基于頻譜分析的無線信號干擾檢測系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于頻譜分析的無線信號干擾檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集單元：用于收集環(huán)境中的無線信號，對所收集的無線信號進行快速傅氏變換FFT，以獲得具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)，將所收集的無線信號傳送給數(shù)據(jù)預處理單元；數(shù)據(jù)預處理單元：用于從所收集的無線信號獲取時域信息和頻譜信息，并將所述時域信息和頻譜信息傳遞給特征提取單元；特征提取單元：用于對所述數(shù)據(jù)預處理單元所獲取的時域信息和頻譜信息進行特征提取，并將所提取頻譜特征傳送給分類識別單元；分類檢測單元：用于對所述特征提取單元所提取的頻譜特征進行訓練和分類識別，將訓練和分類識別后的結(jié)果傳送給顯示單元；顯示單元：用于提供交互界面，從而顯示識別結(jié)果。
【專利說明】基于頻譜分析的無線信號干擾檢測系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于無線通信領域，涉及干擾源特征提取、基于決策樹的干擾識別、數(shù)字信 號處理以及模式分類技術(shù)，并且具體涉及基于頻譜分析的無線信號干擾檢測系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展以及通信業(yè)務種類的不斷增加，用戶對網(wǎng)絡的 要求越來越高。傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡已經(jīng)不能滿足這種不斷豐富的業(yè)務需求。為了應對需 求，無線局域網(wǎng)（WLAN，Wireless Local Area Network)技術(shù)應運而生。因為WLAN具有 靈活性、移動性、快速接入及易于安裝和擴展的特點，其得到了廣泛的應用。但由于2. 4G ISM(Industrial, Scientific and Medical)頻段中存在多種無線網(wǎng)絡設備，例如微波爐、無 繩電話、藍牙設備、無線攝像機等，這些設備產(chǎn)生的干擾將嚴重地影響WLAN的網(wǎng)絡性能。如 何有效地檢測這些干擾在無線通信領域具有非常重要的意義。
[0003] 目前，專用的信號檢測網(wǎng)絡和提供接入的網(wǎng)絡之間存在兩種協(xié)作方式：一種相互 獨立方式，即用于信號檢測的設備和用于提供網(wǎng)絡接入的設備是由不同控制器來管理的， 二者無任何交互；另一種是集成方式，即用于信號檢測的設備和用于提供網(wǎng)絡接入的設備 是由相同的控制器來管理的，用于信號檢測的服務器也能處理來自接入點的監(jiān)控數(shù)據(jù)。針 對于網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)來說，集成方式相比較于獨立方式具有能夠統(tǒng)一管理、充分利用接入網(wǎng)資源、 檢測和定位方便等優(yōu)點。
[0004] 無線信號干擾檢測實際上需要持續(xù)地監(jiān)視空口信號。當空口信號能量超過閾值 時，進行快速傅里葉變換（FFT，F(xiàn)ast Fourier Transformation)，并進一步輸出給WLAN接 收機和各種識別器（Classifier)。其中，WLAN接收機判斷干擾是否為WLAN信號，并進一步 分析MAC信息，各種識別器判斷非WLAN信號的干擾源的類型。
[0005] 現(xiàn)有的干擾信號檢測技術(shù)大部分都是基于頻譜的。通過分析各種干擾信號的頻譜 門限值，提取頻譜特征并且進行簡單分類來進行干擾信號檢測?，F(xiàn)有技術(shù)中的這些分類方 法過于簡單并且容易對干擾信號進行錯誤分類。因此，現(xiàn)有技術(shù)中需要一種基于頻譜分析 的無線信號干擾檢測系統(tǒng)及方法，從而實現(xiàn)對干擾信號的快速和準確識別。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于頻譜分析的無線信號干擾 檢測系統(tǒng)及方法，實現(xiàn)無線信號干擾的檢測與分析。
[0007] 根據(jù)一個發(fā)明，提供一種基于頻譜分析的無線信號干擾檢測系統(tǒng)，其特征在于，所 述系統(tǒng)包括：
[0008] 數(shù)據(jù)采集單元（710):用于收集環(huán)境中的無線信號，對所收集的無線信號進行快 速傅氏變換FFT，以獲得具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)，其中所述具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)至少 包括：無線信號強度、無線信號持續(xù)時間、無線信號的時間戳和無線信號底噪，并且將所收 集的無線信號和具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)預處理單元（720);
[0009] 數(shù)據(jù)預處理單元（720):用于從所收集的無線信號獲取時域信息并且從具有頻譜 信息的FFT數(shù)據(jù)獲取頻譜信息，并將所述時域信息和頻譜信息傳送給特征提取單元（730); [0010] 特征提取單元（730):用于從所獲取的時域信息提取時域特征，并且從所獲取的 頻譜信息提取頻譜特征，并將時域特征和頻譜特征傳送給分類檢測單元（740);
[0011] 分類檢測單元（740):用于根據(jù)特征單元（730)傳送的時域特征和頻譜特征對待 檢測的無線信號進行分類檢測，并且將分類檢測結(jié)果傳送給結(jié)果顯示單元（750);
[0012] 顯示單元（750):用于提供交互界面，從而顯示分類檢測結(jié)果。
[0013] 根據(jù)另一方面，提供一種基于頻譜分析的無線信號干擾檢測方法，其特征在于，所 述方法包括：
[0014] A.收集環(huán)境中的無線信號，對所收集的無線信號進行快速傅氏變換FFT，以獲得 具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)，其中所述具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)至少包括：無線信號強度、無 線信號持續(xù)時間、無線信號的時間戳和無線信號底噪；
[0015] B.從所收集的無線信號獲取時域信息并且從具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)獲取頻譜 信息；
[0016] C.從所獲取的時域信息提取時域特征，并且從所獲取的頻譜信息提取頻譜特征； [0017] D.根據(jù)時域特征和頻譜特征對待檢測的無線信號進行分類檢測，以確定分類檢測 結(jié)果；以及
[0018] E.提供交互界面，從而通過所述交互界面來顯示分類檢測結(jié)果。
[0019] 優(yōu)選地，其中所述從所獲取的時域信息提取時域特征包括：根據(jù)所獲取的時域信 息，確定確定特定干擾源的干擾信號在周期內(nèi)呈現(xiàn)的負載百分比，以及根據(jù)所獲取的時域 信息，確定特定干擾源的干擾信號在給定時間內(nèi)的持續(xù)時間；
[0020] 并且從所獲取的頻譜信息提取頻譜特征包括：
[0021] 根據(jù)所獲取的頻譜信息，確定特定干擾源的干擾信號所滿足的接收信號強度指示 RSSI 值；
[0022] 根據(jù)所獲取的頻譜信息，確定特定干擾源的干擾信號所滿足的特定頻譜的中心頻 率。
[0023] 優(yōu)選地，根據(jù)時域特征和頻譜特征對待檢測的無線信號進行分類檢測，以確定分 類檢測結(jié)果包括：
[0024] a)獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)；
[0025] b)根據(jù)中心頻率子單元獲取的待檢測信號的中心頻率，判斷待檢測信號是否滿足 微波爐中心頻率的特征條件；
[0026] c)如果滿足微波爐中心頻率的特征條件，則判斷當前是否為微波爐檢測模式；否 貝1J，進行步驟a);
[0027] d)如果是微波爐檢測模式，則判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定閾值 MW0_DET_THRESH ;否則，進行步驟 a);
[0028] e)如果信號強度大于設定閾值MW0_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是否滿足微 波爐MW0窄帶頻譜特征，具體包括：尋找頻譜峰值peak_val以及峰值位置peak_bin，根據(jù) 頻譜峰值peak_val定義幅度閾值，以峰值位置peak_bin為中心，向上向下中間各取三個頻 譜點作為上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum、下幅度閾值lwr_sum，當上幅度閾 值upr_sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條件時，確定待檢測信 號滿足MWO窄帶頻譜特征；否則，進行步驟a);
[0029] f)如果待檢測信號滿足MW0窄帶頻譜特征，則確定當前檢測到疑似MW0干擾信號； 否則，進行步驟a);
[0030] g)判斷是否首次檢測到疑似MW0干擾信號；如果是，則初始化疑似MW0干擾計數(shù) 器，并且記錄檢測到疑似MW0干擾信號的起始時間，進行步驟a);如果不是首次檢測到疑似 MW0干擾信號，則對疑似MW0干擾計數(shù)器更新；
[0031] h)將當前疑似MW0干擾信號的到達時間與檢測到疑似MW0干擾信號的起始時間 相減以獲得時間差，判斷時間差是否超過時間閾值；如果時間差大于時間閾值，則重置疑似 MW0干擾計數(shù)器，進行步驟a);
[0032] i)如果時間差不大于時間閾值，則通過占空比duty_cucle單元獲取多個MW0干擾 信號的占空比Duty_cycle特征，如果占空比Duty_cycle特征符合微波爐信號特征，則確認 檢測到微波爐干擾；否則，重置疑似MW0干擾計數(shù)器，進行步驟a);
[0033] 其中上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預 設條件為：
[0034] 1)lwr_sum<center_sum/4 ；
[0035] 2)upr_sum<center_sum/4 ；
[0036] 3) center_sum> 幅度預置 MW0_INT_DET_THRESH ;
[0037] 優(yōu)選地，根據(jù)時域特征和頻譜特征對待檢測的無線信號進行分類檢測，以確定分 類檢測結(jié)果包括：
[0038] a)獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)；
[0039] b)判斷當前是否為rass檢測模式；
[0040] C)如果是，則判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定閾值raSS_DET_THRESH ; 否則，進行步驟a);
[0041] d)如果信號強度大于設定閾值raSS_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是否滿足 FHSS窄帶頻譜特征，具體包括：尋找頻譜峰值peak_val以及峰值位置peak_bin，根據(jù)頻譜 峰值peak_val定義幅度閾值，以峰值位置peak_bin為中心，向上向下中間各取三個頻譜 點作為上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum、下幅度閾值lwr_sum，當上幅度閾值 upr_sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條件時，確定待檢測信號 滿足rass窄帶頻譜特征；否則，進行步驟a);
[0042] e)如果待檢測信號滿足FHSS窄帶頻譜特征，則確定當前檢測到疑似i^HSS干擾信 號；否則，進行步驟a);
[0043] f)判斷是否首次檢測到疑似FHSS干擾信號；如果是，則初始化疑似rass干擾計 數(shù)器，同時記錄檢測到疑似FHSS干擾信號的起始時間；進行步驟a);
[0044] 如果不是首次檢測到疑似rass干擾信號，對疑似rass干擾計數(shù)器更新；
[0045] g)將當前疑似rass干擾信號的到達時間與檢測到疑似rass干擾信號的起始時間 相減以獲得時間差，判斷時間差是否超過時間閾值；
[0046] 如果時間差大于時間閾值，則重置疑似HISS干擾計數(shù)器，進行步驟a);
[0047] h)如果時間差不大于時間閾值，則判斷疑似rass干擾計數(shù)器的值是否大于跳頻 次數(shù)閾值；如果FHSS干擾計數(shù)器的值大于跳頻次數(shù)閾值，則確認檢測到rass干擾；否則， 重置疑似FHSS干擾計數(shù)器，進行步驟a);
[0048] 其中上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預 設條件為：
[0049] 1)lwr_sum<center_sum/4 ；
[0050] 2)upr_sum<center_sum/4 ；
[0051] 3) center_sum> 幅度預置 FHSS_CENTER_THRESH ;
[0052] 優(yōu)選地，根據(jù)時域特征和頻譜特征對待檢測的無線信號進行分類檢測，以確定分 類檢測結(jié)果包括：
[0053] a)獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)；
[0054] b)判斷當前是否為WiFi檢測模式；
[0055] c)如果是，則判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定閾值WIFI_DET_THRESH ; 否則，進行步驟a);
[0056] d)如果信號強度大于設定閾值WIFI_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是否滿足 WiFi頻譜特征，其中WiFi頻譜特征為寬帶頻譜，并且WiFi頻譜中超過一半的頻譜數(shù)值大于 峰值的四分之一，當在預定時間內(nèi)檢測到多個連續(xù)類似信號的持續(xù)特征時，確定待檢測信 號滿足WiFi頻譜特征；否則，進行步驟a);
[0057] e)如果待檢測信號滿足WiFi頻譜特征，則確定當前檢測到疑似WiFi干擾信號； 否則，進行步驟a);
[0058] f)判斷是否首次檢測到疑似WiFi干擾信號；如果是，則初始化疑似WiFi干擾計 數(shù)器，同時記錄檢測到疑似WiFi干擾信號的起始時間否則，進行步驟a);
[0059] 如果不是首次檢測到疑似WiFi干擾信號，對疑似WiFi干擾計數(shù)器更新，
[0060] g)將當前疑似WiFi干擾信號的到達時間與檢測到疑似WiFi干擾信號的起始時間 相減以獲得時間差，判斷時間差是否大于時間閾值，如果時間差大于時間閾值，則重置疑似 WiFi干擾計數(shù)器，進行步驟a);
[0061] h)如果時間差不大于時間閾值，則判斷疑似WiFi干擾計數(shù)器的值是否大于計數(shù) 器閾值，若疑似WiFi干擾計數(shù)器的值大于計數(shù)器閾值，則確認檢測到WiFi干擾；否則，重置 疑似WiFi干擾計數(shù)器，進行步驟a);
[0062] 優(yōu)選地，根據(jù)時域特征和頻譜特征對待檢測的無線信號進行分類檢測，以確定分 類檢測結(jié)果包括：
[0063] a)獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)；
[0064] b)判斷當前是否為連續(xù)波CW檢測模式；
[0065] c)如果是，判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定閾值CW_DET_THRESH，否則， 進行步驟a);
[0066] d)如果信號強度大于設定閾值CW_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是否滿足CW 窄帶頻譜特征，具體包括：尋找頻譜峰值peak_val以及峰值位置peak_bin，根據(jù)頻譜峰值 peak_val定義幅度閾值，以峰值位置peak_bin為中心，向上向下中間各取三個頻譜點作 為上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum、下幅度閾值lwr_sum，當上幅度閾值upr_ sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條件時，確定待檢測信號滿足 CW窄帶頻譜特征；否則，進行步驟a);
[0067] e)如果待檢測信號滿足CW窄帶頻譜特征，則確定檢測到疑似CW干擾信號；
[0068] f)累積疑似CW干擾信號的持續(xù)時間；
[0069] g)將當前疑似CW干擾信號的到達時間與疑似CW干擾信號的起始時間相減以獲得 時間差，判斷時間差是否大于時間閾值CW_INT_CONFIRM_WIN ;若時間差大于時間閾值CW_ INT_CONFIRM_WIN，則確定檢測到CW干擾，輸出CW檢測信息；否則，進行步驟a);
[0070] 其中上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預 設條件為：
[0071] 1)lwr_sum<center_sum/4 ；
[0072] 2)upr_sum<center_sum/4 ；
[0073] 3) center_sum> 幅度閾值 CW_INT_DET_THRESH。
[0074] 所述提供交互界面，從而通過所述交互界面來顯示分類檢測結(jié)果包括：從分類檢 測結(jié)果獲取干擾源的類別、數(shù)量和時間信息，通過所述交互界面向用戶顯示所述干擾源的 類別、數(shù)量和時間信息。
[0075] 本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：
[0076] 本發(fā)明數(shù)據(jù)采集模塊所采用的信息收集設備為普通的商用AP，而非頻譜分析儀等 專用檢測外設，因此普適性強，利于第三方AP設備進行二次開發(fā)。
[0077] 現(xiàn)有的干擾檢測技術(shù)大部分都是基于頻譜的，通過分析各種干擾源信號的頻譜門 限值，抽取頻譜特征加以簡單分類。這些分類方法過于簡單，容易造成對信號源的錯誤分 類，而本系統(tǒng)結(jié)合了干擾信號的時域特征，通過構(gòu)建決策樹，對干擾源進行了更為細致的分 類，從而提高了分類準確率。p

【專利附圖】

【附圖說明】
[0078] 通過結(jié)合附圖來閱讀優(yōu)選示例性實施方式的下列詳細描述，可以更好地理解本發(fā) 明的特點和優(yōu)勢，其中：
[0079] 圖1為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的基于頻譜分析的無線信號干擾檢測功能模塊 的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0080] 圖2為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的基于頻譜分析的無線信號干擾檢測方法的示 意性流程圖；
[0081] 圖3為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的用于檢測微波爐信號的方法的流程圖；
[0082] 圖4為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的用于檢測跳頻擴頻（FHSS，F(xiàn)requency Hopping Spread Sprectrum)信號的方法的流程圖；
[0083] 圖5為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的用于檢測WiFi信號的方法的流程圖；
[0084] 圖6為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的用于檢測連續(xù)波信號的方法的流程圖；
[0085] 圖7為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的基于頻譜分析的無線信號干擾檢測系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)圖；以及
[0086] 圖8為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的基于頻譜分析的無線信號干擾檢測方法的流 程圖。
[0087] 需要注意的是，這些附圖意在描述方法的一般特性、在特定示例性實施方式中使 用的結(jié)構(gòu)和/或材料，并意在對下面提供的描述進行補充。然而，這些附圖不是按比例的， 并且也不是精確地反映任意給出的實施方式的精細結(jié)構(gòu)或性能特性，并且也不應解釋為通 過示例性實施方式對所包含的數(shù)值范圍或?qū)傩赃M行定義或限定。在各個附圖中使用同樣或 相同的附圖標記意在指示存在同樣或相同的元素或特征。

【具體實施方式】
[0088] 盡管示例性實施方式能夠進行各種修改并采用替代形式，但是其實施方式作為實 施例在附圖中給出，并將在這里進行詳細描述。然而，應當理解的是，不應將示例性實施方 式限定為所公開的特定形式，相反，示例性實施方式意在涵蓋落入權(quán)利要去范圍內(nèi)的所有 修改、等同物和替代物。在整個附圖的描述中，相同的附圖標記表示相同的元素。
[0089] 還需要說明的是，示例性實施方式的軟件實現(xiàn)方面典型地是在一些形式的程序存 儲介質(zhì)上進行編碼，或在一些類型的傳輸介質(zhì)上實現(xiàn)。計算機可讀介質(zhì)可以是磁（例如，軟 盤或硬盤驅(qū)動器）或光（例如，致密盤只讀存儲器，或"CDR0M"），并可以是只讀或隨機存取 的。相似地，傳輸介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜、光纖或本領域公知的其它合適的傳輸介質(zhì)。 示例性實施方式不局限于任何指定實現(xiàn)的這些方面。
[0090] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的描述。
[0091] 圖1為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的基于頻譜分析的無線信號干擾檢測功能的結(jié) 構(gòu)示意圖。圖1示出了無線信號干擾檢測功能的邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)流。
[0092] 參照圖1，本發(fā)明的基于頻譜分析的無線信號干擾檢測的系統(tǒng)包括（以功能模塊 的方式進行說明）：數(shù)據(jù)采集模塊10、數(shù)據(jù)預處理模塊20、特征提取模塊30、分類檢測模塊 40、結(jié)果顯示模塊50。
[0093] 優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集模塊10,用于收集環(huán)境中的無線信號。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集模 塊10進一步包括數(shù)據(jù)獲取子模塊（未示出）和FFT樣本子模塊101。數(shù)據(jù)獲取子模塊用 于收集環(huán)境中的無線信號，并且將無線信號發(fā)送給FFT樣本子模塊101。優(yōu)選地，F(xiàn)FT樣本 子模塊101，對所收集的無線信號進行快速傅氏變換FFT，以獲得具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。 優(yōu)選地，所述具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)至少包括：無線電信號強度、無線電信號持續(xù)時間、 無線電信號的時間戳和無線電信號底噪。優(yōu)選地，F(xiàn)FT樣本子模塊101將具有頻譜信息的 FFT數(shù)據(jù)和所收集的無線信號發(fā)送給數(shù)據(jù)預處理模塊20。
[0094] 優(yōu)選地，數(shù)據(jù)預處理模塊20 :用于對具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)和所收集的無線信 號進行預處理以提取時域信息和頻譜信息，將經(jīng)過預處理所得到的數(shù)據(jù)傳遞給特征提取模 塊30。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)預處理模塊20包括：時域信息提取子模塊201和頻譜信息提取子模塊 202。數(shù)據(jù)預處理模塊20將所收集的無線信號傳送給時域信息提取子模塊201，并且將具 有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)傳送給頻譜信息提取子模塊202。優(yōu)選地，時域信息提取子模塊201 直接從數(shù)據(jù)采集模塊10的數(shù)據(jù)獲取子模塊獲取所采集的無線信號。優(yōu)選地，頻譜信息提取 子模塊202直接從數(shù)據(jù)采集模塊10的FFT樣本子模塊101獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。 [0095] 優(yōu)選地，時域信息提取子模塊201從所收集的無線信號提取時域信息。時域信息 提取子模塊201用于記錄和提取無線信號采樣點中時間戳信息，傳送給特征提取模塊30。 優(yōu)選地，頻譜信息提取子模塊202從具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)提取頻譜信息。頻譜信息提取 子模塊202用于記錄和提取無線信號采樣點中頻譜信息，傳送給特征提取模塊30優(yōu)選地， 時域信息提取子模塊201直接將時域信息發(fā)送給特征提取模塊30,并且頻譜信息提取子模 塊202直接將頻譜信息發(fā)送給特征提取模塊30。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)預處理模塊20將時域信息和 頻譜信息發(fā)送給特征提取模塊30
[0096] 優(yōu)選地，特征提取模塊30用于對數(shù)據(jù)預處理模塊20或時域信息提取子模塊201 發(fā)送頻譜信息進行特征提取，確定時域信息中的參數(shù)，并且將所提取的特征傳送給分類檢 測模塊40。優(yōu)選地，特征提取模塊30包括占空比Duty_Cycle子模塊301、持續(xù)時間子模塊 302、接收信號強度指不（RSSI，Received Signal Strength Indication)值子模塊 303、中 心頻率子模塊304。
[0097] 優(yōu)選地，占空比Duty_CyCle子模塊301根據(jù)從數(shù)據(jù)預處理模塊20或時域信息提 取子模塊201接收的時域信息，確定特定干擾源的干擾信號在周期內(nèi)呈現(xiàn)的負載百分比， 即占空比。優(yōu)選地，分類檢測模塊40將占空比Duty_CyCle用作檢測微波爐干擾信號時的 判定參數(shù)。
[0098] 優(yōu)選地，持續(xù)時間子模塊302根據(jù)從數(shù)據(jù)預處理模塊20或時域信息提取子模塊 201接收的時域信息，確定特定干擾源的干擾信號在給定時間內(nèi)的持續(xù)時間。優(yōu)選地，分類 檢測模塊40將持續(xù)時間用作檢測干擾源的干擾信號的判定參數(shù)。
[0099] 優(yōu)選地，RSSI值子模塊303和中心頻率子模塊304用于從數(shù)據(jù)預處理模塊20或 頻域信息提取子模塊202接收的頻域信息進行特征提取，從而獲得持續(xù)時間、RSSI值和中 心頻率。
[0100] 優(yōu)選地，RSSI值子模塊303根據(jù)從數(shù)據(jù)預處理模塊20或頻域信息提取子模塊202 接收的頻域信息，確定特定干擾源的干擾信號所滿足的最低信號強度，即接收信號強度指 示。優(yōu)選地，分類檢測模塊40將最低信號強度用作檢測干擾源的干擾信號的判定參數(shù)。優(yōu) 選地，中心頻率子單元304根據(jù)從數(shù)據(jù)預處理模塊20或頻域信息提取子模塊202接收的頻 域信息，確定干擾源的干擾信號所滿足的特定頻譜的中心頻率。分類檢測模塊40將中心頻 率用作檢測干擾源的干擾信號的判定參數(shù)。
[0101] 優(yōu)選地，特征提取模塊30將占空比Duty_Cycle、持續(xù)時間、RSSI值和中心頻率發(fā) 送給分類設備模塊40。優(yōu)選地，特征提取模塊30中的各個子模塊可直接將上述內(nèi)容發(fā)送給 分類設備模塊40。
[0102] 優(yōu)選地，分類檢測模塊40用于根據(jù)特征模塊（30)傳送的時域信息和所獲取的頻 譜特征對待檢測信號進行分類檢測，并且將分類檢測結(jié)果傳送給結(jié)果顯示模塊50。優(yōu)選地， 分類檢測模塊40包括微波爐信號干擾檢測子模塊401、FHSS信號干擾檢測子模塊402、WiFi 信號干擾檢測子模塊403以及連續(xù)波信號干擾檢測子模塊404。
[0103] 優(yōu)選地，微波爐信號干擾檢測子模塊401，用于檢測干擾信號源中的微波爐信號， 并且將檢測結(jié)果傳送給結(jié)果顯示模塊50,以進行顯示。優(yōu)選地，微波爐信號干擾檢測子模 塊401檢測干擾信號源中的微波爐信號包括：a)獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)；b)根據(jù) 中心頻率子模塊獲取的待檢測信號的中心頻率，判斷待檢測信號是否滿足微波爐中心頻 率的特征條件；c)如果滿足微波爐中心頻率的特征條件，則判斷當前是否為微波爐檢測模 式。d)如果是微波爐檢測模式，則判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定閾值MW0_DET_ THRESH。優(yōu)選地，設定閾值MW0_DET_THRESH可以為任意合理的數(shù)值，例如，3、4. 5、5或6。優(yōu) 選地，當待檢測信號不滿足微波爐中心頻率的特征條件、在當前不是微波爐檢測模式或者 當待檢測信號的信號強度不大于設定閾值MW〇_DET_THRESH時，微波爐信號干擾檢測子模 塊401重新獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)，即獲取新的具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。
[0104] 優(yōu)選地，微波爐信號干擾檢測子模塊檢測信號源中的微波爐信號還包括：e)如 果信號強度大于設定閾值MW〇_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是否滿足微波爐（MW0， MicroWave Oven)窄帶頻譜特征，具體包括：尋找頻譜峰值peak_val以及峰值位置peak_ bin,根據(jù)頻譜峰值peak_val定義幅度閾值，以峰值位置peak_bin為中心，向上向下中間各 取三個頻譜點作為上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum、下幅度閾值lwr_sum，當 上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條件時，確定 待檢測信號滿足MW0窄帶頻譜特征。
[0105] 優(yōu)選地，微波爐信號干擾檢測子模塊檢測信號源中的微波爐信號還包括：f)如果 待檢測信號滿足MW0窄帶頻譜特征，則確定當前檢測到疑似MW0干擾信號；進一步地，判斷 是否首次檢測到疑似MW0干擾信號；如果是，則初始化疑似MW0干擾計數(shù)器，并且記錄檢測 到疑似MW0干擾信號的起始時間，然后，微波爐信號干擾檢測子模塊401重新獲取具有頻譜 信息的FFT數(shù)據(jù)，即獲取新的具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)；如果不是首次檢測到疑似MW0干 擾信號，則對疑似MW0干擾計數(shù)器更新，例如，令計數(shù)器加1。優(yōu)選地，如果待檢測信號不滿 足MW0窄帶頻譜特征，則微波爐信號干擾檢測子模塊401重新獲取具有頻譜信息的FFT數(shù) 據(jù)，即獲取新的具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，g)將當前疑似MW0干擾信號的到達時 間與檢測到疑似MW0干擾信號的起始時間相減以獲得時間差，判斷時間差是否超過時間閾 值；優(yōu)選地，時間閾值為任意合適的值，例如，450ms、500ms或600ms。如果時間差大于時間 閾值，則重置疑似MW0干擾計數(shù)器，微波爐信號干擾檢測子模塊401重新獲取具有頻譜信息 的FFT數(shù)據(jù)，即獲取新的具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，h)如果時間差不大于時間閾 值，貝 1J通過占空比duty_cucle模塊301獲取多個MW0干擾信號的占空比Duty_cycle特征， 如果占空比Duty_ CyCle特征符合微波爐信號特征，則確認檢測到微波爐干擾；否則，重置 疑似MW0干擾計數(shù)器，微波爐信號干擾檢測子模塊401重新獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)， 即獲取新的具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述多個MW0干擾信號的數(shù)量是任意合適 的值，例如，5、6、8或10。
[0106] 優(yōu)選地，在微波爐信號干擾檢測子模塊401檢測過程中，窄帶頻譜特征所滿足的 條件為：
[0107] 1)lwr_sum<center_sum/4 ；
[0108] 2)upr_sum<center_sum/4 ；
[0109] 3)center_sum>MWO_INT_DET_THRESH，
[0110] 其中MWO_INT_DET_THRESH的值為任意合理值，例如180、198、200或210等。
[0111] 優(yōu)選地，F(xiàn)HSS信號干擾檢測子模塊402,用于檢測干擾信號源中的i^HSS信號，并且 將檢測結(jié)果傳送給結(jié)果顯示模塊50,以進行顯示。優(yōu)選地，rass信號干擾檢測子模塊402 檢測干擾信號源中的FHSS信號包括：a)獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。b)判斷當前是否 為rass檢測模式。C)如果是，則判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定閾值rass_DET_ THRESH。優(yōu)選地，設定閾值raSS_DET_THRESH可以為任意合理的數(shù)值，例如，8、9. 5、10或 11等。優(yōu)選地，在當前不是FHSS檢測模式或者當待檢測信號的信號強度不大于設定閾值 raSS_DET_THRESH時，HISS信號干擾檢測子模塊402重新獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)，即 獲取新的具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。
[0112] 優(yōu)選地，F(xiàn)HSS信號干擾檢測子模塊402檢測干擾信號源中的i^HSS信號還包括：d) 如果信號強度大于設定閾值FHSS_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是否滿足HISS窄帶頻譜 特征，具體包括：尋找頻譜峰值peak_val以及峰值位置peak_bin，根據(jù)頻譜峰值peak_val 定義幅度閾值，以峰值位置peak_bin為中心，向上向下中間各取三個頻譜點作為上幅度閾 值upr_sum、中幅度閾值center_sum、下幅度閾值lwr_sum,當上幅度閾值upr_sum、中幅度 閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條件時，確定待檢測信號滿足FHSS窄帶 頻譜特征。
[0113] 優(yōu)選地，F(xiàn)HSS信號干擾檢測子模塊402檢測干擾信號源中的i^HSS信號還包括：e) 如果待檢測信號滿足FHSS窄帶頻譜特征，則確定當前檢測到疑似rass干擾信號；進一步 地，判斷是否首次檢測到疑似FHSS干擾信號；如果是，則初始化疑似FHSS干擾計數(shù)器，同時 記錄檢測到疑似FHSS干擾信號的起始時間；然后，i^HSS信號干擾檢測子模塊402重新獲取 具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)，即獲取新的具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)；如果不是首次檢測到疑似 fhss干擾信號，對疑似rass干擾計數(shù)器更新，例如，令計數(shù)器加 1。優(yōu)選地，如果待檢測信 號不滿足FHSS窄帶頻譜特征，則rass信號干擾檢測子模塊402重新獲取具有頻譜信息的 FFT數(shù)據(jù)，即獲取新的具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，f)將當前疑似i^HSS干擾信號的 到達時間與檢測到疑似FHSS干擾信號的起始時間相減以獲得時間差，判斷時間差是否超 過時間閾值；優(yōu)選地，時間閾值為任意合適的值，例如，。如果時間差大于時間閾值，則重置 疑似rass干擾計數(shù)器，rass信號干擾檢測子模塊402重新獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)， 即獲取新的具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，g)如果時間差不大于時間閾值，則判斷疑 似rass干擾計數(shù)器的值是否大于跳頻次數(shù)閾值。優(yōu)選地，如果rass干擾計數(shù)器的值大于 跳頻次數(shù)閾值，則確認檢測到FHSS干擾；否則，重置疑似rass干擾計數(shù)器，rass信號干擾 檢測子模塊402重新獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)，即獲取新的具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。 優(yōu)選地，跳頻次數(shù)閾值可以是任何合理的數(shù)值，例如，2、3、4或5。
[0114] 優(yōu)選地，在FHSS信號干擾檢測子模塊402檢測過程匯總，窄帶頻譜特征所滿足的 條件為：
[0115] 1)lwr_sum<center_sum/4 ；
[0116] 2)upr_sum<center_sum/4 ；
[0117] 3)center_sum>FHSS_CENTER_THRESH,
[0118] 其中raSS_CENTER_THRESH的值可以是任意合理數(shù)值，例如，80、95、100或110等。
[0119] 優(yōu)選地，WiFi信號干擾檢測子模塊403，用于檢測干擾信號源中的WiFi信號，并且 將檢測結(jié)果傳送給結(jié)果顯示模塊50,以進行顯示。優(yōu)選地，WiFi信號干擾檢測子模塊403 檢測干擾信號源中的WiFi信號包括：a)獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。b)判斷當前是否 為WiFi檢測模式。c)如果是，則判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定閾值WIFI_DET_ THRESH。優(yōu)選地，設定閾值WIFI_DET_THRESH可以為任意合理的數(shù)值，例如，6、7. 5、8或9等。 優(yōu)選地，在當前不是WiFi檢測模式或者當待檢測信號的信號強度不大于設定閾值WIFI_ DET_THRESH時，WiFi信號干擾檢測子模塊403重新獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)，即獲取 新的具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。
[0120] 優(yōu)選地，WiFi信號干擾檢測子模塊403檢測干擾信號源中的WiFi信號還包括： d)如果信號強度大于設定閾值WIFI_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是否滿足WiFi頻譜特 征。優(yōu)選地，WiFi頻譜特征為寬帶頻譜，并且WiFi頻譜中超過一半的頻譜數(shù)值大于峰值的 四分之一。優(yōu)選地，當在預定時間內(nèi)檢測到多個連續(xù)類似信號的持續(xù)特征時，確定待檢測信 號滿足WiFi頻譜特征。優(yōu)選地，預定時間可以是任何合理數(shù)值，例如，300ms、450ms、500ms 或600ms。優(yōu)選地，多個連續(xù)類似信號可以是大于等于2的任意數(shù)量的連續(xù)類似信號，例如， 3、5、7、10 等。
[0121] 優(yōu)選地，WiFi信號干擾檢測子模塊403檢測信號源中的WiFi信號還包括：e)如 果待檢測信號滿足WiFi頻譜特征，則確定當前檢測到疑似WiFi干擾信號；進一步地，判斷 是否首次檢測到疑似WiFi干擾信號；如果是，則初始化疑似WiFi干擾計數(shù)器，同時記錄檢 測到疑似WiFi干擾信號的起始時間；然后，WiFi信號干擾檢測子模塊403重新獲取具有頻 譜信息的FFT數(shù)據(jù)，即獲取新的具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。如果不是首次檢測到疑似WiFi 干擾信號，對疑似WiFi干擾計數(shù)器更新，例如，令計數(shù)器加1。優(yōu)選地，如果待檢測信號不滿 足WiFi頻譜特征，則WiFi信號干擾檢測子模塊403重新獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)，即 獲取新的具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，將當前疑似WiFi干擾信號的到達時間與檢測 到疑似WiFi干擾信號的起始時間相減以獲得時間差，判斷時間差是否超過時間閾值。優(yōu)選 地，時間閾值為任意合適的值，例如，300ms、450ms、500ms或600ms。如果時間差大于時間閾 值，則重置疑似WiFi干擾計數(shù)器，WiFi信號干擾檢測子模塊403重新獲取具有頻譜信息的 FFT數(shù)據(jù)，即獲取新的具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，g)如果時間差不大于時間閾值， 則判斷疑似WiFi干擾計數(shù)器的值是否大于計數(shù)器閾值。優(yōu)選地，若疑似WiFi干擾計數(shù)器 的值大于計數(shù)器閾值，則確認檢測到WiFi干擾；否則，重置疑似WiFi干擾計數(shù)器，WiFi信 號干擾檢測子模塊402重新獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)，即獲取新的具有頻譜信息的FFT 數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，計數(shù)器閾值可以是任何合理的數(shù)值，例如，3、4、5或6。
[0122] 優(yōu)選地，連續(xù)波信號干擾檢測子模塊404,用于檢測信號源中的連續(xù)波信號，并且 將檢測結(jié)果傳送給結(jié)果顯示模塊50,以進行顯示。優(yōu)選地，連續(xù)波信號干擾檢測子模塊404 檢測干擾信號源中的連續(xù)波信號包括：a)獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。b)判斷當前是否 為連續(xù)波（CW，Continuous Wave)檢測模式。c)如果是，判斷待檢測信號的信號強度是否 大于設定閾值CW_DET_THRESH。優(yōu)選地，設定閾值CW_DET_THRESH可以為任意合理的數(shù)值， 例如，8、9. 5、10或11等。優(yōu)選地，在當前不是CW檢測模式或者當待檢測信號的信號強度 不大于設定閾值CW_DET_THRESH時，CW信號干擾檢測子模塊404重新獲取具有頻譜信息的 FFT數(shù)據(jù)，即獲取新的具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。
[0123] 優(yōu)選地，連續(xù)波CW信號干擾檢測子模塊404檢測干擾信號源中的連續(xù)波信號還包 括：d)如果信號強度大于設定閾值CW_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是否滿足CW窄帶頻 譜特征，具體包括：尋找頻譜峰值peak_val以及峰值位置peak_bin，根據(jù)頻譜峰值peak_ val定義幅度閾值，以峰值位置peak_bin為中心，向上向下中間各取三個頻譜點作為上幅 度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum、下幅度閾值lwr_sum，當上幅度閾值upr_sum、中 幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條件時，確定待檢測信號滿足CW窄 帶頻譜特征。
[0124] 優(yōu)選地，在連續(xù)波CW信號干擾檢測子模塊404進行檢測過程中，窄帶頻譜特征所 滿足的條件為：
[0125] 1)lwr_sum<center_sum/4 ；
[0126] 2)upr_sum<center_sum/4 ；
[0127] 3)center_sum>Cff_INT_DET_THRESH,
[0128] 其中CW_INT_DET_THRESH的值可以是任意合理的至，例如80、95、100或110。
[0129] 優(yōu)選地，連續(xù)波信號干擾檢測子模塊404檢測干擾信號源中的連續(xù)波信號還包 括：e)如果待檢測信號滿足CW窄帶頻譜特征，則確定檢測到疑似CW干擾信號。優(yōu)選地，累 積疑似CW干擾信號的持續(xù)時間。優(yōu)選地，f)將當前疑似CW干擾信號的到達時間與疑似CW 干擾信號的起始時間相減以獲得時間差，判斷時間差是否大于時間閾值CW_INT_C0NFIRM_ WIN。優(yōu)選地，時間閾值為任意合適的值，例如1200ms、1300ms、1400ms或1500ms。若時間 差大于時間閾值CW_INT_CONFIRM_WIN，則確定檢測到CW干擾，輸出CW檢測信息。否則，CW 信號干擾檢測子模塊404重新獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)，即獲取新的具有頻譜信息的 FFT數(shù)據(jù)。
[0130] 優(yōu)選地，上述微波爐信號干擾檢測子模塊401、HISS信號干擾檢測子模塊402、 WiFi信號干擾檢測子模塊403以及連續(xù)波信號干擾檢測子模塊404可以并發(fā)地執(zhí)行、順序 地執(zhí)行或按任意時間順序執(zhí)行。
[0131] 優(yōu)選地，結(jié)果顯示模塊50用于提供交互界面，顯示最終分類檢測結(jié)果。結(jié)果顯示 模塊50包括分類標識子模塊501和結(jié)果顯示字模塊502。優(yōu)選地，分類標識子模塊501用 于從分類檢測結(jié)果獲取干擾源的類別、數(shù)量和時間信息。優(yōu)選地，結(jié)果顯示子模塊502用于 向用戶顯示系統(tǒng)檢測到的干擾源的類別、數(shù)量和時間信息。
[0132] 圖2為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的基于頻譜分析的無線信號干擾檢測方法的示 意性流程圖。參照圖2,本發(fā)明的基于頻譜分析的無線信號干擾檢測方法總體上包括如下步 驟：
[0133] 方法從步驟S201處開始；
[0134] 步驟S202,獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。本發(fā)明的無線信號干擾檢測方法是對 獲取到的接入點AP數(shù)據(jù)進行處理，AP主要收集周圍環(huán)境的干擾信號數(shù)據(jù)，將收集到的數(shù)據(jù) 進行FFT變換，傳送給算法。其中FFT數(shù)據(jù)包含當前需要檢測信號的各類參數(shù)，包括當前信 號的強度、當時數(shù)據(jù)時間戳、當前信號底噪等各類參數(shù)。當前FFT數(shù)據(jù)包含了所有可能用到 的關(guān)于信號的屬性。
[0135] 步驟S203,檢測當前時間信息是否滿足閾值。信號時間閾值作為一個信號的基本 特征，不同的信號具有不同的時間累積效果，因此需要對信號的持續(xù)時間進行記錄，同時不 同的信號在各自的周期內(nèi)，也具有不同的持續(xù)時間，不同的信號應該滿足其基本的信號持 續(xù)時間。
[0136] 若滿足當前信號還在記錄的時間內(nèi)，可以進入下一步操作，進入步驟步驟S204 ; 若不滿足即當前信號已經(jīng)記錄超出了對應的時間閾值，因此可以進行判斷，是否滿足對應 的干擾源特征，即進入步驟S210。
[0137] 步驟S204,檢測當前的信號強度是否滿足閾值。信號強度閾值作為一個信號的基 本特征，其作用主要用來區(qū)分當前獲取的信號是否包含有用的數(shù)據(jù)信息，用來區(qū)分有用信 號和噪音信號。不同的干擾源信號具有不同的信號閾值。算法中對不同的信號設定不同的 閾值，進而作為區(qū)分信號的主要步驟。
[0138] 若滿足即當前信號是一個有用的數(shù)據(jù)信號，否則目前接收到的信號可能是一個音 信號，需要進行舍棄。當信號強度滿足給定閾值可以進行下一步的分析，即進入步驟S205。 當信號強度不滿足給定閾值，進入步驟S210。
[0139] 步驟S205,判斷頻譜特征，分類窄帶和寬帶頻譜。不同的信號源信號具有一定的規(guī) 律性，有的信號在頻譜上具有很強的擴展性，在很寬的帶寬內(nèi)均會產(chǎn)生干擾，而有些干擾源 在頻譜上體現(xiàn)出一種沖擊的窄波特征。頻譜波形作為信號區(qū)分的一個重要特征，直接可以 將信號區(qū)分為窄波和寬波信號。
[0140] 若為寬帶，即當前信號檢測出為寬帶信號，需要進行寬帶檢測，即進入步驟S210， 并且然后進行步驟S211，方法結(jié)束。若為窄帶，即當前信號檢測出為窄帶信號，需要進行窄 帶檢測，即進入步驟S206。
[0141] 步驟S210,判斷當前是否為初次記錄。因為信號的檢測是在一段時間內(nèi)進行的，因 此必須進行區(qū)分某種信號的開始時間和結(jié)束時間，其中檢測到是初次檢測則應進行各類計 數(shù)器的初始化，對于特殊的信號檢測，如果首次檢測到干擾信號則初始化各種計數(shù)器，同時 記錄干擾起始時間，否則對必要的特定計數(shù)器進行更新加1。
[0142] 若是初次檢測需要進行時間初始化，進而表征檢測的起始時間，即進入步驟S207 ; 如不是初次檢測，即應當將當前記錄信息累積到對應的計數(shù)器上面，對必要的計數(shù)器進行 更新，即進入步驟S209。
[0143] 步驟S207,初始化相應的計數(shù)器，并且記錄當前干擾起始時間。當前干擾起始時間 主要用來表征當前信號的起始干擾時間。
[0144] 步驟S209,計算當前頻譜帶寬和結(jié)束時間。頻譜帶寬作為信號頻譜的另一重要特 征，不同的信號會占據(jù)不同寬度的頻譜，例如微波爐會占據(jù)2. 4G頻譜的高頻率部分，而藍 牙會在調(diào)頻在不同的頻道上。因此在對應的頻道上，累積的持續(xù)時間是判斷信號一個重要 參數(shù)。
[0145] 步驟S208,更新相應的計數(shù)器，同時記錄當前頻譜RSSI、中心頻率和時間戳。對于 信號的判別檢測主要使這些參數(shù)進行判別，因此需要對這些數(shù)據(jù)進行實時的更改，以保證 當前信號的正確檢測。
[0146] 圖3為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的用于檢測微波爐信號的方法的流程圖。優(yōu)選 地，利用微波爐信號干擾檢測子單元401來檢測干擾信號源中的微波爐信號，并且將檢測 結(jié)果傳送給結(jié)果顯示單元750,以進行顯示。檢測干擾信號源中的微波爐信號從步驟S301 處開始。
[0147] 步驟S302, a)獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。
[0148] 步驟S303,根據(jù)中心頻率子單元獲取的待檢測信號的中心頻率，判斷待檢測信號 是否滿足微波爐中心頻率的特征條件。
[0149] 步驟S304,如果滿足微波爐中心頻率的特征條件，則判斷當前是否為微波爐檢測 模式。
[0150] 步驟S305,如果是微波爐檢測模式，則判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定 閾值MW0_DET_THRESH。優(yōu)選地，設定閾值MW0_DET_THRESH可以為任意合理的數(shù)值，例如，3、 4. 5、5或6。優(yōu)選地，當待檢測信號不滿足微波爐中心頻率的特征條件、在當前不是微波爐 檢測模式或者當待檢測信號的信號強度不大于設定閾值MW〇_DET_THRESH時，方法返回步 驟 S302。
[0151] 步驟S306,如果信號強度大于設定閾值MW0_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是否 滿足微波爐（MW〇, MicroWave Oven)窄帶頻譜特征，具體包括：尋找頻譜峰值peak_val以 及峰值位置peak_bin，根據(jù)頻譜峰值peak_val定義幅度閾值，以峰值位置peak_bin為中 心，向上向下中間各取三個頻譜點作為上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum、下幅 度閾值lwr_sum，當上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿 足預設條件時，確定待檢測信號滿足MW0窄帶頻譜特征。
[0152] 步驟S307,如果待檢測信號滿足MW0窄帶頻譜特征，則確定當前檢測到疑似MW0干 擾信號。進一步地，判斷是否首次檢測到疑似MW0干擾信號。
[0153] 步驟S308,如果是，則初始化疑似MW0干擾計數(shù)器，并且記錄檢測到疑似MW0干擾 信號的起始時間，然后，方法返回步驟S302。
[0154] 步驟S309,如果不是首次檢測到疑似MW0干擾信號，則對疑似MW0干擾計數(shù)器更 新，例如，令計數(shù)器加1。優(yōu)選地，如果待檢測信號不滿足MW0窄帶頻譜特征，則方法返回步 驟 S302。
[0155] 步驟S310,將當前疑似MW0干擾信號的到達時間與檢測到疑似MW0干擾信號的起 始時間相減以獲得時間差，判斷時間差是否超過時間閾值。優(yōu)選地，時間閾值為任意合適的 值，例如，300ms、450ms、500ms 或 600ms。
[0156] 步驟S311，如果時間差大于時間閾值，則重置疑似MW0干擾計數(shù)器，方法返回步驟 S302。
[0157] 步驟S312,如果時間差不大于時間閾值，則通過占空比duty_cucle單元301獲取 多個MW0干擾信號的占空比Duty_cycle特征。
[0158] 步驟S313,判斷占空比Duty_cycle特征是否符合微波爐信號特征。
[0159] 步驟S314,如果占空比Duty_CyCle特征符合微波爐信號特征，則確認檢測到微波 爐干擾，方法在步驟S315處結(jié)束；否則，重置疑似MW0干擾計數(shù)器，方法返回步驟S302。優(yōu) 選地，所述多個MW0干擾信號的數(shù)量是任意合適的值，例如，5、6、8或10。
[0160] 優(yōu)選地，在微波爐信號干擾檢測子單元401檢測過程中，窄帶頻譜特征所滿足的 條件為：
[0161] 1)lwr_sum<center_sum/4 ；
[0162] 2)upr_sum<center_sum/4 ；
[0163] 3)center_sum>MWO_INT_DET_THRESH，
[0164] 其中MWO_INT_DET_THRESH的值為任意合理值，例如180、198、200或210等。
[0165] 圖4為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的用于檢測跳頻擴頻（FHSS，F(xiàn)requency Hopping Spread Sprectrum)信號的方法的流程圖。優(yōu)選地，本發(fā)明利用FHSS信號干擾檢測子單元 402檢測干擾信號源中的i^HSS信號，并且將檢測結(jié)果傳送給結(jié)果顯示單元750,以進行顯 示。優(yōu)選地，F(xiàn)HSS信號干擾檢測子單元402檢測干擾信號源中的i^HSS信號從步驟S401處 開始。
[0166] 步驟S402,獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。
[0167] 步驟S403,判斷當前是否為HISS檢測模式。
[0168] 步驟S404,如果是，則判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定閾值mSS_DET_ THRESH。優(yōu)選地，設定閾值raSS_DET_THRESH可以為任意合理的數(shù)值，例如，8、9. 5、10或 11等。優(yōu)選地，在當前不是FHSS檢測模式或者當待檢測信號的信號強度不大于設定閾值 raSS_DET_THRESH時，方法返回步驟S402。
[0169] 步驟S405,如果信號強度大于設定閾值raSS_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是 否滿足FHSS窄帶頻譜特征，具體包括：尋找頻譜峰值peak_val以及峰值位置peak_bin，根 據(jù)頻譜峰值peak_val定義幅度閾值，以峰值位置peak_bin為中心，向上向下中間各取三個 頻譜點作為上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum、下幅度閾值lwr_sum，當上幅度 閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條件時，確定待檢測 信號滿足FHSS窄帶頻譜特征。
[0170] 步驟S406,如果待檢測信號滿足rass窄帶頻譜特征，則確定當前檢測到疑似rass 干擾信號；進一步地，判斷是否首次檢測到疑似FHSS干擾信號。
[0171] 步驟S407,如果是，則初始化疑似rass干擾計數(shù)器，同時記錄檢測到疑似rass干 擾信號的起始時間；然后，方法返回步驟S402。
[0172] 步驟S408,如果不是首次檢測到疑似rass干擾信號，對疑似rass干擾計數(shù)器更 新，例如，令計數(shù)器加1。優(yōu)選地，如果待檢測信號不滿足FHSS窄帶頻譜特征，則方法返回步 驟 S402。
[0173] 步驟S409,將當前疑似rass干擾信號的到達時間與檢測到疑似rass干擾信號的 起始時間相減以獲得時間差，判斷時間差是否超過時間閾值；優(yōu)選地，時間閾值為任意合適 的值，例如，300ms、450ms、500ms或600ms。如果時間差大于時間閾值，則重置疑似HISS干 擾計數(shù)器，方法返回步驟S402。
[0174] 步驟s4io,如果時間差不大于時間閾值，則判斷疑似rass干擾計數(shù)器的值是否大 于跳頻次數(shù)閾值。
[0175] 步驟S411，如果rass干擾計數(shù)器的值大于跳頻次數(shù)閾值，則確認檢測到rass干 擾，方法在步驟S412處結(jié)束。
[0176] 否則，重置疑似HISS干擾計數(shù)器，方法返回步驟S402。優(yōu)選地，跳頻次數(shù)閾值可以 是任何合理的數(shù)值，例如，6、7、8或9。
[0177] 優(yōu)選地，在HISS信號干擾檢測子單元402檢測過程匯總，窄帶頻譜特征所滿足的 條件為：
[0178] 1)lwr_sum<center_sum/4 ；
[0179] 2)upr_sum<center_sum/4 ；
[0180] 3)center_sum>FHSS_CENTER_THRESH,
[0181] 其中raSS_CENTER_THRESH的值可以是任意合理數(shù)值，例如，80、95、100或110等。
[0182] 圖5為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的用于檢測WiFi信號的方法的流程圖。優(yōu)選地， 本發(fā)明利用WiFi信號干擾檢測子單元403檢測干擾信號源中的WiFi信號，并且將檢測結(jié) 果傳送給結(jié)果顯示單元750,以進行顯示。優(yōu)選地，WiFi信號干擾檢測子單元403檢測干擾 信號源中的WiFi信號從步驟501處開始。
[0183] 步驟502,獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。
[0184] 步驟503,判斷當前是否為WiFi檢測模式。
[0185] 步驟504,如果是，則判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定閾值WIFI_DET_ THRESH。優(yōu)選地，設定閾值WIFI_DET_THRESH可以為任意合理的數(shù)值，例如，6、7. 5、8或9等。 優(yōu)選地，在當前不是WiFi檢測模式或者當待檢測信號的信號強度不大于設定閾值WIFI_ DET_THRESH 時，返回步驟 S502。
[0186] 步驟S505,如果信號強度大于設定閾值WIFI_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是 否滿足WiFi頻譜特征。優(yōu)選地，WiFi頻譜特征為寬帶頻譜，并且WiFi頻譜中超過一半的頻 譜數(shù)值大于峰值的四分之一。優(yōu)選地，當在預定時間內(nèi)檢測到多個連續(xù)類似信號的持續(xù)特 征時，確定待檢測信號滿足WiFi頻譜特征。優(yōu)選地，預定時間可以是任何合理數(shù)值，例如， 300ms、450ms、500ms或600ms。優(yōu)選地，多個連續(xù)類似信號可以是大于等于2的任意數(shù)量的 連續(xù)類似信號，例如，3、5、7、10等。
[0187] 步驟S506,如果待檢測信號滿足WiFi頻譜特征，則確定當前檢測到疑似WiFi干擾 信號。進一步地，判斷是否首次檢測到疑似WiFi干擾信號。
[0188] 步驟S507如果是，則初始化疑似WiFi干擾計數(shù)器，同時記錄檢測到疑似WiFi干 擾信號的起始時間；然后，返回步驟S502。
[0189] 步驟S508,如果不是首次檢測到疑似WiFi干擾信號，對疑似WiFi干擾計數(shù)器更 新，例如，令計數(shù)器加1。優(yōu)選地，如果待檢測信號不滿足WiFi頻譜特征，則返回步驟S502。
[0190] 步驟509,優(yōu)選地，將當前疑似WiFi干擾信號的到達時間與檢測到疑似WiFi干擾 信號的起始時間相減以獲得時間差，判斷時間差是否超過時間閾值。優(yōu)選地，時間閾值為任 意合適的值，例如，300ms、450ms、500ms或600ms。如果時間差大于時間閾值，則重置疑似 WiFi干擾計數(shù)器，返回步驟502。
[0191] 步驟S510,如果時間差不大于時間閾值，則判斷疑似WiFi干擾計數(shù)器的值是否大 于計數(shù)器閾值。步驟S511，若疑似WiFi干擾計數(shù)器的值大于計數(shù)器閾值，則確認檢測到 WiFi干擾，方法在步驟S512處結(jié)束；否則，重置疑似WiFi干擾計數(shù)器，返回步驟S502。優(yōu) 選地，計數(shù)器閾值可以是任何合理的數(shù)值，例如，3、4、5或6。
[0192] 圖6為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的用于檢測連續(xù)波信號的方法的流程圖。優(yōu)選 地，本發(fā)明利用連續(xù)波信號干擾檢測子單元404檢測信號源中的連續(xù)波信號，并且將檢測 結(jié)果傳送給結(jié)果顯示單元750,以進行顯示。優(yōu)選地，連續(xù)波信號干擾檢測子單元404檢測 干擾信號源中的連續(xù)波信號從步驟601處開始。
[0193] 步驟S602,獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)。
[0194] 步驟S603,判斷當前是否為連續(xù)波（CW，Continuous Wave)檢測模式。
[0195] 步驟S604,如果是，判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定閾值CW_DET_ THRESH。優(yōu)選地，設定閾值CW_DET_THRESH可以為任意合理的數(shù)值，例如，8、9. 5、10或11 等。優(yōu)選地，在當前不是CW檢測模式或者當待檢測信號的信號強度不大于設定閾值CW_ DET_THRESH 時，返回步驟 S602。
[0196] 步驟S605,如果信號強度大于設定閾值CW_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是否 滿足CW窄帶頻譜特征，具體包括：尋找頻譜峰值peak_val以及峰值位置peak_bin，根據(jù)頻 譜峰值peak_val定義幅度閾值，以峰值位置peak_bin為中心，向上向下中間各取三個頻譜 點作為上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum、下幅度閾值lwr_sum，當上幅度閾值 upr_sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條件時，確定待檢測信號 滿足CW窄帶頻譜特征。
[0197] 優(yōu)選地，在連續(xù)波CW信號干擾檢測子單元404進行檢測過程中，窄帶頻譜特征所 滿足的條件為：
[0198] 1)lwr_sum<center_sum/4 ；
[0199] 2)upr_sum<center_sum/4 ；
[0200] 3)center_sum>Cff_INT_DET_THRESH,
[0201] 其中CW_INT_DET_THRESH的值可以是任意合理的至，例如80、95、100或110。
[0202] 步驟S606,如果待檢測信號滿足CW窄帶頻譜特征，則確定檢測到疑似CW干擾信 號。優(yōu)選地，累積疑似CW干擾信號的持續(xù)時間。
[0203] 步驟S607,將當前疑似CW干擾信號的到達時間與疑似CW干擾信號的起始時間相 減以獲得時間差，判斷時間差是否大于時間閾值CW_INT_CONFIRM_WIN。優(yōu)選地，時間閾值為 任意合適的值，例如，300ms、450ms、500ms或600ms。
[0204] 步驟S608,若時間差大于時間閾值CW_INT_CONFIRM_WIN，則確定檢測到CW干擾， 輸出CW檢測信息，方法在步驟609處結(jié)束。否則，返回步驟S602。
[0205] 圖7為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的基于頻譜分析的無線信號干擾檢測系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)圖。參照圖7,本發(fā)明的基于頻譜分析的無線信號干擾檢測的系統(tǒng)包括（以硬件實現(xiàn)方 式進行說明）：數(shù)據(jù)采集單元710、數(shù)據(jù)預處理單元720、特征提取單元730、分類檢測單元 740、結(jié)果顯示單元750。
[0206] 優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集單元710,用于收集環(huán)境中的無線信號。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集 單元710進一步包括數(shù)據(jù)獲取子單元（未示出）和FFT樣本子單元711。數(shù)據(jù)獲取子單元 用于收集環(huán)境中的無線信號，并且將無線信號發(fā)送給FFT樣本子單元711。優(yōu)選地，F(xiàn)FT樣 本子單元712,對所收集的無線信號進行快速傅氏變換FFT，以獲得具有頻譜信息的FFT數(shù) 據(jù)。優(yōu)選地，所述具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)至少包括：無線電信號強度、無線電信號持續(xù)時 間、無線電信號的時間戳和無線電信號底噪。優(yōu)選地，F(xiàn)FT樣本子單元712將具有頻譜信息 的FFT數(shù)據(jù)和所收集的無線信號發(fā)送給數(shù)據(jù)預處理單元720。
[0207] 優(yōu)選地，數(shù)據(jù)預處理單元720 :用于對具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)和所收集的無線信 號進行預處理以提取時域信息和頻譜信息，將經(jīng)過預處理所得到的數(shù)據(jù)傳遞給特征提取單 元730。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)預處理單元720包括：時域信息提取子單元721和頻譜信息提取子單 元722。數(shù)據(jù)預處理單元720將所收集的無線信號傳送給時域信息提取子單元721，并且將 具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)傳送給頻譜信息提取子單元722。優(yōu)選地，時域信息提取子單元 721直接從數(shù)據(jù)采集單元710的數(shù)據(jù)獲取子單元獲取所采集的無線信號。優(yōu)選地，頻譜信息 提取子單元722直接從數(shù)據(jù)采集單元710的FFT樣本子單元711獲取具有頻譜信息的FFT 數(shù)據(jù)。
[0208] 優(yōu)選地，時域信息提取子單元721從所收集的無線信號提取時域信息。時域信息 提取子單元721用于記錄和提取無線信號采樣點中時間戳信息，傳送給特征提取單元730。 優(yōu)選地，頻譜信息提取子單元722從具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)提取頻譜信息。頻譜信息提 取子單元722用于記錄和提取無線信號采樣點中頻譜信息，傳送給特征提取單元730優(yōu)選 地，時域信息提取子單元721直接將時域信息發(fā)送給特征提取單元730,并且頻譜信息提取 子單元722直接將頻譜信息發(fā)送給特征提取單元730。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)預處理單元720將時域 信息和頻譜信息發(fā)送給特征提取單元730
[0209] 優(yōu)選地，特征提取單元730用于對數(shù)據(jù)預處理單元720或時域信息提取子單元721 發(fā)送頻譜信息進行特征提取，確定時域信息中的參數(shù)，并且將所提取的特征傳送給分類檢 測單元740。優(yōu)選地，特征提取單元730包括占空比Duty_Cycle子單元731、持續(xù)時間子單 兀 732、接收信號強度指不（RSSI，Received Signal Strength Indication)值子單兀 733、 中心頻率子單元734。
[0210] 優(yōu)選地，占空比Duty_CyCle子單元731根據(jù)從數(shù)據(jù)預處理單元720或時域信息提 取子單元721接收的時域信息，確定特定干擾源的干擾信號在周期內(nèi)呈現(xiàn)的負載百分比， 即占空比。優(yōu)選地，分類檢測單元740將占空比Duty_Cy Cle用作檢測微波爐干擾信號時的 判定參數(shù)。
[0211] 優(yōu)選地，持續(xù)時間子單元732根據(jù)從數(shù)據(jù)預處理單元720或時域信息提取子單元 721接收的時域信息，確定特定干擾源的干擾信號在給定時間內(nèi)的持續(xù)時間。優(yōu)選地，分類 檢測單元740將持續(xù)時間用作檢測干擾源的干擾信號的判定參數(shù)。
[0212] 優(yōu)選地，RSSI值子單元733和中心頻率子單元734用于從數(shù)據(jù)預處理單元720或 頻域信息提取子單元722接收的頻域信息進行特征提取，從而獲得持續(xù)時間、RSSI值和中 心頻率。
[0213] 優(yōu)選地，RSSI值子單元733根據(jù)從數(shù)據(jù)預處理單元720或頻域信息提取子單元 722接收的頻域信息，確定特定干擾源的干擾信號所滿足的最低信號強度，即接收信號強度 指示。優(yōu)選地，分類檢測單元740將最低信號強度用作檢測干擾源的干擾信號的判定參數(shù)。 優(yōu)選地，中心頻率子單元734根據(jù)從數(shù)據(jù)預處理單元720或頻域信息提取子單元722接收 的頻域信息，確定干擾源的干擾信號所滿足的特定頻譜的中心頻率。分類檢測單元740將 中心頻率用作檢測干擾源的干擾信號的判定參數(shù)。
[0214] 優(yōu)選地，特征提取單元730將占空比Duty_Cycle、持續(xù)時間、RSSI值和中心頻率發(fā) 送給分類設備單元740。優(yōu)選地，特征提取單元730中的各個子單元可將分別直接將上述內(nèi) 容發(fā)送給分類設備單元740。
[0215] 優(yōu)選地，分類檢測單元740用于根據(jù)特征單元730傳送的時域信息和所獲取的頻 譜特征對待檢測信號進行分類檢測，并且將分類檢測結(jié)果傳送給結(jié)果顯示單元750。優(yōu)選 地，分類檢測單元740包括微波爐信號干擾檢測子單元741、FHSS信號干擾檢測子單元742、 WiFi信號干擾檢測子單元743以及連續(xù)波信號干擾檢測子單元744。
[0216] 優(yōu)選地，微波爐信號干擾檢測子單元741，用于檢測干擾信號源中的微波爐信號， 并且將檢測結(jié)果傳送給結(jié)果顯示單元750,以進行顯示。優(yōu)選地，rass信號干擾檢測子單 元742,用于檢測干擾信號源中的i^HSS信號，并且將檢測結(jié)果傳送給結(jié)果顯示單元750,以 進行顯示。優(yōu)選地，WiFi信號干擾檢測子單元743，用于檢測干擾信號源中的WiFi信號，并 且將檢測結(jié)果傳送給結(jié)果顯示單元750,以進行顯示。優(yōu)選地，連續(xù)波信號干擾檢測子單元 744,用于檢測信號源中的連續(xù)波信號，并且將檢測結(jié)果傳送給結(jié)果顯示單元750,以進行顯 /_J、1 〇
[0217] 圖8為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的基于頻譜分析的無線信號干擾檢測方法的流 程圖。
[0218] 步驟801，收集環(huán)境中的無線信號，對所收集的無線信號進行快速傅氏變換FFT， 以獲得具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)，其中所述具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)至少包括：無線信號強 度、無線信號持續(xù)時間、無線信號的時間戳和無線信號底噪；
[0219] 步驟802,從所收集的無線信號獲取時域信息并且從具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)獲 取頻譜信息；
[0220] 步驟803,從所獲取的時域信息提取時域特征，并且從所獲取的頻譜信息提取頻譜 特征；
[0221] 步驟804,根據(jù)時域特征和頻譜特征對待檢測的無線信號進行分類檢測，以確定分 類檢測結(jié)果；以及
[0222] 步驟805,提供交互界面，從而通過所述交互界面來顯示分類檢測結(jié)果。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于頻譜分析的無線信號干擾檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括： 數(shù)據(jù)采集單元（710):用于收集環(huán)境中的無線信號，對所收集的無線信號進行快速傅 氏變換FFT，以獲得具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)，其中所述具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)至少包括： 無線信號強度、無線信號持續(xù)時間、無線信號的時間戳和無線信號底噪，并且將所收集的無 線信號和具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)預處理單元（720); 數(shù)據(jù)預處理單元（720):用于從所收集的無線信號獲取時域信息并且從具有頻譜信息 的FFT數(shù)據(jù)獲取頻譜信息，并將所述時域信息和頻譜信息傳送給特征提取單元（730); 特征提取單元（730):用于從所獲取的時域信息提取時域特征，并且從所獲取的頻譜 信息提取頻譜特征，并將時域特征和頻譜特征傳送給分類檢測單元（740); 分類識別單元（740):用于根據(jù)特征單元（730)傳送的時域特征和頻譜特征對待檢測 的無線信號進行分類檢測，并且將分類檢測結(jié)果傳送給結(jié)果顯示單元（750); 顯示單元（750):用于提供交互界面，從而顯示分類檢測結(jié)果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)采集單元（710)包括： 數(shù)據(jù)獲取子單元（711)，用于收集環(huán)境中的無線信號，并且將無線信號發(fā)送給FFT樣本 子單元（712); FFT樣本子單元（712)，對所收集的無線信號進行快速傅氏變換FFT，以獲得具有頻譜 信息的FFT數(shù)據(jù)，并且將具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)預處理單元（720); 所述數(shù)據(jù)預處理單元（720)包括： 時域信息提取子單元（721):用于從所收集的無線信號提取時域信息，并且將所述時 域信息傳送給特征提取單元（730); 頻譜信息提取子單元（722):用于從具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)提取頻譜信息，并且將所 述頻譜信息傳送給特征提取單元（730); 所述顯示單元（750)包括： 分類標識子單元（751):用于從分類檢測結(jié)果獲取干擾源的類別、數(shù)量和時間信息；以 及 結(jié)果顯示子單元（752)用于向用戶顯示系統(tǒng)檢測到的干擾源的類別、數(shù)量和時間信 肩、。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述特征提取單元（730)包括： 占空比Duty_CyCle子單元（731)，根據(jù)從數(shù)據(jù)預處理單元（720)接收的時域信息，確定 確定特定干擾源的干擾信號在周期內(nèi)呈現(xiàn)的負載百分比，其中分類檢測單元（740)將占空 比Duty_CyCle用作檢測微波爐干擾信號時的判定參數(shù)； 持續(xù)時間子單元（732):根據(jù)從數(shù)據(jù)預處理單元（720)接收的時域信息，確定特定干擾 源的干擾信號在給定時間內(nèi)的持續(xù)時間，其中分類檢測單元（740)將持續(xù)時間用作檢測干 擾源的干擾信號的判定參數(shù)； RSSI值子單元（733):根據(jù)從數(shù)據(jù)預處理單元（720)接收的頻譜信息，確定特定干擾源 的干擾信號所滿足的接收信號強度指示RSSI值，其中分類檢測單元（740)將RSSI值用作 檢測干擾源的干擾信號的判定參數(shù)；以及 中心頻率子單元（734):根據(jù)從數(shù)據(jù)預處理單元（720)接收的頻譜信息，確定特定干擾 源的干擾信號所滿足的特定頻譜的中心頻率，其中分類檢測單元（740)將中心頻率用作檢 測干擾源的干擾信號的判定參數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，分類檢測單元（740)包括： 微波爐信號干擾識別子單元（741)，用于檢測干擾信號源中的微波爐信號，并且將檢測 傳送給顯示單元（750); 其中檢測干擾信號源中的微波爐信號包括： 獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)； 根據(jù)中心頻率子單元獲取的待檢測信號的中心頻率，判斷待檢測信號是否滿足微波爐 中心頻率的特征條件； 如果滿足微波爐中心頻率的特征條件，則判斷當前是否為微波爐檢測模式； 如果是微波爐檢測模式，則判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定閾值MW〇_DET_ THRESH ； 如果信號強度大于設定閾值MW〇_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是否滿足微波爐MWO 窄帶頻譜特征，具體包括：尋找頻譜峰值peak_val以及峰值位置peak_bin，根據(jù)頻譜峰值 peak_val定義幅度閾值，以峰值位置peak_bin為中心，向上向下中間各取三個頻譜點作 為上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum、下幅度閾值lwr_sum，當上幅度閾值upr_ sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條件時，確定待檢測信號滿足 MW0窄帶頻譜特征； 如果待檢測信號滿足MW0窄帶頻譜特征，則確定當前檢測到疑似MW0干擾信號； 判斷是否首次檢測到疑似MW0干擾信號；如果是，則初始化疑似MW0干擾計數(shù)器，并且 記錄檢測到疑似MW0干擾信號的起始時間；如果不是首次檢測到疑似MW0干擾信號，則對疑 似MW0干擾計數(shù)器更新； 將當前疑似MW〇干擾信號的到達時間與檢測到疑似MW〇干擾信號的起始時間相減以獲 得時間差，判斷時間差是否超過時間閾值；如果時間差大于時間閾值，則重置疑似MW0干擾 計數(shù)器； 如果時間差不大于時間閾值，則通過占空比duty_cuc 1 e單元獲取多個MW0干擾信號的 占空比Duty_cycle特征，如果占空比Duty_cycle特征符合微波爐信號特征，則確認檢測到 微波爐干擾；否則，重置疑似MW0干擾計數(shù)器； 其中上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條 件為： 1. lwr_sum<center_sum/4 ； 2. upr_sum〈center_sum/4 ; 3. center_sum> 幅度預置 MWO_INT_DET_THRESH。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，分類器設計單元（740)包括： rass信號干擾識別子單元（742):用于檢測干擾信號源中的rass信號，將識別信息傳 送給顯示單元（750); 其中檢測干擾信號源中的FHSS信號包括： 獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)； 判斷當前是否為FHSS檢測模式； 如果是，則判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定閾值FHSS_DET_THRESH ; 如果信號強度大于設定閾值FHSS_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是否滿足HISS窄帶 頻譜特征，具體包括：尋找頻譜峰值peak_val以及峰值位置peak_bin，根據(jù)頻譜峰值peak_ val定義幅度閾值，以峰值位置peak_bin為中心，向上向下中間各取三個頻譜點作為上幅 度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum、下幅度閾值lwr_sum，當上幅度閾值upr_sum、中 幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條件時，確定待檢測信號滿足FHSS 窄帶頻譜特征； 如果待檢測信號滿足fhss窄帶頻譜特征，則確定當前檢測到疑似rass干擾信號； 判斷是否首次檢測到疑似fhss干擾信號；如果是，則初始化疑似rass干擾計數(shù)器，同 時記錄檢測到疑似fhss干擾信號的起始時間；如果不是首次檢測到疑似rass干擾信號，對 疑似rass干擾計數(shù)器更新； 將當前疑似FHSS干擾信號的到達時間與檢測到疑似rass干擾信號的起始時間相減以 獲得時間差，判斷時間差是否超過時間閾值；如果時間差大于時間閾值，則重置疑似FHS S 干擾計數(shù)器； 如果時間差不大于時間閾值，則判斷疑似FHSS干擾計數(shù)器的值是否大于跳頻次數(shù)閾 值；如果rass干擾計數(shù)器的值大于跳頻次數(shù)閾值，則確認檢測到rass干擾；否則，重置疑 似rass干擾計數(shù)器； 其中上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條 件為： 1. lwr_sum<center_sum/4 ； 2. upr_sum〈center_sum/4 ; 3. center_sum> 幅度預置 FHSS_CENTER_THRESH。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，分類器設計單元（740)包括： WiFi信號干擾識別子單元（743):用于檢測干擾信號源中的WiFi信號，將識別信息傳 送給顯示單元（750); 其中檢測干擾信號源中的WiFi信號包括： 獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)； 判斷當前是否為WiFi檢測模式； 如果是，則判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定閾值WIFI_DET_THRESH ; 如果信號強度大于設定閾值WIFI_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是否滿足WiFi頻譜 特征，其中WiFi頻譜特征為寬帶頻譜，并且WiFi頻譜中超過一半的頻譜數(shù)值大于峰值的 四分之一，當在預定時間內(nèi)檢測到多個連續(xù)類似信號的持續(xù)特征時，確定待檢測信號滿足 WiFi頻譜特征； 如果待檢測信號滿足WiFi頻譜特征，則確定當前檢測到疑似WiFi干擾信號； 判斷是否首次檢測到疑似WiFi干擾信號；如果是，則初始化疑似WiFi干擾計數(shù)器，同 時記錄檢測到疑似WiFi干擾信號的起始時間否則；如果不是首次檢測到疑似WiFi干擾信 號，對疑似WiFi干擾計數(shù)器更新； 將當前疑似WiFi干擾信號的到達時間與檢測到疑似WiFi干擾信號的起始時間相減 以獲得時間差，判斷時間差是否大于時間閾值，如果時間差大于時間閾值，則重置疑似WiFi 干擾計數(shù)器； 如果時間差不大于時間閾值，則判斷疑似WiFi干擾計數(shù)器的值是否大于計數(shù)器閾值， 若疑似WiFi干擾計數(shù)器的值大于計數(shù)器閾值，則確認檢測到WiFi干擾；否則，重置疑似 WiFi干擾計數(shù)器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，分類器設計單元（40)包括： 連續(xù)波信號干擾識別子單元（404):用于檢測干擾信號源中的連續(xù)波信號，將識別信 息傳送給顯示單元（50); 其中檢測干擾信號源中的連續(xù)波信號包括： 獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)； 判斷當前是否為連續(xù)波CW檢測模式； 如果是，判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定閾值CW_DET_THRESH ; 如果信號強度大于設定閾值CW_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是否滿足CW窄帶頻譜 特征，具體包括：尋找頻譜峰值peak_val以及峰值位置peak_bin，根據(jù)頻譜峰值peak_val 定義幅度閾值，以峰值位置peak_bin為中心，向上向下中間各取三個頻譜點作為上幅度閾 值upr_sum、中幅度閾值center_sum、下幅度閾值lwr_sum,當上幅度閾值upr_sum、中幅度 閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條件時，確定待檢測信號滿足CW窄帶頻 譜特征； 如果待檢測信號滿足CW窄帶頻譜特征，則確定檢測到疑似CW干擾信號； 累積疑似CW干擾信號的持續(xù)時間； 將當前疑似CW干擾信號的到達時間與疑似CW干擾信號的起始時間相減以獲得時間 差，判斷時間差是否大于時間閾值CW_INT_CONFIRM_WIN ;若時間差大于時間閾值CW_INT_ CONFIRM_WIN，則確定檢測到CW干擾，輸出CW檢測信息； 其中上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條 件為： 1. lwr_sum<center_sum/4 ； 2. upr_sum〈center_sum/4 ; 3. center_sum> 幅度閾值 CW_INT_DET_THRESH。
8. -種基于頻譜分析的無線信號干擾檢測方法，其特征在于，所述方法包括： A. 收集環(huán)境中的無線信號，對所收集的無線信號進行快速傅氏變換FFT，以獲得具有 頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)，其中所述具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)至少包括：無線信號強度、無線信 號持續(xù)時間、無線信號的時間戳和無線信號底噪； B. 從所收集的無線信號獲取時域信息并且從具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)獲取頻譜信息； C. 從所獲取的時域信息提取時域特征，并且從所獲取的頻譜信息提取頻譜特征； D. 根據(jù)時域特征和頻譜特征對待檢測的無線信號進行分類檢測，以確定分類檢測結(jié) 果；以及 E. 提供交互界面，從而通過所述交互界面來顯示分類檢測結(jié)果。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述從所獲取的時域信息提取時域特征包括：根 據(jù)所獲取的時域信息，確定確定特定干擾源的干擾信號在周期內(nèi)呈現(xiàn)的負載百分比，以及 根據(jù)所獲取的時域信息，確定特定干擾源的干擾信號在給定時間內(nèi)的持續(xù)時間； 并且從所獲取的頻譜信息提取頻譜特征包括： 根據(jù)所獲取的頻譜信息，確定特定干擾源的干擾信號所滿足的接收信號強度指示RSSI 值； 根據(jù)所獲取的頻譜信息，確定特定干擾源的干擾信號所滿足的特定頻譜的中心頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，根據(jù)時域特征和頻譜特征對待檢測的無線信號進行 分類檢測，以確定分類檢測結(jié)果包括： al)獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)； bl)根據(jù)中心頻率子單元獲取的待檢測信號的中心頻率，判斷待檢測信號是否滿足微 波爐中心頻率的特征條件； cl)如果滿足微波爐中心頻率的特征條件，則判斷當前是否為微波爐檢測模式；否則， 進行步驟al); dl)如果是微波爐檢測模式，則判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定閾值MWO_ DET_THRESH;否則，進行步驟al); el)如果信號強度大于設定閾值MW〇_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是否滿足微波爐 MWO窄帶頻譜特征，具體包括：尋找頻譜峰值peak_val以及峰值位置peak_bin，根據(jù)頻譜峰 值peak_val定義幅度閾值，以峰值位置peak_bin為中心，向上向下中間各取三個頻譜點作 為上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum、下幅度閾值lwr_sum，當上幅度閾值upr_ sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條件時，確定待檢測信號滿足 MWO窄帶頻譜特征；否則，進行步驟al); Π )如果待檢測信號滿足MWO窄帶頻譜特征，則確定當前檢測到疑似MWO干擾信號；否 貝1J，進行步驟al); gl)判斷是否首次檢測到疑似MW〇干擾信號；如果是，則初始化疑似MW〇干擾計數(shù)器， 并且記錄檢測到疑似MW0干擾信號的起始時間，進行步驟al);如果不是首次檢測到疑似 MW0干擾信號，則對疑似MW0干擾計數(shù)器更新； hi)將當前疑似MW0干擾信號的到達時間與檢測到疑似MW0干擾信號的起始時間相減 以獲得時間差，判斷時間差是否超過時間閾值；如果時間差大于時間閾值，則重置疑似MW0 干擾計數(shù)器，進行步驟al); il)如果時間差不大于時間閾值，則通過占空比duty_cucle單元獲取多個MWO干擾信 號的占空比Duty_cycle特征，如果占空比Duty_cycle特征符合微波爐信號特征，則確認檢 測到微波爐干擾；否則，重置疑似MW0干擾計數(shù)器，進行步驟al); 其中上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條 件為： 1. lwr_sum<center_sum/4 ； 2. upr_sum〈center_sum/4 ; 3. center_sum> 幅度預置 MWO_INT_DET_THRESH ; 或者，根據(jù)時域特征和頻譜特征對待檢測的無線信號進行分類檢測，以確定分類檢測 結(jié)果包括： a2)獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)； b2)判斷當前是否為HISS檢測模式； c2)如果是，則判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定閾值raSS_DET_THRESH ;否 貝1J，進行步驟a2); d2)如果信號強度大于設定閾值raSS_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是否滿足HISS 窄帶頻譜特征，具體包括：尋找頻譜峰值peak_val以及峰值位置peak_bin，根據(jù)頻譜峰值 peak_val定義幅度閾值，以峰值位置peak_bin為中心，向上向下中間各取三個頻譜點作 為上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum、下幅度閾值lwr_sum，當上幅度閾值upr_ sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條件時，確定待檢測信號滿足 i^HSS窄帶頻譜特征；否則，進行步驟a2); e2)如果待檢測信號滿足rass窄帶頻譜特征，則確定當前檢測到疑似rass干擾信號； 否則，進行步驟a2); f2)判斷是否首次檢測到疑似fhss干擾信號；如果是，則初始化疑似rass干擾計數(shù) 器，同時記錄檢測到疑似FHSS干擾信號的起始時間；進行步驟a2); 如果不是首次檢測到疑似fhss干擾信號，對疑似rass干擾計數(shù)器更新； g2)將當前疑似FHSS干擾信號的到達時間與檢測到疑似HISS干擾信號的起始時間相 減以獲得時間差，判斷時間差是否超過時間閾值； 如果時間差大于時間閾值，則重置疑似FHSS干擾計數(shù)器，進行步驟a2); h2)如果時間差不大于時間閾值，則判斷疑似rass干擾計數(shù)器的值是否大于跳頻次數(shù) 閾值；如果fhss干擾計數(shù)器的值大于跳頻次數(shù)閾值，則確認檢測到rass干擾；否則，重置 疑似FHSS干擾計數(shù)器，進行步驟a2); 其中上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條 件為： 1. lwr_sum<center_sum/4 ； 2. upr_sum〈center_sum/4 ; 3. center_sum> 幅度預置 FHSS_CENTER_THRESH ; 或者，根據(jù)時域特征和頻譜特征對待檢測的無線信號進行分類檢測，以確定分類檢測 結(jié)果包括： a3)獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)； b3)判斷當前是否為WiFi檢測模式； c3)如果是，則判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定閾值WIFI_DET_THRESH ;否 貝1J，進行步驟a3); d3)如果信號強度大于設定閾值WIFI_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是否滿足WiFi 頻譜特征，其中WiFi頻譜特征為寬帶頻譜，并且WiFi頻譜中超過一半的頻譜數(shù)值大于峰值 的四分之一，當在預定時間內(nèi)檢測到多個連續(xù)類似信號的持續(xù)特征時，確定待檢測信號滿 足WiFi頻譜特征；否則，進行步驟a3); e3)如果待檢測信號滿足WiFi頻譜特征，則確定當前檢測到疑似WiFi干擾信號；否 貝1J，進行步驟a3); f3)判斷是否首次檢測到疑似WiFi干擾信號；如果是，則初始化疑似WiFi干擾計數(shù) 器，同時記錄檢測到疑似WiFi干擾信號的起始時間否則，進行步驟a3); 如果不是首次檢測到疑似WiFi干擾信號，對疑似WiFi干擾計數(shù)器更新， g3)將當前疑似WiFi干擾信號的到達時間與檢測到疑似WiFi干擾信號的起始時間 相減以獲得時間差，判斷時間差是否大于時間閾值，如果時間差大于時間閾值，則重置疑似 WiFi干擾計數(shù)器，進行步驟a3); h3)如果時間差不大于時間閾值，則判斷疑似WiFi干擾計數(shù)器的值是否大于計數(shù)器閾 值，若疑似WiFi干擾計數(shù)器的值大于計數(shù)器閾值，則確認檢測到WiFi干擾；否則，重置疑似 WiFi干擾計數(shù)器，進行步驟a3); 或者，根據(jù)時域特征和頻譜特征對待檢測的無線信號進行分類檢測，以確定分類檢測 結(jié)果包括： a4)獲取具有頻譜信息的FFT數(shù)據(jù)； b4)判斷當前是否為連續(xù)波CW檢測模式； c4)如果是，判斷待檢測信號的信號強度是否大于設定閾值CW_DET_THRESH，否則，進 行步驟a4); d4)如果信號強度大于設定閾值CW_DET_THRESH，則判斷待檢測信號是否滿足CW窄帶 頻譜特征，具體包括：尋找頻譜峰值peak_val以及峰值位置peak_bin，根據(jù)頻譜峰值peak_ val定義幅度閾值，以峰值位置peak_bin為中心，向上向下中間各取三個頻譜點作為上幅 度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum、下幅度閾值lwr_sum，當上幅度閾值upr_sum、中 幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條件時，確定待檢測信號滿足CW窄 帶頻譜特征；否則，進行步驟a4); e4)如果待檢測信號滿足CW窄帶頻譜特征，則確定檢測到疑似CW干擾信號； f4)累積疑似CW干擾信號的持續(xù)時間； g4)將當前疑似CW干擾信號的到達時間與疑似CW干擾信號的起始時間相減以獲得 時間差，判斷時間差是否大于時間閾值CW_INT_CONFIRM_WIN ;若時間差大于時間閾值CW_ INT_CONFIRM_WIN，則確定檢測到CW干擾，輸出CW檢測信息；否則，進行步驟a4); 其中上幅度閾值upr_sum、中幅度閾值center_sum和下幅度閾值lwr_sum滿足預設條 件為： 1. lwr_sum<center_sum/4 ； 2. upr_sum〈center_sum/4 ; 3. center_sum> 幅度閾值 CW_INT_DET_THRESH。
【文檔編號】H04W24/00GK104158611SQ201410411897
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】杜軍朝, 劉惠, 張立勇, 李曙聰, 王增祥, 王探云, 劉思聰, 韓路, 孫繼東, 張應昌, 李聰奇, 華騰飛, 張美清 申請人:西安電子科技大學