面向无线电监测与管理的可视化技术综述

频谱是一种承载无线电通信的自然资源,无线电管理部门需对其管辖范围内的无线电通信进行监测和管理,保障频谱资源被高效有序地使用.可视化与可视分析作为一种数据分析、信息挖掘和辅助决策的重要技术,广泛应用于分析各类仿真和监测获得的电磁大数据,以提升管理人员在无线电信号识别、无线电行为理解、通信干扰检测与处置、电磁环境态势感知等方面的能力.通过整理2000—2020年的相关文献,首先总结无线电监管发展历程和数据分析需求;然后从科学可视化、信息可视化和可视分析3个方面系统地梳理已有研究和应用场景;最后展望了该领域未来的研究方向.

无线电频谱与无线电信号数据协同可视分析方法

无线电频谱数据和无线电信号特征数据是无线电管理人员了解复杂电磁环境的主要信息来源,将两者协同起来分析是无线电管理领域的新发展方向,但频谱数据结构化程度低且频谱分析专业门槛高,信号数据在时频上离散、量大且信号特征提取不稳定,这些问题会严重影响分析效率.为此,提出了一种面向无线电频谱数据与无线电信号数据协同工作的可视分析方法,将经典的频谱可视化与新颖的信号可视化方法相结合,提供多种交互手段实现2种数据的联动分析和相互验证.文中采用了信号投影图作为人机交互接口,帮助分析人员可视交互地判别信号数量并聚类信号特征数据.同时还设计了一种新颖的信号流图,用于同时展示不同无线电信号的多特征时变模式.通过实验和用户评估,文中原型系统能较好地完成信号特征记录聚类、信号时变特征分析和信号数据提取准确性分析等需要两种数据密切配合才能完成的分析任务.