CN104539386A - 一种互联型全频段信号屏蔽的装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种互联型全频段信号屏蔽的装置、系统和方法，互联型全频段信号屏蔽的装置包括宽带射频功率检测模块、微控制器模块、DDS射频信号发生模块、调制模块和宽带射频功率放大模块；宽带射频功率检测模块检测环境中的射频信号信息，并将其传送给微控制器模块；微控制器模块控制DDS射频信号发生模块产生与环境中射频信号信息相同的基带信号，并发送给调制模块；调制模块用于产生特定干扰信号并将其调制到基带信号中，然后发送给宽带射频功率放大模块；宽带射频功率放大模块将调制后的基带信号的功率进行放大，形成最终的屏蔽射频信号。本发明能够解决现有设备智能化水平低且屏蔽功能单一问题，不仅能够互联而且能对全频段信号进行屏蔽。

Description

一种互联型全频段信号屏蔽的装置、系统和方法

技术领域

本发明涉及信号屏蔽领域，尤其涉及一种互联型全频段信号屏蔽的装置、系统和方法。

背景技术

屏蔽仪是一个信号屏蔽设备，用于手机或类似的电磁信号发射器的信号屏蔽器，主要针对各类考场、学校、加油站、教堂、法庭、图书馆、会议中心、影剧院、医院、政府、金融、监狱、公安、军事重地等禁止使用手机、WIFI等使用无线电磁信号通信的场所。

现有的信号屏蔽设备存在有以下缺陷：一、只能对手机信号等特定频段的射频信号进行屏蔽，不能屏蔽其它射频信号；二、不具有联网功能，目前大多设备只是单一工作，开关机时间等不能自动控制，设备长期开启，会导致设备寿命短，也影响其它正常通信；三、干扰源单一，不能设定；现有设备中一些具有功率检测功能，但频段窄，且由于没有互联，所以射频功率检测需要每次都在固定频段内进行扫描，不能调动所有设备分段采集和共享数据，导致浪费时间、增加能源开支；四、由于没有互联，所以功率检测后的数据比较浪费，且不能定位；五、现有设备发射功率固定，屏蔽范围固定，不能根据屏蔽需求调整干扰源强度；六、现有设备没有服务器，不能准确进行大数据计算处理；七、不能将设备集中控制、统计、报警、处理，不具有设备、射频信息集中处理能力，不能共享屏蔽数据，不方便信息维护、管理；八、现有设备多为硬件搭建，没有设备升级接口，不便软件升级及维护。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种互联型全频段信号屏蔽的装置、系统和方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种互联型全频段信号屏蔽的装置，包括宽带射频功率检测模块、微控制器模块、DDS射频信号发生模块、调制模块、宽带射频功率放大模块；

所述宽带射频功率检测模块用以检测环境中的射频信号信息，并将所述射频信号信息传送给所述微控制器模块；

所述微控制器模块用以接收射频信号信息，并控制所述DDS射频信号发生模块产生与环境中射频信号信息相同的基带信号，并发送给所述调制模块；

所述调制模块用于产生特定干扰信号并将该特定干扰信号调制到基带信号中，并将调制后的基带信号发送给所述宽带射频功率放大模块；

所述宽带射频功率放大模块用以将调制后的基带信号的功率进行放大，形成最终的屏蔽射频信号。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步地，所述特定干扰信号为针对特定频段的干扰信号。

进一步地，所述互联型全频段信号屏蔽的装置还包括通信接口模块和电源模块，所述电源模块为上述所有模块提供电能；

所述通信接口模块与所述微控制器模块相连，用以将所述微控制器模块接收的射频信号信息传递到外界服务器；

所述通信接口模块支持支持蓝牙、wi f i、传感网和/或以太网通信，通过有线和/或无线的方式与外界服务器相连。

进一步地，所述电源模块、所述宽带射频功率检测模块、所述微控制器模块、所述DDS射频信号发生模块、所述调制模块、所述宽带射频功率放大模块和所述通信接口模块集成在所述互联型全频段信号屏蔽装置的一块控制板上；

所述宽带射频功率放大模块、所述调制模块、所述DDS射频信号发生模块、所述微控制器模块、所述电源模块从上往下依次排列，所述宽带射频功率检测模块位于所述宽带射频功率放大模块和所述调制模块右侧；所述通信接口模块位于所述DDS射频信号发生模块、所述微控制器模块和所述电源模块的右侧。

进一步地，所述的互联型全频段信号屏蔽的装置还包括外壳和面板，所述控制板固定在所述外壳和所述面板扣合的容置空间内；

所述外壳包括检测天线、发射天线、CAN接口、USB接口、网络接口和电源接口；所述检测天线和所述发射天线位于所述外壳的顶部，所述CAN接口、所述USB接口、所述网络接口和所述电源接口分布在所述外壳的两个侧面上或全部分布在所述外壳的一个侧面上；

所述面板包括面板按键和显示屏，所述面板按键位于所述面板的下侧,所述显示屏位于所述面板按键的上侧；

所述面板与所述微控制器模块通过导线连接。

本发明解决上述技术问题的另一种方案为：一种互联型全频段信号屏蔽的方法，包括如下步骤：

步骤1，检测环境中的射频信号信息；

步骤2，产生与环境中射频信号信息相同频率的基带信号；

步骤3，将特定干扰信号调制到基带信号中；

步骤4，对调制过的基带信号的功率进行放大，形成最终的屏蔽射频信号；

步骤5，将最终的屏蔽射频信号发射出去。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步地，步骤3中所述特定干扰信号为针对特定频段的干扰信号。

本发明解决上述技术问题的另一种方案为：一种互联型全频段信号屏蔽的系统，包括上述所述互联型全频段信号屏蔽装置，还包括与每一组所述的互联型全频段信号屏蔽装置相连的服务器和与所述服务器相连的云主机；

所述服务器采集与其相连的一组互联型全频段信号屏蔽装置的装置参数及射频信息，并将采集到的装置参数及射频信息上传至所述云主机；另外,所述服务器根据接收的装置参数及射频信息控制与其相连的一组所述互联型全频段信号屏蔽装置；

所述云主机将接收到的所有的装置参数及射频信息发送到每一个所述服务器中。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步地，每一组所述的互联型全频段信号屏蔽装置包括一个或多个所述的互联型全频段信号屏蔽装置，所述互联型全频段信号屏蔽装置通过有线和/或无线的方式与所述服务器相连；

所述服务器能够控制所述互联型全频段信号屏蔽装置的开机时间、干扰的频率范围、扫频范围、扫频精度、扫频速度以及加入的干扰源信息参数，所述服务器还可以对所述互联型全频段信号屏蔽装置进行集中自动升级。

本发明解决上述技术问题的另一种方案为：一种使用互联型全频段信号屏蔽系统屏蔽的方法，包括如下步骤：

步骤1，每个服务器采集与其连接的互联型全频段信号屏蔽装置的装置参数和射频信息并发送至云主机；

步骤2，云主机将采集到的所有互联型全频段信号屏蔽装置的装置参数和射频信息共享到所有服务器中；

步骤3，所述每个服务器根据所有所述互联型全频段信号屏蔽装置组的装置参数及射频信息控制与其相连的一组所述互联型全频段信号屏蔽装置的开机时间、干扰的频率范围、扫频范围、扫频精度、扫频速度以及加入的干扰源信息参数。

本发明的有益效果是：具有全频段屏蔽功能；从低频到高频，夹杂可编程的干扰信号快速扫描屏蔽，能预留特定频段不进行干扰处理；能根据需求调整屏蔽的范围，节省能源；具有射频信号检测功能，能对检测信号进行特定干扰；采用有线网络和无线网络的方法进行组网，方便设备集中控制、统计、报警、处理；能对指定频段进行采集，减少设备对整个频段的扫描时间，从而节省能源和时间，并能够快速响应；可设定信号屏蔽时间段、屏蔽频段、干扰强度、干扰信号类型等，使用方便；可根据信号衰减初步定位射频信号源的位置；可通过服务器联网，将设备、射频信息保存的云服务器中，并共享屏蔽数据，方便信息的维护、管理；能使用有线网络和无线网络对设备进行自动升级。

附图说明

图1为本发明所述互联型全频段信号屏蔽装置的系统结构图；

图2为本发明所述互联型全频段信号屏蔽装置的结构图；

图3为本发明所述互联型全频段信号屏蔽装置的方法流程图；

图4为本发明所述互联型全频段信号屏蔽系统结构图；

图5为本发明所述互联型全频段信号屏蔽系统的方法流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、外壳，2、控制板，3、面板，11、检测天线，12、发射天线，13、CAN接口，14、USB接口，15、网络接口，16、电源接口，21、电源模块，22、宽带射频功率检测模块，23、微控制器模块，24、DDS射频信号发生模块，25、调制模块，26、宽带射频功率放大模块，27、通信接口模块，31、面板按键，32、显示屏。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种互联型全频段信号屏蔽的装置，包括宽带射频功率检测模块22、微控制器模块23、DDS射频信号发生模块24、调制模块25、宽带射频功率放大模块26；

宽带射频功率检测模块22用以检测环境中的射频信号信息，并将射频信号信息传送给微控制器模块23；微控制器模块23用以接收射频信号信息，并控制DDS射频信号发生模块24产生与环境中射频信号信息相同的基带信号，并发送给调制模块25；调制模块25用于产生特定干扰信号并将该特定干扰信号调制到基带信号中，并将调制后的基带信号发送给宽带射频功率放大模块26，其中特定干扰信号为针对特定频段的干扰信号；宽带射频功率放大模块26用以将调制后的基带信号的功率进行放大，形成最终的屏蔽射频信号，其中微控制器模块24还用于管理控制各模块，并处理所有数据。

互联型全频段信号屏蔽的装置还包括通信接口模块27和电源模块21，电源模块21为所有模块提供电能；通信接口模块27与微控制器模块23相连，用以将微控制器模块23接收的射频信号信息传递到外界服务器；通信接口模块27支持支持蓝牙、wi f i、传感网和/或以太网通信，通过有线和/或无线的方式与外界服务器相连。

如图2所示，电源模块21、宽带射频功率检测模块22、微控制器模块23、DDS射频信号发生模块24、调制模块25、宽带射频功率放大模块26和通信接口模块27集成在互联型全频段信号屏蔽装置的一块控制板2上。宽带射频功率放大模块26、调制模块25、DDS射频信号发生模块24、微控制器模块23、电源模块21从上往下依次排列，宽带射频功率检测模块22位于宽带射频功率放大模块26和调制模块25右侧；通信接口模块27位于DDS射频信号发生模块24、微控制器模块23和电源模块21的右侧。

互联型全频段信号屏蔽的装置，还包括外壳1和面板3，控制板2固定在外壳1和面板3扣合的容置空间内；

外壳1包括检测天线11、发射天线12、CAN接口13、USB接口14、网络接口15和电源接口16；检测天线11和发射天线12位于外壳1的顶部，CAN接口13、USB接口14、网络接口15和电源接口16分布在外壳1的两个侧面上或全部分布在外壳1的一个侧面上；如图2所示，CAN接口13、USB接口14、网络接口15位于外壳1的一侧，电源接口16位于外壳1的另外一侧，但可以理解，本发明并不限于此种分布方式，其他分布方式比如CAN接口13、USB接口14、网络接口15、电源接口16全位于外壳1的一侧或者两两分布外壳1的两侧，本发明也可以采用。

检测天线11通过导线连接到宽带射频功率检测模块22上，主要用于获取环境中的射频信息，并将射频信息递给宽带射频功率检测模块22。发射天线12，通过导线连接到宽带射频功率放大模块26上，主要负责将射频信号发射到环境中。

本发明可以通过电源接口16供电，为了减少供电线路，也可直接使用网络接口15进行PoE供电。

面板3由面板按键31和显示屏32组成，如图2所示，显示屏32位于面板3的上侧，面板按键31位于显示屏32下侧，面板按键31数为四个，但是可以理解，本发明并不限于此，面板按键31的个数可以根据需要添加或者删除，面板按键31和显示屏32的位置可以根据需要调整。

面板3通过导线与微控制器模块23相连，能够实时显示并切换射频参数以及工作模式等设备参数。

本发明中，电源接口16或网络接口15可以对本发明的设备进行供电，本发明开始自检并检测服务器，并与服务器互联，如果没有检查到服务器，可开启通信接口模块的传感网通信，自适应组网；根据选择，自动协商，扫描环境射频信号，并联网共享；根据共享到的数据，开启屏蔽系统，进行特定干扰；如果获取到共享数据，则从低频到高频进行扫屏蔽，并实时进行联网检测；可通过服务器软件或面板按键31来设置本发明的干扰信号源功率、工作时间段、工作时间表以及不进行屏蔽操作的一个或者多个频段，可以通过服务器软件或者面板按键31设置本发明的装置参数，并在显示屏32上显示。

本发明能够用于屏蔽所有电磁信号通信的设备(如手机信号、GPRS、GPS、WIFI、蓝牙、其它射频信号)，禁止通信设备与外界沟通。

本发明使用扫频的方法，从低频到高频，快速扫描，并在扫描信号中夹杂可编程的干扰信号，从而抵抗消除外界的射频信号，预留特定频段不进行干扰处理。

本发明能够根据实际屏蔽区域的需求调整干扰信号的发射功率，从而调整屏蔽的范围，节省能源。

本发明能够自动使用宽带射频功率检测模块或者检波二极管检测环境中具有一定强度的射频信号，针对检测到的信号进行特定干扰。

本发明采用有线网络(以太网、usb、485、232、can等)和无线网络(特定频率，即本发明不干扰的频段)进行组网，并与服务器建立联系。服务器发送控制命令、参数信息，管理设备的开机时间、干扰的频率范围、扫频范围、扫频精度、扫频速度、干扰源的信息、检测环境中的射频信号参数等与设备功能相关的参数。本发明发送采集数据到服务器上处理，将得到的处理结果发回本发明中。通过网络连接，方便设备集中控制、统计、报警、处理。

通过服务器准确计算环境中已有的射频信号信息，通过网络共享，分发给本发明，可以使本发明对指定频段进行采集，多个设备相互协调，覆盖整个频段，减少对整个频段的扫描时间，从而节省能源和时间，并起到快速响应的能力，减少开机时间。

本发明可设定信号屏蔽时间段、屏蔽频段、干扰强度、干扰信号类型等设备、射频信息。根据多个设备采集射频信号强度差异，可根据信号衰减初步定位射频信号源的位置。通过服务器联网万维网，将设备、射频信息保存的云服务器中，并共享屏蔽数据，方便信息维护、管理。服务器使用有线网络和无线网络对设备进行集中、自动升级。

如图3所示，一种互联型全频段信号屏蔽的方法，包括如下步骤：

步骤1，检测环境中的射频信号信息；

步骤2，产生与环境中射频信号信息相同频率的基带信号；

步骤3，将特定干扰信号调制到基带信号中，其中特定干扰信号为针对特定频段的干扰信号；

步骤4，对调制过的基带信号的功率进行放大，形成最终的屏蔽射频信号；

步骤5，将最终的屏蔽射频信号发射出去。

如图4所示，一种互联型全频段信号屏蔽的系统，包括若干组如上所述的互联型全频段信号屏蔽装置，还包括与每一组所述的互联型全频段信号屏蔽装置相连的服务器和与服务器相连的云主机，每一组互联型全频段信号屏蔽装置包括一个或多个互联型全频段信号屏蔽装置，互联型全频段信号屏蔽装置通过有线和/或无线的方式与服务器相连；

服务器采集与其相连的一组互联型全频段信号屏蔽装置的装置参数及射频信息，并将采集到的装置参数及射频信息上传至云主机，云主机将接收到的所有互联型全频段信号屏蔽装置组的装置参数及射频信息发送到每一个服务器中，服务器根据所有互联型全频段信号屏蔽装置组的装置参数及射频信息控制与其相连的一组互联型全频段信号屏蔽装置的开机时间、干扰的频率范围、扫频范围、扫频精度、扫频速度以及加入的干扰源信息参数，服务器还可以对所述互联型全频段信号屏蔽装置进行集中自动升级。

如图5所示，一种使用互联型全频段信号屏蔽系统屏蔽的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，每个服务器采集与其连接的互联型全频段信号屏蔽装置的装置参数和射频信息并发送至云主机；

步骤2，云主机将采集到的所有互联型全频段信号屏蔽装置的装置参数和射频信息共享到所有服务器中；

步骤3，所述每个服务器根据所有所述互联型全频段信号屏蔽装置组的装置参数及射频信息控制与其相连的一组所述互联型全频段信号屏蔽装置的开机时间、干扰的频率范围、扫频范围、扫频精度、扫频速度以及加入的干扰源信息参数。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种互联型全频段信号屏蔽的装置，其特征在于，包括宽带射频功率检测模块(22)、微控制器模块(23)、DDS射频信号发生模块(24)、调制模块(25)和宽带射频功率放大模块(26)；

所述宽带射频功率检测模块(22)用以检测环境中的射频信号信息，并将所述射频信号信息传送给所述微控制器模块(23)；

所述微控制器模块(23)用以接收射频信号信息，并控制所述DDS射频信号发生模块(24)产生与环境中射频信号信息相同的基带信号，并发送给所述调制模块(25)；

所述调制模块(25)用于产生特定干扰信号并将该特定干扰信号调制到基带信号中，并将调制后的基带信号发送给所述宽带射频功率放大模块(26)；

所述宽带射频功率放大模块(26)用以将调制后的基带信号的功率进行放大，形成最终的屏蔽射频信号。

2.根据权利要求1所述的互联型全频段信号屏蔽的装置，其特征在于，所述特定干扰信号为针对特定频段的干扰信号。

3.根据权利要求1所述的互联型全频段信号屏蔽装置，其特征在于，所述互联型全频段信号屏蔽的装置还包括通信接口模块(27)和电源模块(21)，所述电源模块(21)为所有模块提供电能；

所述通信接口模块(27)与所述微控制器模块(23)相连，用以将所述微控制器模块(23)接收的射频信号信息传递到外界服务器；

所述通信接口模块(27)支持支持蓝牙、wi f i、传感网和/或以太网通信，通过有线和/或无线的方式与外界服务器相连。

4.根据权利要求1所述的互联型全频段信号屏蔽的装置，其特征在于，所述电源模块(21)、所述宽带射频功率检测模块(22)、所述微控制器模块(23)、所述DDS射频信号发生模块(24)、所述调制模块(25)、所述宽带射频功率放大模块(26)和所述通信接口模块(27)集成在所述互联型全频段信号屏蔽装置的一块控制板(2)上；

所述宽带射频功率放大模块(26)、所述调制模块(25)、所述DDS射频信号发生模块(24)、所述微控制器模块(23)、所述电源模块(21)从上往下依次排列，所述宽带射频功率检测模块(22)位于所述宽带射频功率放大模块(26)和所述调制模块(25)右侧；所述通信接口模块(27)位于所述DDS射频信号发生模块(24)、所述微控制器模块(23)和所述电源模块(21)的右侧。

5.根据权利要求1所述的互联型全频段信号屏蔽的装置，其特征在于，还包括外壳(1)和面板(3)，所述控制板(2)固定在所述外壳(1)和所述面板(3)扣合的容置空间内；

所述外壳(1)包括检测天线(11)、发射天线(12)、CAN接口(13)、USB接口(14)、网络接口(15)和电源接口(16)；所述检测天线(11)和所述发射天线(12)位于所述外壳(1)的顶部，所述CAN接口(13)、所述USB接口(14)、所述网络接口(15)和所述电源接口(16)分布在所述外壳(1)的两个侧面上或全部分布在所述外壳(1)的一个侧面上；

所述面板(3)包括面板按键(31)和显示屏(32)，所述面板按键(31)位于所述面板(3)的下侧,所述显示屏(32)位于所述面板按键(31)的上侧；

所述面板(3)与所述微控制器模块(23)通过导线连接。

6.一种互联型全频段信号屏蔽的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，检测环境中的射频信号信息；

步骤2，产生与环境中射频信号信息相同频率的基带信号；

步骤3，将特定干扰信号调制到基带信号中；

步骤4，对调制过的基带信号的功率进行放大，形成最终的屏蔽射频信号；

步骤5，将最终的屏蔽射频信号发射出去。

7.根据权利要求6所述的互联型全频段信号屏蔽的方法，其特征在于，步骤3中所述特定干扰信号为针对特定频段的干扰信号。

8.一种互联型全频段信号屏蔽的系统，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的互联型全频段信号屏蔽装置，还包括与每一组所述的互联型全频段信号屏蔽装置相连的服务器和与所述服务器相连的云主机；

所述服务器采集与其相连的一组互联型全频段信号屏蔽装置的装置参数及射频信息，并将采集到的装置参数及射频信息上传至所述云主机；另外,所述服务器根据接收的装置参数及射频信息控制与其相连的一组所述互联型全频段信号屏蔽装置；

所述云主机将接收到的所有的装置参数及射频信息发送到每一个所述服务器中。

9.根据权利要求8所述的互联型全频段信号屏蔽的系统，其特征在于，每一组所述的互联型全频段信号屏蔽装置包括一个或多个所述的互联型全频段信号屏蔽装置，所述互联型全频段信号屏蔽装置通过有线和/或无线的方式与所述服务器相连；

所述服务器能够控制所述互联型全频段信号屏蔽装置的开机时间、干扰的频率范围、扫频范围、扫频精度、扫频速度以及加入的干扰源信息参数，所述服务器还可以对所述互联型全频段信号屏蔽装置进行集中自动升级。

10.一种使用互联型全频段信号屏蔽系统屏蔽的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，每个服务器采集与其连接的互联型全频段信号屏蔽装置的装置参数和射频信息并发送至云主机；

步骤2，云主机将采集到的所有互联型全频段信号屏蔽装置的装置参数和射频信息共享到所有服务器中；

步骤3，所述每个服务器根据所有所述互联型全频段信号屏蔽装置组的装置参数及射频信息控制与其相连的一组所述互联型全频段信号屏蔽装置的开机时间、干扰的频率范围、扫频范围、扫频精度、扫频速度以及加入的干扰源信息参数。