CN101363892A

CN101363892A - 无线电监测和电子干扰一体化系统

Info

Publication number: CN101363892A
Application number: CNA2008101964916A
Authority: CN
Inventors: 俞惟铨
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-09-10
Filing date: 2008-09-10
Publication date: 2009-02-11

Abstract

本发明是无线电监测和电子干扰一体化系统，包括监测测向接收天线阵、干扰发射天线、高低端电旋开关、监测/测向选择器、放大器、全数字监测/测向接收机、数字分析处理单元、全数字监测测向控制单元、工业控制计算机、GPS、车头方位显示器、干扰机组合等。优点：系统融无线电监测测向与电子干扰于一体，反应迅速；以载车为工作平台，搬移方便；系统对20MHz～3000MHz频段内无线电信号进行搜索、监测、监听、测向，发现需要排除和打击的非法或有害无线电信号，即实施无线电干扰，有效抑制或避免非法或有害无线电信号传输；采用最先进的数字频率合成技术，分频段设置八付干扰发射天线布置在车顶，并用天线罩全封闭，隐蔽性强。

Description

无线电监测和电子干扰一体化系统

技术领域

本发明涉及的是无线电监测和电子干扰一体化系统，属于无线电监测和电子干扰技术领域。

背景技术

现今远距离无线遥控引爆炸弹的手段，大多为极为普通的、日常生活所使用的、不被人们注意的无线遥控工具，如各类无线通信终端(移动通信手机、无线寻呼机、对讲机、无绳电话等)和玩具遥控、汽车遥控、航模遥控等各类遥控器。

它们的工作频率排列如下：

GSM 925～960MHz，

CDMA/TDMA 825～894MHz，

AMPS 869～894MHz，

DCS 1805～1880MHz，

DECT 1880～1900MHz，

W-CDMA WLL 1920～1980MHz，

PHS WLL 1900～1920MHz，

PCS/TACS 1930～1990MHz，

Toy remote Controller 27MHz、43MHz(遥控距离10～50米)，

Wal kie-talkie 43MHz、157MHz、410MHz(遥控距离1～3公里)，

Vehicle remote controller 310MHz、315MHz、330MHz、433MHz(遥控距离100米)，

Wireless telephone 78MHz、110MHz(遥控距离100米～3公里)，Satellite mobile phone 2400MHz。

为保障人民生命财产安全，有效防止和抑制恐怖分子、极端民族主义分子和其它一切犯罪分子利用各种远距离无线遥控工具引爆炸弹事情的发生，需采用技术手段解决。

发明内容

本发明的目的在于提出一种由无线信号侦察和通讯干扰相结合的综合一体化系统，以机动载车为工作平台，用于对超短波无线电信号进行监测、监听、测向、定位及干扰。

本发明的技术解决方案：其结构是测向天线阵的信号输出端与高低端电旋开关的信号输入端对应相接，高低端电旋开关的信号输出端与高低端选择器的信号输入端对应相接，高低端选择器的第一信号输出端与监测/测向选择器的第一信号输入端对应相接，高低端选择器的第二信号输出端与A放大器的信号输入端对应相接，监测/测向选择器的信号输出端与B放大器的第一信号输入端对应相接，A放大器的信号输出端与全数字监测/测向接收机的第一信号输入端对应相接，B放大器的信号输出端与全数字监测/测向接收机的第二信号输入端对应相接，全数字监测/测向接收机的第一信号输出端与数字分析处理单元的第一信号输入端对应相接，全数字监测/测向接收机的第二信号输出端与数字分析处理单元8的第二信号输入端对应相接，数字分析处理单元的信号输出端与工业控制计算机的第一信号输入端对应相接，监测/测向选择器的信号输出/输入端与监测天线的信号输入/输出端对应相接，高低端电旋开关的信号输入/输出端与GPS的信号输出/输入端对应相接，全数字监测测向控制单元的第一信号输出端与全数字监测/测向接收机的第三信号输出端对应相接，全数字监测测向控制单元的第二信号输出端与B放大器的第二信号输入端对应相接，全数字监测测向控制单元的第三信号输出端与监测/测向选择器的第二信号输入端对应相接，全数字监测测向控制单元的第三信号输出端与GPS的信号输入端对应相接，全数字监测测向控制单元的第三信号输出端与电子罗盘的信号输入端对应相接，全数字监测测向控制单元的第三信号输出端与车头方位显示器的第一信号输入端对应相接，工业控制计算机的第一信号输入/输出端与全数字监测/测向接收机的信号输出/输入端对应相接，工业控制计算机的第二信号输入/输出端与全数字监测测向控制单元的信号输出/输入端对应相接，工业控制计算机的第一信号输出端与打印机的信号输入端对应相接，工业控制计算机的第二信号输出端与车头方位显示器的第二信号输入端对应相接，工业控制计算机的第三信号输出端与干扰机组合的信号输入端对应相接，工业控制计算机连接网络，GPS的信号输出端与工业控制计算机的第二信号输入端对应相接，电子罗盘的信号输出端与工业控制计算机的第三信号输入端对应相接，

本发明的优点：系统融无线电监测测向与电子干扰于一体，反应迅速；以载车为工作平台，搬移方便；系统可对20MHz～3000MHz频段内无线电信号进行搜索、监测、监听、测向，当发现需要排除和打击的非法或有害无线电信号后，立即实施无线电干扰，从而有效的抑制或避免非法或有害无线电信号传输(含无线遥控炸弹的引爆拦阻)；采用最先进的数字频率合成技术，分频段设置了八付干扰发射天线布置在车顶，并用天线罩全封闭，隐蔽性强。

附图说明

附图1是无线电监测和电子干扰一体化系统框图.

具体实施方式

对照附图1，其结构是测向天线阵的信号输出端与高低端电旋开关的信号输入端对应相接，高低端电旋开关的信号输出端与高低端选择器的信号输入端对应相接，高低端选择器的第一信号输出端与监测/测向选择器的第一信号输入端对应相接，高低端选择器的第二信号输出端与A放大器的信号输入端对应相接，监测/测向选择器的信号输出端与B放大器的第一信号输入端对应相接，A放大器的信号输出端与全数字监测/测向接收机的第一信号输入端对应相接，B放大器的信号输出端与全数字监测/测向接收机的第二信号输入端对应相接，全数字监测/测向接收机的第一信号输出端与数字分析处理单元的第一信号输入端对应相接，全数字监测/测向接收机的第二信号输出端与数字分析处理单元的第二信号输入端对应相接，数字分析处理单元的信号输出端与工业控制计算机的第一信号输入端对应相接，监测/测向选择器的信号输出/输入端与监测天线的信号输入/输出端对应相接，高低端电旋开关的信号输入/输出端与GPS的信号输出/输入端对应相接，全数字监测测向控制单元的第一信号输出端与全数字监测/测向接收机的第三信号输出端对应相接，全数字监测测向控制单元的第二信号输出端与B放大器的第二信号输入端对应相接，全数字监测测向控制单元的第三信号输出端与监测/测向选择器的第二信号输入端对应相接，全数字监测测向控制单元的第三信号输出端与GPS的信号输入端对应相接，全数字监测测向控制单元的第三信号输出端与电子罗盘的信号输入端对应相接，全数字监测测向控制单元的第三信号输出端与车头方位显示器的第一信号输入端对应相接，工业控制计算机的第一信号输入/输出端与全数字监测/测向接收机的信号输出/输入端对应相接，工业控制计算机的第二信号输入/输出端与全数字监测测向控制单元的信号输出/输入端对应相接，工业控制计算机的第一信号输出端与打印机的信号输入端对应相接，工业控制计算机的第二信号输出端与车头方位显示器的第二信号输入端对应相接，工业控制计算机的第三信号输出端与干扰机组合的信号输入端对应相接，工业控制计算机连接网络，GPS的信号输出端与工业控制计算机的第二信号输入端对应相接，电子罗盘的信号输出端与工业控制计算机的第三信号输入端对应相接，

所述的DF-5M测向天线阵，共分两层沿高度方向排列，分为三个工作波段。下层排列了AB波段(20MHz～800MHz)和C波段(800MHz～1600MHz)，分别由五根偶极子(Φ16mm)垂直放置在一个正五边形的顶点组成圆型阵列。AB波段为有源(每个天线带有一个平衡放大器)测向天线阵列，直径1米，单元偶极子长约0.2米；C波段为无源测向天线阵列，直径0.5米，单元偶极子长度有所缩小。上层是D波段(1600MHz～3000MHz)，也为无源测向天线阵列，直径约0.3米，单元偶极子长度进一步缩小。外层覆盖有天线罩，整个天线阵高约0.5米(含天线罩)，阻抗为50Ω，接口为N型插座。

所述的高低端电旋开关，根据频段分为低端电旋开关单元和高端电旋开关单元。它受全数字监测测向控制单元13的控制和供电。

其中低端电旋开关单元(型号为ANS 017L)的工作频率为20MHz～1600MHz，它相当于一个高频电子开关，它有10个信号输入端、2个信号输出端、1个控制/供电端口、1个自校信号输入端和1个自校信号输出端，它受控同时打通某两路信号通道(分为主路、辅路)和自校信号通道。

高端电旋开关单元的工作频率为1600MHz～3000MHz，型号为ANS018L，它也是一个高频电子开关，它有5个信号输入端、2个信号输出端、1个控制/供电端口、1个自校信号输入端，它受控同时打通某两路信号通道(分为主路、辅路)和自校信号通道。

高低端选择器是一个4：2选择器，用于从高端电旋开关和低端电旋开关输出的2对主辅信号中选取1对主辅信号输出。它有4个输入端、2个输出端和1个控制/供电端。输出1路主信号进入放大器，另一路辅信号送到监测/测向选择器。

监测/测向选择器是一个3：1选择器，用于从监测天线和测向天线阵中选择1路信号输出。它有3个输入端、1个输出端和1个控制/供电端。

A放大器和B放大器一样，工作频率为20～3000MHz，具有放大、直通、衰减三种功能，在使用中根据实际需要由软件设定。它有1个控制/供电端、1个输入端、1个输出端。

全数字监测/测向接收机，具有监测和测向双重功能。在需要测向时，两信道同时工作，对来自A放大器和B放大器的两路信号进行变频、解调、解码，输出包含信号相位和幅度特性的两路中频信号，再到数字分析处理单元中处理；当不需要测向时，其中一个信道即转为监测用，对来自监测测向选择器的监测天线信号进行处理(可对不同频域、调制域、时域的信号进行监测测量)，输出包括信号频率、幅度、频偏、调制度、带宽、电平、频谱图像等信息，它通过RS232接口与计算机通讯。本实施例中选用美国TCI公司的4026型全数字双信道监测测向接收机。它的两个信道共用一个本振源，相位一致性好，从而保证了相关干涉仪测向系统的高精度，且系统灵敏度很高、稳定可靠。

数字分析处理单元的主要功能是检波出信号矢量电压中的相位差信息，它由模拟乘法器(型号MC1596L)、移相器(有两种型号：PSCQ-2-0.455和PSCQ-2-21.4，分别用于对455KHz中频和21.4MHz中频信号进行处理)和放大电路(其中的放大管型号为C157C)等组成，对来自接收机的中频信号进行处理，输出信号的相位信息。再通过模数(A/D)变换转换成数字信号提供给计算机。

监测天线由单极子天线和双锥天线组成。其中，单极子天线是有源的，工作频率范围为30MHz～300MHz，50Ω阻抗，N型接口；双锥天线是垂直有源的，工作频率范围为300MHz～3000MHz，其方向图为在水平面内无方向性、在垂直面内成八字形波瓣，直径约0.4米，高0.4米，总重量小于4Kg，50Ω阻抗，N型接口。

GPS，即全球定位系统(Global Positioning System)，它是由空间卫星、地面监控和用户设备三部分组成的，广泛地应用于各类导航定位系统中。GPS接收机是一个接收GPS卫星信号并实时计算出所处位置坐标的设备。GPS用于移动监测站中，其用途是随时确定移动车的地理位置(经、纬度)，并把数据提供给计算机。在电子地图上实时显示当前位置，同时为显示测向方位和交叉定位提供数据。本系统采用美国GARMIN公司的GPS 12XL(美洲豹)GPS接收机。GPS 12XL采用并行12通道接收体制，灵敏度高。

电子罗盘，是为移动监测站提供实时的参考方位数据，并把数据传输给计算机。本系统采用美国KVH公司的C100型电子罗盘。

车头方位显示器，是在液晶显示屏上实时显示相对于车头的信号方位，以便驾驶员及时掌握信号出现的方向，为快速查找信号提供便利。它通过串口与计算机联接。

全数字监测测向控制单元，型号为DFC 050L，是系统各部分控制驱动单元和直流供电单元。控制单元通过并口与工业控制计算机(ADVANTECHIPC-610)通讯，接受计算机的控制指令，对高低端电旋开关、高低端选择器、监测测向选择器、A放大器和B放大器、全数字监测测向接收机、GPS、电子罗盘、车头方位显示器等进行控制，使系统按着软件程序进行监测和测向。

工业控制计算机(ADVANTECH IPC-610)是作为应用软件的载体，除了执行程序(包括存储、打印)外，还对大量的数据、音频、视频等进行处理，它通过对大量采集的信息数据进行复杂的统计算法(如自相关算法、相位检波算法、HILBERT变换、FFT算法)，从而得出信号的方位。它具有运行速度快、容量大、稳定可靠、扩展性强、抗震性能好等特点。安装有无线电监测测向、统计分析、干扰控制、GIS电子地图、数据库等软件，具有良好的人机界面和网络接口，操作人员可对无线信号的监测监听和测向定位、非法信号的排查、干扰信号的发射等进行统一控制。系统可实现手动、自动扫描相应频段内侦收到的无线电信号，自动对所关心的信号进行参数测量、频谱分析等，实现快速发现信号、分析信号、确定信号危害程度。一旦需要对相应频率点进行对抗干扰，系统软件可自动转到干扰机控制单元，实现智能化干扰。其对干扰信号发射的控制有两种触发方式，一为人工触发，即在操作人员认为需要干扰时通过计算机指令控制发射相应干扰信号；另一种方式为自动触发，即将干扰信号发射单元与无线信号侦收单元相关联，通过对无线信号侦收单元所接收到的外界无线信号的特定参数进行触发阈值设置(如所关心频率点或频段的信号突发、特定信号的参数突变等)实现信号截获和实施干扰的智能化联动，加快系统工作效率。

打印机，为日本CANON公司的IP90V。

干扰机组合，型号为DE-J8100，由8个干扰单元组合而成，工作频段分别是20～60MHz、60～120MHz、120～340MHz、340～500MHz、500～1000MHz、1～1.5GHz、1.5～2.1GHz、2.1～3GHz。每个干扰单元又都是由干扰激励源、功率放大器和发射天线组成。干扰激励源受控产生干扰信号，再通过功率放大器放大后送至发射天线发射。干扰信号发射单元的工作模式有单频点干扰、预设频段内多信号干扰、预设频段同步干扰、全频段扫频干扰、宽带拦阻干扰等。

UPS，为不间断电源，型号为APC 2200VA在线式。

蓄电池，由4节12V100AH的电池组成。

发电机，型号为日本Honda EG2500。

车载逆变电源，型号为S1500-212。是将载车发动机富余的12V直流电转化为220V交流电，经UPS后给系统供电。

Claims

1、无线电监测和电子干扰一体化系统，其特征是测向天线阵的信号输出端与高低端电旋开关的信号输入端对应相接，高低端电旋开关的信号输出端与高低端选择器的信号输入端对应相接，高低端选择器的第一信号输出端与监测/测向选择器的第一信号输入端对应相接，高低端选择器的第二信号输出端与A放大器的信号输入端对应相接，监测/测向选择器的信号输出端与B放大器的第一信号输入端对应相接，A放大器的信号输出端与全数字监测/测向接收机的第一信号输入端对应相接，B放大器的信号输出端与全数字监测/测向接收机的第二信号输入端对应相接，全数字监测/测向接收机的第一信号输出端与数字分析处理单元的第一信号输入端对应相接，全数字监测/测向接收机的第二信号输出端与数字分析处理单元的第二信号输入端对应相接，数字分析处理单元的信号输出端与工业控制计算机的第一信号输入端对应相接，监测/测向选择器的信号输出/输入端与监测天线的信号输入/输出端对应相接，高低端电旋开关的信号输入/输出端与GPS的信号输出/输入端对应相接，全数字监测测向控制单元的第一信号输出端与全数字监测/测向接收机的第三信号输出端对应相接，全数字监测测向控制单元的第二信号输出端与B放大器的第二信号输入端对应相接，全数字监测测向控制单元的第三信号输出端与监测/测向选择器的第二信号输入端对应相接，全数字监测测向控制单元的第三信号输出端与GPS的信号输入端对应相接，全数字监测测向控制单元的第三信号输出端与电子罗盘的信号输入端对应相接，全数字监测测向控制单元的第三信号输出端与车头方位显示器的第一信号输入端对应相接，工业控制计算机的第一信号输入/输出端与全数字监测/测向接收机的信号输出/输入端对应相接，工业控制计算机的第二信号输入/输出端与全数字监测测向控制单元的信号输出/输入端对应相接，工业控制计算机的第一信号输出端与打印机的信号输入端对应相接，工业控制计算机的第二信号输出端与车头方位显示器的第二信号输入端对应相接，工业控制计算机的第三信号输出端与干扰机组合的信号输入端对应相接，工业控制计算机连接网络，GPS的信号输出端与工业控制计算机的第二信号输入端对应相接，电子罗盘的信号输出端与工业控制计算机的第三信号输入端对应相接，

2、根据权利要求1所述的无线电监测和电子干扰一体化系统，其特征是所述的M测向天线阵1，共分两层沿高度方向排列，分为三个工作波段。下层排列了AB波段和C波段，分别由五根偶极子垂直放置在一个正五边形的顶点组成圆型阵列，偶极子Φ16mm，AB波段为有源测向天线阵列，每个天线带有一个平衡放大器测向天线阵列，直径1米，单元偶极子长0.2米；C波段为无源测向天线阵列，直径0.5米，上层是D波段，1600MHz～3000MHz，也为无源测向天线阵列，直径约0.3米，外层覆盖有天线罩，整个天线阵高0.5米，含天线罩，阻抗为50Ω，接口为N型插座，所述的AB波段是20MHz～800MHz，和C波段是800MHz～1600MHz；

3、根据权利要求1所述的无线电监测和电子干扰一体化系统，其特征是所述的高低端选择器是一个4：2选择器，用于从高端电旋开关和低端电旋开关输出的对主辅信号中选取1对主辅信号输出，有4个输入端、2个输出端和1个控制/供电端，输出1路主信号进入A放大器，另一路辅信号送到监测/测向选择器。

4、根据权利要求1所述的无线电监测和电子干扰一体化系统，其特征是所述的监测/测向选择器是一个3：1选择器，用于从监测天线和测向天线阵中选择1路信号输出，它有3个输入端、1个输出端和1个控制/供电端。

5、根据权利要求1所述的无线电监测和电子干扰一体化系统，其特征是监测天线由单极子天线和双锥天线组成，其中，单极子天线是有源的，工作频率范围为30MHz～300MHz，50Ω阻抗，N型接口；双锥天线是垂直有源的，工作频率范围为300MHz～3000MHz，其方向图为在水平面内无方向性、在垂直面内成八字形波瓣，直径0.4米，高0.4米，总重量小于4Kg，50Ω阻抗，N型接口。