CN103402225A

CN103402225A - 无线电中继台监管方法和装置

Info

Publication number: CN103402225A
Application number: CN2013103621818A
Authority: CN
Inventors: 李�浩
Original assignee: CHENGDU ZERO TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHENGDU ZERO TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2013-08-20
Publication date: 2013-11-20

Abstract

本发明是为了解决传统无线电中继台监管工作量大，查找难，压制效果不佳的问题，采用相关算法自动查找中继台的上下行信号，并对其中的亚音频进行解码，通过发射上行信号达到干扰中继台的目的，而提出的无线电中继台监管方法和装置。

Description

无线电中继台监管方法和装置

一、技术领域

本发明属于无线电监测领域，可用于无线电中继台的监管，大大提高监管工作效率。

二、背景技术

在无线电管理中，中继台管理一直是难点。全国主要城市U/V业余中继台总数有376个。如天津市，合法的民用超短波固定台500多，合法业余中继台没有，初步估计全市非法中继有数百台，很多中继只是用两个车台拼凑而成。大量私设的中继电台是大量的干扰来源。

1.名词解释

亚音频CTCSS(Continuous Tone Controlled Squelch System)，连续语音控制静噪系统，俗称亚音频，是一种将低于音频频率的频率(67Hz-250.3Hz)附加在音频信号中一起传输的技术。因其频率范围在标准音频以下，故称为亚音频。

数字亚音频的英文名称(Coutinus Digital Controlled Squelech System)其中文含义是连续数字编码静噪系统，简称为DCS或CDCS。数字亚音频和亚音频作用相同，区别在于它是以数字编码方式和音频信号一起传输的。

CTCSS和DCS都是属于国际通用信令标准。CTCSS的频率范围从67.0HZ-250.3HZ共有38个标准码，由01-38的每个代码都有相对应的频率，如代码01对应频率为67.0HZ。除了标准码外还有一些非标准亚音频码，各厂家根据不同情况在低于300HZ音频频率下选取。而DCS数字亚音频一般都是104组码，但还有少数机型还要多，如IC-V8机DCS码为104×2组。

当中继台对接收信号进行中频解调后，亚音频信号经过滤波、整形，输入到CPU中，与本机设定的CTCSS频率进行比较，从而决定是否开启转发发射。有的中继台还加了DTMFANI自动呼号识别编码，只有合法的身份编码的信号才能打开中继台的转发。

2.超短波中继台的特点

1)传播距离远：依赖于差频工作原理就可扩大通信距离，有的中继台通信系统通过多个中继台级联，实现了自动漫游，覆盖范围更广。发射功率大，中继台的发射功率一般为25，50，有的甚至达到100瓦。灵敏度高，由于其设计工作频段窄，天线增益高，接收灵敏度远高于无线电管理部门的宽频段监测系统。

2)可用频段广：130～174/220～240/330～380/400～470MHz。

3)架设成本低：模拟中继台技术相当成熟，价格低廉，有的国产中继台只需要一两千元就能购买到，而且架设方便，只需租用高层电梯间一个角落，架上天线就可工作。

4)易用：为了使用户具有较好的体验，避免被占用频率干扰，生产厂家一般都允许用户随意改变频率。

5)亚音频编码校验：可添加模拟和数字CTCSS和DCS两种亚音编码，增加通信保密性。只有合法的身份编码的信号才能打开中继台的转发。

3.中继台目前的现状

中继台以上的特点形成了以下现状：

1)应用广、市场大、用户多，由于易于使用，价格低廉，正在渗透入越来越多行业。

2)私自架设现象严重，目前大部分省市对民用中继电台审批严格，对于业余中继台处于不批执照状态，而社会上存在最大量的也是私自架设的业余模拟中继台。粗略估计天津市的私自架设中继台达200-300个。

3)绝大多数私自设置使用中继台的人员都没有进行过相关培训，人员素质参次不齐。

4.中继台现状带来的问题

1)干扰大，大量的中继台私自架设，随意设置频率，极易对合法用户造成干扰2012年5月天津杨村军用机场调试新型空军机载设备，工作频率440-450(军频)但是长期被业余爱好者占用，经过一个月排查，清理了取缔了20余个非法中继台，全国各地今年也发生了很多非法中继台的重大干扰案件。2012年4月20日，黑龙江省绥化出租车私设中继台案；2013年04月03日江苏南京监测站查处非法中继台干扰全球卫星搜救系统专用频率案；可以说非法设置的中继台已经成为了重要的干扰源。

2)延迟国家模转数的进程，2009年12月12日，国家工信部发布666号文件，规定从2011年1月1日开始，停止对模拟对讲机的型号核准，并且以5年为过渡期，数字对讲机将完全取代模拟对讲机。这意味着，到2016年1月1日，模拟对讲机将完全退出中国的历史舞台。迈入2013年，正值过渡期的中间阶段，中国对讲机“模转数”必将进入一个关键年。然而低成本模拟中继台的不受控的私自滥用，也造成社会上模拟对讲机的需求仍然旺盛，影响了数字对讲机行业的发展，影响国家模转数的进程，也不利于频谱资源的有效利用。

3)用户素质参次不齐，使用中继台不受监管，极易发生影响社会稳定的事件

全国无委报道的各地出现非法中继台干扰：

2013年2月18日南通市监测站破获一起恶意干扰业余中继频率案

2013年3月27日，天津市无委办接到投诉433.65MHz/438.65MHz(合法业余中继台)受到干扰，上行频率长期恶意发送带有淫秽性质声音并打开中继台。此频道在业余无线电爱好者中使用广泛，干扰影响广泛、恶劣。

5.现有监测手段的局限性

中继台都存在发射时间不固定，通信内容不可控。且属台流动性较大，监测查找困难。而管理机构各地无线电管理委员会(以下简称“无委”)的人手有限，保障任务，其他监测任务繁重，无法对众多的非法中继进行有效监管。现有的监测手段也有很大局限性：

1)任务繁重，监测过程人员参与工作量巨大，传统扫描监听模式需要监测人员对所有出现上千个频率逐一解调监听、分析，人员工作负荷高。且各地监测站人员编制少，监测力量明显不足。

2)工作被动，被动式的查找，锁定频率后，定位以及查找的效率与中继台的工作频繁程度有很大关系，如果中继台发射信号时间短，频次低，查找效率将十分低下

3)对非法信号阻断压制的效果极其有限，前面提到中继台的功率较高且其工作频段窄，天线增益高，而目前无委具备的警示压制系统基本是宽带警示系统，天线增益也较低，加上考虑警示系统位置的因素。警示系统压制中继下行信号的效果很有限。

三、发明内容：

本发明的目的是为了解决传统无线电中继台监管工作量大，查找难，压制效果不佳的问题，而提出的无线电中继台监管方法和装置。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

无线电中继台监管方法，其特征是通过发射与中继台上行信号相同的频率，也可以是带宽内任一频率，来达到干扰中继台正常工作的目的。

无线电中继台监管方法，其特征是通过信号处理单元计算任意两个信号出现及消失时间的相关性，来判断这两个信号是否属于同一个中继台的上下行频率。计算方法如下：

S1(n)和S2(n)是两个信号在一定时间段内采集的样本序列，出现记为1，未出现记为0，则它们的相关系数为：

r_{xy} = Σ_{k = 0}^{n} S 1 (n) S 2 (n)

对一定频段内出现的M个信号按照上面公式进行两两相关运算，求出每个频率与自己相关系数最高的频率，并且相关系数达到设定值时则初步判断这两个信号为中继台上下行信号。

无线电中继台监管方法，其特征是如果上下行频率包含亚音频编码，则先进行亚音频解码。

无线电中继台监管方法，其特征是通过信号的声音信号所包含的亚音频进行解码。

无线电中继台监管方法，其特征是通过发射计算出的上行频率，监测下行频率是否出现，来确认这两个频率是否为同一中继台的上下频率。如果包含亚音频，则发射信号应包含亚音频码。

无线电中继台监管装置，其特征是通过调用发射设备，发射与中继台上行频率相同频率，

也可以是带宽内任一频率，来达到干扰中继台正常工作的目的。

无线电中继台监管装置，其特征是包含监测设备控制单元、发射设备控制单元、信号处理单元、数据库存储管理单元。

无线电中继台监管装置，其特征是通过信号处理单元计算任意两个信号出现及消失时间的相关性，来判断这两个信号是否属于同一个中继台的上下行频率。

无线电中继台监管装置，其特征是包含监测设备。

无线电中继台监管装置，其特征是包含发射设备。

无线电中继台监管装置，其特征是包含亚音频编码、解码设备。

无线电中继台监管装置，其特征是通过监测设备对信号进行解调后的声音信号进行亚音频解码。

四、有益效果：

本发明对比已有技术具有以下创新点：

1、通过算法自动找出中继台上下行频率；

2、通过声音信号对中继台亚音频进行解码；

3、通过上行信号来达到较小功率干扰中继台的目的

本发明对比已有技术具有以下显著优点：

1、全自动扫描分析，人工干预很少，减轻监测人员负担，提高监测效率。

2、改变被动式的查找定位模式，主动激活非法的中继台，常发的工作状态极大提高查找定位效率。同时，也可阻断非法信息的传播。

3、可以使用较小功率就可以轻松压制中继台信号。

4、利用声音信号进行亚音频解码，对监测设备的兼容性很强。

5、必要时可利用非法的中继台进行无线电法律法规的宣传。

五、附图说明

图1为本发明方法的示意图；

图2为本发明装置1的示意图；

图3为本发明装置2的示意图；

图4为本发明装置3的示意图；

图5为本发明实施例的示意图；

六、具体实施方式

下面结合附图5和实施例对本发明作进一步说明。

本发明的基本思想是利用中继台会自动转发与设定亚音频相同的上行信号的特点，利用计算机软件和相关设备自动找出上行信号频率和亚音频编码，利用发射设备发射与上行信号相同的频率和亚音频信号，从而达到以较小功率压制中继台，提高工作效率的目的。

实施例：

测试地点：天津市无线电管理办公室监测站，利用成都零点科技有限公司的MR3302接收机(501)，并配备Windows8中文版64位操作系统，4G内存，Intel Core(TM)i5-2520M2.5GHzCPU的计算机，内装监测设备控制单元(502)、发射设备控制单元(504)、信号处理单元(503)、数据库存储管理单元(506)，亚音频编码、解码设备(507)，发射设备采用零点科技有限公司的TX3010发射机(505)。MR3200接收机设置为DSCAN扫描方式，频率范围440MHz一470Mhz，扫描步进12.5KHz，测量时间1小时。流程如下：

1.监测设备控制单元(502)控制MR3302接收机(501)参数，然后开始采集接收机信号数据；

2.信号数据经过信号处理单元(503)计算任意两个信号出现及消失时间的相关性，来判断这两个信号是否属于同一个中继台的上下行频率，计算方法如下：

r_{xy} = Σ_{k = 0}^{n} S 1 (n) S 2 (n)

3.亚音频编码、解码设备(507)对声音信号里面的亚音频信号进行解码；

4.所有结果可以存储入数据库存储管理单元(506)；

5.通过发射设备控制单元调用发射设备TX3010发射机(505)发射计算出的上行频率，监测下行频率是否出现，来确认这两个频率是否为同一中继台的上下频率，如果包含亚音频，则发射信号应包含亚音频码。

6.发射与中继台上行信号相同频率和亚音频的信号，进行中继台监管。

得到如下结果：

以上结合附图对本发明的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本发明的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本发明权利要求基础上的改动都是本发明的保护范围。

Claims

1.无线电中继台监管方法，其特征是通过发射与中继台上行信号相同的频率，来达到监管中继台正常工作的目的。

2.根据权利1所述的无线电中继台监管方法，其特征是通过信号处理单元计算任意两个信号出现及消失时间的相关性，来判断这两个信号是否属于同一个中继台的上下行频率，计算方法如下：

r_{xy} = Σ_{k = 0}^{n} S 1 (n) S 2 (n)

3.根据权利1所述的无线电中继台监管方法，其特征是如果上下行频率包含亚音频编码，则先进行亚音频解码。

4.根据权利1所述的无线电中继台监管方法，其特征是通过信号的声音信号所包含的亚音频进行解码。

5.根据权利1所述的无线电中继台监管方法，其特征是通过发射计算出的上行频率，监测下行频率是否出现，来确认这两个频率是否为同一中继台的上下频率。如果包含亚音频，则发射信号应包含亚音频码。

6.无线电中继台监管装置，其特征是通过调用发射设备，发射与中继台上行频率相同频率，来达到监管中继台正常工作的目的。

7.根据权利6所述的无线电中继台监管装置，其特征是包含监测设备控制单元、发射设备控制单元、信号处理单元、数据库存储管理单元。

8.根据权利6所述的无线电中继台监管装置，其特征是通过信号处理单元计算任意两个信号出现及消失时间的相关性，来判断这两个信号是否属于同一个中继台的上下行频率。计算方法如下：

r_{xy} = Σ_{k = 0}^{n} S 1 (n) S 2 (n)

9.根据权利6所述的无线电中继台监管装置，其特征是包含监测设备。

10.根据权利6所述的无线电中继台监管装置，其特征是包含发射设备。

11.根据权利6所述的无线电中继台监管装置，其特征是包含亚音频编码、解码设备。

12.根据权利6所述的无线电中继台监管装置，其特征是通过监测设备对信号进行解调后的声音信号进行亚音频解码。