短波监测数据库建设中的监测要素研究

周 明，陶建胜，周 霞

（国家无线电监测中心上海监测站，上海 201419）

0 引言

短波通信是发射电波经电离层反射到达接收设备的一种远 距离通信方式，在条件允许情况下，通过多跳反射就能够实现环球通信。由于短波通信的无国界传播，加上通信本身易受电离层的高度和密度以及昼夜、季节、气候等因素影响，导致这部分频段的电磁环境非常复杂。在监测过程中，对短波信号的监测定位和定性，一直是短波监测中的难度和重点。因此，短波数据库的建设显得尤其重要，在常年积累的监测数据中提出个性化需求，缩小范围以解决问题，特别针对信号特征明显和无规律发射信号。

对于短波数据库的研究，大多集中在数据库设计[1][2]、数据研究方法[3]等方面。本文从短波监测一体化平台建设实践出发，结合当前主要在线数据库信号信息[4][5]，从时间、空间、信号特征、数据库比对等多维度研究短波监测数据建设中需要关注的监测要素，通过这些要素能更好地复现以往的信号，以对现有工作起到指导作用。

1 监测数据库基本要素

基本要素也是共性要素，是日常监测中必须关注的信号信息，如图1所示。这些要素能很好地反应信号的时间、空间、信号质量、是否合法发射等信息。

图1 监测过程中需关注的基本要素

（1）监测人员信息：简单来说就是谁监测的信号，对这条数据真实、完整性负责。

（2）频率信息：一般频率信息可以分为中心频率和载波频率，由于载波频率和调制方式紧密结合，通常使用更直观的中心频率来表示信号频率。

（3）时间信息：一是监测时间，在什么时候发现并监测定位；二是发射规律，即时间占用度，可为干扰查找、频率指配做依据。数据库设计时可将占用度统计和电平数据回放超链接到数据库，实现智能化读取。

（4）测量带宽：信号频谱的宽度，一般采用99%功率或x-dB带宽。

（5）测量电平、信噪比：由于各监测站所在地电磁环境有差异，这两个信息结合起来可得知信号强度和底噪信息，能很直观地表现当时的接受效果。

（6）定位信息：原则上三站及以上站点定位，包括示向度、仰角信息；定位信息能体现信号定位的精准度。

（7）所属业务类型：业务类型判断信号是否按ITU频率划分规定发射，特别针对水上、航空、安全等特殊业务，此要素能最直接判断是否合规发射。

（8）数据库比对：一是国内台站数据库比对，对于定位于国内的信号，可作为合法发射的依据；二是ITU台站数据库比对，对于定位于国外的信号，可作为其合法发射的依据。

2 信号特征信息

除了关注上述信号基本要素之外，还需要关注信号的特征信息，针对模拟和数字信号，有所不同。如图2所示。

图2 信号特征信息

对于模拟信号，需关注呼号、语种（关键字）、调制方式、ITU发射类别等信息。常见语种国内语种有汉语、藏语、粤语、闽南语、客家语等，国外语种有英语、日语、韩语、法语、德语、俄语、印尼语、泰语、阿拉伯语、孟加拉语等。同时，记录其关键字，特别是发表对中国不友好言论的广播，要有针对性监听。电台呼号一般整点、半点时会播报，呼号加定位能很好对广播信号进行定性。一般短波模拟信号的调制方式为调幅。

对于数字信号，还需关注频率间隔、波特率、调制方式、ITU发射类别等信息。频率间隔、波特率和调试方式通过解码软件可进行识别。结合带宽、频率间隔、波特率和光谱图等参数可人工判断信号调制方式，调制方式一般可作为判断信号类型依据，再通过定位信息，可判断例如飞机、船舶等出现的区域。数字信号调制方式一般分为振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK），常见数字信号调制方式有BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、32QAM、32QAM、64QAM、128QAM、MSK、GMSK、FM-FDM、OFDM、FMCW、FMICW、CW等。

3 结束语

短波数据库建设是一个系统、复杂的项目，需要集成什么样的数据是数据库建设的前提和根本。本文从监测工作实践出发，从共性和个性多方面描述了数据库建设需关注的监测要素。监测人员可根据定位信息、呼号、频率间隔、波特率等要素从常年积累的监测数据库中提取想要数据更高效的做分析，以动态的掌握国内外短波使用状况，为各项工作做支撑。