無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析中指標(biāo)體系淺析

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摘要：無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析是實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)電管理科學(xué)化的重要手段，準(zhǔn)確分析無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的變量是數(shù)據(jù)分析的前提，根據(jù)分析目的建立完善的指標(biāo)體系是科學(xué)分析無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。本文分析了無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的常見(jiàn)變量，以具體實(shí)例討論了指標(biāo)體系的建立和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變量指標(biāo)體系

0引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，制造強(qiáng)國(guó)和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略落實(shí)推進(jìn)，各行各業(yè)對(duì)無(wú)線(xiàn)電頻譜資源的需求不斷增加。公眾移動(dòng)通信、廣播電視、民航、鐵路、安防等領(lǐng)域不斷提出新的頻譜需求，相對(duì)有限的頻譜資源和不斷增長(zhǎng)的頻譜需求之間的矛盾越來(lái)越突出。為了合理規(guī)劃和有效使用無(wú)線(xiàn)電頻譜資源，無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析變得越來(lái)越重要。科學(xué)有效的數(shù)據(jù)分析是支撐頻譜資源合理規(guī)劃和高效使用的重要前提，而無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析中的變量和指標(biāo)體系是數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)。

1變量和指標(biāo)體系

1.1變量

在統(tǒng)計(jì)學(xué)上，根據(jù)變量的可量性可以將變量劃分為定類(lèi)變量、定序變量、定距變量和定比變量四種類(lèi)型，它們的可量性依次越來(lái)越高，后者包含前者，前者不包含后者。定類(lèi)變量是指將總體單位按照某種屬性或特征劃分為若干并列的類(lèi)別，也叫列名變量。定類(lèi)變量是最基本、最粗略的計(jì)量尺度，只可以進(jìn)行＝或≠運(yùn)算。例如按調(diào)制方式將無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分為調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相和混合調(diào)制四類(lèi)。定序變量是指把總體單位按一定特征的大小、高低、強(qiáng)弱等順序排列起來(lái)，構(gòu)成定序數(shù)據(jù)，也叫順序變量。定序變量是計(jì)量尺度更高一級(jí)的變量，可以進(jìn)行＞、＜、＝或≠運(yùn)算。例如將無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的頻率由低到高排列成7.23MHz、8.5MHz、9.5MHz、10MHz等等。定距變量，可以準(zhǔn)確計(jì)算個(gè)體單位之間的差距是多少。不僅可以進(jìn)行定類(lèi)變量和定序變量的全部運(yùn)算，還可以進(jìn)行加減運(yùn)算，即可以進(jìn)行＞、＜、＝、≠、＋或-運(yùn)算。例如無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的接收電平為-31dBm、-42dBm、-60dBm等。定比變量也叫比率變量，是度量層次最高的數(shù)據(jù)測(cè)量尺度，它不僅可以進(jìn)行比它低一級(jí)度量變量相同的運(yùn)算，還可以進(jìn)行乘除運(yùn)算，即可以進(jìn)行＞、＜、＝、≠、＋、-、×或÷運(yùn)算。例如功率大小為20W、30W、40W、100W等。

1.2指標(biāo)及指標(biāo)體系

指標(biāo)是反映和說(shuō)明統(tǒng)計(jì)總體數(shù)量特征的科學(xué)概念與具體數(shù)值。按性質(zhì)不同可以分為數(shù)量指標(biāo)和質(zhì)量指標(biāo)，數(shù)量指標(biāo)是說(shuō)明總體規(guī)模和水平的各種總量指標(biāo)，質(zhì)量指標(biāo)是反映總體效益或質(zhì)量的相對(duì)指標(biāo)或平均指標(biāo)。指標(biāo)具有數(shù)量性、綜合性、客觀性、科學(xué)性和可操作性等特點(diǎn)。指標(biāo)體系是一系列相互聯(lián)系、相互制約，從不同角度、層面、環(huán)節(jié)全面反映復(fù)雜總體特征的指標(biāo)系統(tǒng)。單一的指標(biāo)只能反映研究對(duì)象某一方面的特征，要全面了解研究對(duì)象，必須建立科學(xué)的指標(biāo)體系。

2無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變量分析

常用的無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變量有頻率、電平、帶寬等。頻率變量是一個(gè)定序變量，可以按頻率高低順序排列起來(lái)。頻率變量取值雖然是數(shù)值，但是只能進(jìn)行排序，不能進(jìn)行加減乘除運(yùn)算。電平變量是一個(gè)定距變量，不僅可以進(jìn)行分類(lèi)、排序，還可以進(jìn)行加減法運(yùn)算。帶寬變量也是一個(gè)定距變量，可以在定序變量的基礎(chǔ)上進(jìn)行加減運(yùn)算。調(diào)制方式變量是一個(gè)定類(lèi)變量，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)，但是只能進(jìn)行＝或≠運(yùn)算。監(jiān)測(cè)時(shí)間是一個(gè)定序變量。表1為無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析常用的變量及其類(lèi)別。

3無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析指標(biāo)體系

任何數(shù)據(jù)分析都需要一個(gè)具體的分析目標(biāo)，或者稱(chēng)為研究問(wèn)題。如我們研究某一區(qū)域，一定時(shí)間范圍內(nèi)的調(diào)頻廣播頻段頻譜使用情況。以此問(wèn)題為例來(lái)分析無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的變量及其指標(biāo)體系。先確定這一問(wèn)題的總體，即某一區(qū)域時(shí)間在2021年7月17日00:00-24:00之間，頻率為87-108MHz的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。每個(gè)總體單位的電平、帶寬、調(diào)制方式、監(jiān)測(cè)時(shí)間等標(biāo)志都可能不同，這些標(biāo)志就是變量。具體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)示例如表2所示。為分析該頻段頻譜使用情況，建立以功率電平指標(biāo)、占用帶寬指標(biāo)和占用度指標(biāo)為主的指標(biāo)體系，從功率、帶寬和頻譜占用等方面進(jìn)行分析，其中各指標(biāo)又通過(guò)不同指標(biāo)來(lái)體現(xiàn)數(shù)據(jù)情況。

3.1功率電平指標(biāo)

L3.1.1最大電平LMAX最大電平是指總體單位中功率電平變量取值最大的值，用LMAX表示，計(jì)算方法是直接在功率電平變量中求最大值。上述例子中頻率為99MHz的廣播信號(hào)是這一區(qū)域內(nèi)功率電平最大的信號(hào)，電平為-27dBm。該指標(biāo)說(shuō)明了這一區(qū)域內(nèi)收到的信號(hào)的最大功率電平。3.1.2最小電平LMIN最小電平是指總體單位中功率電平變量取值最小的值，用LMIN表示，計(jì)算方法是直接在功率電平變量中求最小值。上述例子中頻率為89.8MHz的廣播信號(hào)是這一區(qū)域內(nèi)功率電平最小的信號(hào)，電平為-51dBm。該指標(biāo)說(shuō)明了這一區(qū)域內(nèi)收到的信號(hào)的最小功率電平。3.1.3平均電平LAVG平均電平是指總體單位中功率電平變量的平均值，用LAVG表示，計(jì)算方法是在所有功率電平變量中求平均值。設(shè)各總體單位對(duì)應(yīng)的功率電平分別為P1、P2、P3…Pi，則平均電平LAVG=（P1+P2+P3…+Pi）/i。上述例子中平均電平LAVG=（-46-51+…-47）/8=-40dBm。該指標(biāo)說(shuō)明了這一區(qū)域內(nèi)收到的調(diào)頻廣播信號(hào)的平均功率電平情況，這一指標(biāo)還可以說(shuō)明這一區(qū)域內(nèi)的信號(hào)整體接收狀況。

3.2占用帶寬指標(biāo)

B3.2.1最大帶寬BMAX最大帶寬是指總體單位中占用帶寬變量最大的值，用BMAX表示，計(jì)算方法是在占用帶寬變量中求最大值。上述例子中頻率為88.7MHz的廣播信號(hào)占用帶寬最大，為250kHz。該指標(biāo)說(shuō)明了這一區(qū)域內(nèi)收到的信號(hào)占用帶寬最大的信號(hào)情況。3.2.2最小帶寬BMIN最小帶寬是指總體單位中占用帶寬變量最小的值，用BMIN表示，計(jì)算方法是在占用帶寬變量中求最小值。上述例子中頻率為89.8MHz的廣播信號(hào)占用帶寬最小，為156kHz。該指標(biāo)說(shuō)明了這一區(qū)域內(nèi)收到的信號(hào)占用帶寬最小的信號(hào)情況。3.2.3平均帶寬BAVG平均帶寬是指總體單位中占用帶寬變量的平均值，用BAVG表示，計(jì)算方法是求全部總體單位占用帶寬的平均值。設(shè)各總體單位對(duì)應(yīng)的占用帶寬分別為B1、B2、B3…Bi，則平均電平BAVG=（B1+B2+B3…+Bi）/i。上述例子中廣播信號(hào)占用平均帶寬BAVG=（250+156+…+209）/8=201.625kHz，該指標(biāo)說(shuō)明了這一區(qū)域內(nèi)收到的信號(hào)平均占用帶寬的情況。

3.3頻譜占用度指標(biāo)

O3.3.1信道占用度OCHANEL信道占用度是指在某一具體信道內(nèi)，電平值超過(guò)一定限值的時(shí)間與總測(cè)量時(shí)間之比，用OCHANEL表示，根據(jù)總測(cè)量時(shí)間可以分為小時(shí)占用度、天占用度、周占用度、月占用度、年占用度等等。上述示例中各信道的信道天占用度為100%，因?yàn)槿於急O(jiān)測(cè)到了各調(diào)頻廣播的信號(hào)發(fā)射。3.3.2頻段占用度OFRQ頻段占用度是指在某一具體業(yè)務(wù)頻段和測(cè)量時(shí)間內(nèi)，占用信道數(shù)與總信道數(shù)之比，用OFRQ表示。設(shè)各研究頻段內(nèi)總信道數(shù)為M，實(shí)際使用信道為N，則OFRQ=N/M。上述例子中調(diào)頻廣播頻段信道總數(shù)為210個(gè)，頻段占用度OFRQ=8/210=3.8%，該指標(biāo)說(shuō)明了這一區(qū)域內(nèi)某頻段被實(shí)際占用的情況。3.3.3頻帶占用度OBAND頻帶占用度是指頻段內(nèi)所有信號(hào)的占用帶寬之和與整個(gè)研究頻段帶寬之比，用OBAND表示。OBAND=（B1+B2+B3…+Bi）/X=(BAVG×i)/X，上述示例中OBAND=（0.25+0.156+…+0.209）MHz/（108-87）MHz×100=1.613/21×100=7.68%，說(shuō)明該地區(qū)實(shí)際使用調(diào)頻廣播頻段帶寬占整個(gè)調(diào)頻廣播頻段21MHz的7.68%。

4結(jié)束語(yǔ)

變量、指標(biāo)是無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)，指標(biāo)體系是無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析的理論體系。準(zhǔn)確把握變量、指標(biāo)是開(kāi)展無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析的前提，建立完善的指標(biāo)體系是全面分析無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的必要條件。本文分析了無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的變量，在示例中通過(guò)功率電平指標(biāo)、占用帶寬指標(biāo)和頻譜占用度指標(biāo)，全面分析了某地區(qū)某時(shí)間段調(diào)頻廣播頻段的頻譜使用情況。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉厚元.統(tǒng)計(jì)學(xué)原理與分析.武漢:武漢理工大學(xué)出版社,2012

[2]ITU.頻譜監(jiān)測(cè)手冊(cè).2011

[3]段洪濤.頻段占用度測(cè)量研究[J].中國(guó)無(wú)線(xiàn)電,2010(06)

作者:李應(yīng)斌 周忠超 張曉云 劉曦元 單位:國(guó)家無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)中心云南監(jiān)測(cè)站