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产品与技术
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黑广播的克星---FM信号监测系统
“黑广播”是未经国家无线电管理部门批准而私自设立的广播发射台,扰乱了国家正常频谱管理秩序,对民航、正常FM信号的正常发射与接收造成干扰。而播放的内容多为非法淫秽广告、诈骗等,严重了影响了精神文明建设及人民身心健康。对国家安全和社会稳定带来了重大隐患。
黑广播有着发射设备成本低、架设简单,播放时间不固定,覆盖范围也不固定的特征。如何识别鉴别和定位黑广播是近年来国家相关部门非常关心的事情。
德力仪器在国内广电测量与监测领域有着深厚技术基础,针对黑广播的一些特征,给出了一套《德力FM监测与识别》方案,可以进行对黑广播的监测、搜索、报警、内容录制、上报信息库、分析等。
系统主体功能
●全天候实时监测87MHz~108MHz频段范围内的FM信号实时监听。
●单模块最多可同时监听12路FM信号,并将每一路的FM音频文件传送到系统的服务器端保存。
●内置可编辑的黑广播信号频谱模板(黑名单、白名单),可进行实时监测比对。
●内置可编辑的非法内容信息库,对出现问题的FM信号的内容进行报警,系统推送信息将非法信号的内容进行保存,以便后期进行分析和举证。
●对以往的报警记录进行检索和数据导出。
系统方案介绍
●系统主体框架图
●系统工作流程介绍
II.频谱数据:对于提供频谱波形数据使用库的形式用于对信号
采集射频前端模块采样的控制和采集迹线,采用TCP的方式传送到服务器平台。
III.报警合格线:将实时推送到服务器端的音频文件转化为文
字,在通过敏感字搜索库进行比较后进行提示告警,并将该内容定时标记保存,保存的数据可通过控制软件进行调用和分析,在系统中可通过声音、文字以及短信进行报警。
IV.报警的模式分为两种,一种是非法黑广播信号的识别报警,
(迹线超限报警,某个频点不应有广播的时候出现了广播信号)另一种是合法广播频率正常播放时间的报警(时间段监控报警:如果某一个时间段内,某个频点应该有广播,但是该广播台没有播报)。
( 1)接收天线采用FM调频广播高增益全向天线,实时接收87MHz-108MHz信号,系统硬件平台为一个标准的2U机架式设备,其包括的信号采集射频前端模块、高性能服务器平台。射频接收模块可进行频率扫描范围100kHz-3GHz信号采集处理,单模块的FPGA芯片能同时处理12路FM信号,将每一路的FM信号转化为PCM格式的音频文件实时推送到服务器平台进行保存。(信号采集射频前端模块使用TCP的方式连接到服务器平台,进行数据流(PCM格式)实时推送到服务器端的工作。)
I. 音频文件处理:信号采集射频前端模块内部采样程序采集多路的PCM数据,采用数据流的方式推送到声音汇总转发程序。声音汇总转发程序作为客户端连接到服务器端之后,通过TCP流将多路信号推送到服务器端的信号接收程序。服务器端接收到的信号,不同的信道存入不同的缓冲区,声音播放程序可以任意读取任何一个缓冲区的数据,将声音播放出来,同时服务器端也可以将声音存为声音片段文件(WAV格式)方便进入数据库或者备案。
技术指标
射频前端技术指标
频率范围: 100kHz~3000MHz
频率参数:
老化速度: ±1 x10-6/year
稳定性: ±1 ×10-6
温度稳定性: ±2 x10-6 (0 - 50)℃
频标计数精度: (信噪比为25 dB,分辨率带宽(RBW)/扫宽= 0.01)
计数精度: ±2 x10-6±1
分辨率: 10Hz
频率扫描宽度:
范围: 0Hz(零带扫宽),1KHz- 3000MHz
扫描时间和触发方式:
扫描时间范围: 20ms – 250s(频率扫描宽度 ≥ 200 Hz)
20μs –250s(频率扫描宽度= 0 Hz)
1ms–250s(频率扫描宽度1M~100MHz,快扫模式)
时间精度: <±0.2%
触发方式: 自由触发、单次触发、视频触发、行触发
分辨率带宽:
范围: 10Hz - 3 MHz 1-3步进
带宽精度: <±10%
选择性 (60dB/3dB带宽比):<5:1
视频带宽:
范围: 10Hz - 1 MHz 1-3步进
稳定性:
相位噪声: 典型值< -90dBc/Hz @连续信号偏移100kHz
典型值< -80 dBc/Hz @连续信号偏移10 kHz
衰减器:
范围: 0dB - 50dB
步进: 5dB/(1dB选件)
内置放大器:
频率范围: 1MHz – 3000MHz
增益: 18dB(典型值)
噪声系数: 4dB(典型值)
最大安全输入电平: +30dBm(峰值功率/入口衰减>15dB)
50VDC
三阶互调截获点(TOI) 典型值 > 10dBm
显示平均噪声电平:(无信号输入,0dB衰减,30 kHz RBW, 100 Hz VBW,采样值检波)
放大器关闭 ≤-100dBm,1 MHz~1GHz ;≤-92dBm,1GHz~3GHz
放大器打开 ≤-118dBm,1 MHz~1GHz ;≤-108dBm,1GHz~3GHz
杂散信号响应范围:
二次谐波: <-70 dBc -20dBm单音混频器输入,放大器关闭
三阶互调: <-65dBc -20dBm双单音混频器输入,信号间≥1MHz,放大器关闭
剩余响应: (无信号输入,衰减器为0)
≤-85dBm 1MHz - 3000MHz
显示范围:
对数刻度: 0.1 -0.9 dB/格,0.1dB步进;1-40dB/格,1dB步进
线性刻度: 10格
刻度单位: dBm, dBmV, dBμV, mV
频标读数分辨率: 0.03 dB对数下
参考电平的0.03% 线性下
轨迹: 三条轨迹输出
检波方式: 采样值、正峰值、负峰值、普通值、平均值
频标功能: 峰值、下一峰值、频标到中心、频标到参考等等
频标显示: 普通、差值、固定、频率计数
参考电平: -130 dBm— +30dBm
电平精度: 典型值≤±1.0dB@+25±5℃
分辨率带宽切换精度: 典型值<0.1dB
输入衰减器切换精度: 典型值<0.3dB
射频输入  
输入接头: SMA型接头
输入阻抗: 50Ω
驻波比: 典型值<1.8 (10MHz – 3000MHz, 衰减器≥10dB)
USB输出: 1个USB1.1(可进行转换)
LAN口 10M/100M自适应
服务器平台技术指标
CPU E5-2620*
内存 8G内存
存储 4T SATA 硬盘
外形 标准2U机架。可快速安装部署。移动、固定使用均可
监控系统软件
系统功能 24小时实时监测87MHz-108MHz信号,多路FM信号的接收,一路为非法调频广播的搜索,通过和白名单的对比查找非法电台;一路为频谱实时显示及监听通道,监听通道可以实时显示87MHz-108Mhz的实时扫频频谱,通过实时频谱的显示可以监看正常频率与异常出现频率;支持录制通道,根据FM频率节目搜索的结果,对可疑节目进行实时录制。
对非法信号自动报警,支持三种类型的报警方式,分别为语音,文字,短信,以及数据库记录等方式。用户可以根据自己的需要将报警方式链接到角色上。配置短信报警发布系统,可以通过短信进行报警信息的发布。
对非法信号音频进行24小时实时保存。文件可保存一年以上的时间。也可以根据本地监测的结果,对不同频率的音频进行录制.具备实时音频的UV表呈现功能,可以显示FM双声道音柱,并可以对音频丢失、音频幅度大小进行监测。
完整日志查询搜索:用户可以根据时间进行查询一定的时间段内的报警信息。对于每条报警记录双击可以看到报警的详细信息,如果记录有证据可以查看证据信息。
支持分布式的计算处理,可多处设点,组网覆盖监测。
支持本地500G以上存储空间,支持本地对录制音频的保存。
支持FTP的文件传输,支持向中心存储服务器定时传输音频文件,进行长期保存
支持黑白名单的编辑,可以同步白名单信息。
实时采集每个被监测FM频点的电平指标,并可以根据电平指标的变化进行报警。
产品配置单
1. 87MHz-108MHz高增益全向天线一副;
2. 标准2U机架式硬件平台;
3. 黑广播自动监测识别系统软件一套;
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