率要等于接收机的工作频率。以上三个条件只要一个不能满足就不会产生互调干扰，因此我们采取措施的方法要从上述三个方面考虑：一方面对于减少发射机互调干扰采取的措施。各发射机采取发射天线时，要增大天线间的水平、垂直隔离距离，避免馈线互相靠近；在发射机的输出端接入滤波器，增大频率间隔。另一方面对于减少接收机互调干扰采取的措施。接收机前端加入衰减器，降低干扰信号电平；高放和混频器宜采用具有平方律特性的器件，如结型场效应管。 再者对于减少外部效应引起的互调干扰采取的措施。改良金属件的接触情况；设备间有良好的屏蔽;设备接地要达到要求46。2.6 GIS缓冲区分析空

45、间分析是GIS系统的重要功能之一，是GIS系统与计算机辅助绘图系统的主要区别1。空间分析的对象是一系列跟空间位置有关的数据，这些数据包括空间坐标和专业属性两部分。其中空间坐标用于描述实体的空间位置和几何形态；专业属性则是实体某一方面的性质。MAPGIS空间分析子系统提供了一系列数据操作功能，如缓冲区分析、叠置分析、属性分析、三维模型分析等功能47。缓冲区分析是根据空间数据库中的点、线、面实体自动地在其周围建立一定宽度的多边形区域。缓冲区分析是用来确定不同地理要素的空间邻近性和邻近程度的一类重要的空间操作。缓冲区是一些新的多边形，不包含原来的点、线、面要素。缓冲区的大小由所指定的缓冲区半径控制4

46、7。缓冲区分析基本步骤：点状要素直接以该点为圆心，以要求的缓冲区距离大小为半径绘圆，所包含的区域即为所要求区域；线状要素和面状要素以线状要素或面状要素的边线为参考线作其平行线，并考虑端点处的建立原则，最终建立缓冲区48。在MAPGIS中建立缓冲区的方法是基于生成多边形来实现的。它根据给定的缓冲区距离，对点状、线状和面状要素的周围形成缓冲区多边形图层，是矢量结构49。图2-8缓冲区分析2.7 MapXMapX是美国Mapinfo公司的产品。它是一个基于ActiveX(OCX)技术的可编程控件。它使用与MapInfo Professional一致的地图数据格式，并实现了大多数MapInfo Pro

47、fessional的功能。MapX的推出，扩展了MapInfo产品的应用面。更多的用户可以通过MapX得到MapInfo的先进技术50。MapX为开发人员提供了一个快速、易用、功能强大的地图化组件。在VB，Delphi，PowerBuilder，VC等可视化开发环境中，只需在设计阶段将MapX控件放入窗体中，并对其进行编程，设置属性或调用方法或相应事件，即可实现数据可视化，专题分析，地理查询，地理编码等丰富的地图信息系统功能。主要功能包括：显示MapInfo格式的地图；对地图进行放大、缩小、漫游、选择等操作；专题地图；图层控制；数据绑定；动态图层和用户绘图图层；生成和编辑地图对象；简单地理查询

48、：边界查询，地址查询。同时MapX具有强大的数据绑定能力。在VB中，可以和Data Control绑定，在Delphi和PowerBuilder中，可通过ODBC绑定，实现数据库中的数据与MapX中的MapInfo地图的关系连接，使得地图对象与关系数据库中的数据项相对应。经过数据绑定，可以将数据中的数据制成专题图，或在地图上查询数据，以及通过SQL语句实现对地图的查询51。第三章 系统需求分析3.1 无线电监检测现状A省无线电技术机构多年来，围绕无线电管理“管好频率、管好台站、管好秩序及重大活动无线电安全保障”的目标，为我省无线电管理提供了强有力的技术支撑。在全省无线电频率台站管理信息化、无线

49、电监测、无线电检测方面做了大量卓有成效的工作。建立了全省无线电频率台站管理信息系统，及时排查了民航、铁路、公众移动通信等设台单位的无线电干扰，为设台单位进行电磁环境测试和设备检测。目前我省在无线电监测方面主要是通过固定监测站、移动监测车、便携式监测设备来完成日常监测、无线电干扰排查及重大活动无线电安全保障任务。固定监测站配有相应的监测系统软件并且全省实现了联网，可以实现对监测数据的采集、保存、查询和再利用。但移动监测车、便携式监测设备由于其机动性，不能很方便的联网，采集到的监测数据大都是存储在设备本体上。在无线电检测方面主要是通过便携式检测设备来完成日常设备检测、电磁环境测试及重大活动无线电安

50、全保障任务，由于没有配套的无线电检测系统，同时由于检测工作机动性的特点，通过便携式检测设备采集到的检测数据也大都是存储在设备本体上。由于目前我省通过移动监测车、便携式监测检测设备对目标台站设备进行监检测工作中，得到的数据大都为分散存储，有的存储在设备本体，有的存储在移动介质内，有的被转存到电脑里，存在着数据不集中、格式不统一、查询不方便、安全性不好、利用率不高等缺点，数据无法实现集中统一管理，得不到有效备份。3.2 系统功能需求通过到广播电视台站实地了解情况，并与我省网络、监测、检测技术人员分析讨论，明确了此次课题研究应以建立一个规范实用、操作简便、易于扩展的信息处理系统为目标。主要的功能模块

51、需求如下：（1）台站管理模块实现台站信息的管理。具体包括行政区的增加、修改、删除，台站基本资料的增加、修改、删除，台标基本资料的增加、修改、删除，台站、台标的查询。（2）监测检测模块实现监测检测信息的管理。具体包括台站监测资料的增加、修改、删除，台标检测资料的增加、修改、删除，监测检测数据的查询，工作轨迹（监测检测的路线、地点）的增加、修改、删除。（3）航路服务模块实现对航路数据的管理。对航路指定半径区域内的广播电视台站进行分析、互调计算，为民航及其他干扰排查、电磁兼容分析提供技术支持。具体包括安徽区域内民航线路的增加、修改、删除，航路分析，互调计算分析。（4）统计分析模块实现台站的统计分析功

52、能。基于电子地图，实现台站的定位，台站区域统计（包括单点、圆形区域、矩形区域、多边形区域及特定图层统计）；基于电子地图，进行台站覆盖范围分析，为台站的电磁兼容分析提供依据，确保台站的规则科学、合理。（5）地图操作模块实现对地图的操作管理，按需显示台站信息。具体包括地图漫游、显示全图、复位，地图放大、缩小、居中，距离测量、面积测量，地图的导出、打印。在1：5万的A省电子地图上可选择显示数据库中的台站，鼠标移至目标台站，自动显示基本信息（台站名称、设备数量等），可选择显示详细信息（台标频率、功率、占用带宽，台站的监测数据，台标的检测数据，频谱图、实物图等）。（6）数据安全模块实现数据导入、导出、备

53、份及日志管理功能。数据导入对重复台站数据可选择不再导入、替换原数据或追加新数据操作；数据导出实现对任一个、几个或全部台站数据的导出，导出数据可压缩、可加密；实现对登录日志、操作日志、系统日志及备份日志的保存、查询、导出、删除。（7）系统配置模块实现用户管理、权限管理、配置管理。具体包括用户的增加、修改、删除；用户权限按行政区域、软件模块进行可选择性授权；配置管理包括主体地图、缩略图的选择，登录窗口图片的设置、界面的个性设置。3.3 系统性能需求本系统的性能需求包括：系统的可用性、规范性、灵活性、可扩展性、稳定性、安全性及运行环境需求，具体如下：（1）系统可用性：管理员用户阅读使用说明后即能熟练

54、地应用本系统各项功能，而普通用户经过短时间培训后也可对本系统进行浏览、查询、统计等操作。系统安装要简单，界面要友好。（2）系统规范性：数据库要具有校验功能，对输入不正确的数据拒绝入库，必填项未填数据无法保存，确保数据的规范性。（3）系统灵活性：数据实现一站式录入，录入窗口无需反复打开，重复数据无需再次录入。数据显示方式用户可自定义。（4）系统的可扩展性：系统应该具有可扩展性，方便今后增加广播电视台站及其他类型台站监检测信息处理功能和模块。（5）系统的稳定性：在设计阶段充分考虑系统各个模块之间的关系，减少耦合度，把可能出现的故障隔离起来。在测试阶段，尽可能找出系统中存在的各种问题，保证系统在投入

55、使用后稳定可靠。（6）系统的安全性：由于广播电视台站数据属于敏感信息，而广播电视台站监测检测数据又是干扰查处、电磁环境测试的重要依据，所以系统在安全性方面要做身份认证、权限控制和数据备份，确保合法用户在有限的权限下操作系统，能方便进行自动和手动备份。日志记录自动保存，可查询、导出及删除。（7）系统开发及运行环境：系统开发的软件环境WIN XP、WIN7操作系统，ACCESS 2003、DELPHI7.0、MAPX5.0;系统运行的软件环境为WIN XP、WIN7操作系统，ACCESS2003、MAPX4.5及以上版本；对硬件无特殊要求，硬件只要能满足系统开发和运行的软件环境即可。第四章 系统设

56、计方案4.1系统架构设计依据系统功能需求分析，设计系统功能结构如图4-1所示。系统共分七大模块，分别为台站管理、监测检测、航路服务、统计分析、数据安全、系统配置及地图控制。台站管理具体包括台站维护（含台标维护功能）、台站查询、行政区划三个子模块；监测检测具体包括监测记录、检测记录、记录查询、工作轨迹四个子模块；航路服务具体包括航路维护、航路分析、互调分析三个子模块；统计分析具体包括台站定位、区域统计、覆盖范围三个子模块；数据安全具体包括数据导出、数据导入、日志管理三个子模块；系统配置具体包括用户管理、密码设置、参数配置、显示设置四个子模块；地图控制包括显示台站、显示全图、复位清除及地图漫游、缩放、居中、测量、打印、保存等功能。电视台无线电监检测系统台站管理监测检测航路服务地图控制统计分析数据安全台站维护台站查询行政区划监测记录检测记录记录查询工作轨迹系统配置航路维护航路分析互调分析台站定位区域统计覆盖范围数据导出数据导入日志管理用户管理密码设置参数配置显示设置显示全图复位清除地