CN105871415A - 一种全制式手机电子围栏导频屏蔽诱导仪 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种全制式手机电子围栏导频屏蔽诱导仪，包括FPGA位于USRP 200中心，与无线电前端、主机接口及DDR3内存之间相连接；两个宽频带RF子板插槽，每个高达120MHz的带宽；多个高速接口及可配置的采样时钟；数字I/O面板，用于访问用户控制和FPGA上的接口上；定制的Linux驱动程序及30MHz收发带宽全同步支持MIMO；及载波信道号。采用上述方案，有效屏蔽WCDMA/CDMA/TD‑SCDMA/LTE等宽带扩频通信系统，大大提高屏蔽效率、降低设备功耗；GSM系统载波发射，具有载波跟踪功能，自动跟踪载波，并且在相应载波上发射屏蔽信号，降低无用发射。

Description

一种全制式手机电子围栏导频屏蔽诱导仪
技术领域
本发明属于手机导频屏蔽诱导技术领域，尤其涉及的是一种全制式手机电子围栏导频屏蔽诱导仪。
背景技术
信息时代，通信技术高速发展，移动通讯工具已成为人们日常工作和生活不可缺少的重要工具。随着移动通讯工具的广泛应用，也产生了一些不容忽视的问题：
开会或演出期间、手机突然响起破坏会场秩序。通常情况下，开会时应保持一定的严肃气氛、但有时因为与会人员的手机在会议期间，由于忘记将手机转为静音，手机突然响起，一是给自己招来尴尬；二是给会场秩序带来不必要的干扰，特别是有部分人员的手机更是自制了搞笑或者搞怪的铃声，这种情况容易打断会议进程，甚至让会议出现跑题现象。
领导发言或讲话时，手机突然响起，给领导留下坏印象，有时开会期间、领导在主席台发言或讲话，坐席下的个别手机一响，领导的讲话即被打断，手机响铃的人肯定愧疚手机在不该响的时候响了，自己在领导眼中的印象分将要大打折扣、严重的还会影响个人前程，更有甚者因此丢了误了前程或者乌纱帽！
会议上接听手机或者因接打手机而频繁进出会场，在一些大型会议上，与会者往往都是属于外单位的有级别有身份的人物，他们往往会因自己的工作或个人事务不愿意在开会期间关闭手机，但又不会自觉的将自己的手机调至静音，结果导致开会时手机来电声此起彼伏，有的人甚至直接拔打、接听手机，稍加注意的会掐断来电但又因来电而放心不下，遂起身至会场外回拔电话。如此一来，会场进进出出、喧哗不断，会场秩序难以维持。
如何来有效防止会议上手机滥用的情形，保障会场秩序，使得正常的会议在安静、严肃的氛围中继续下去，在与会人员已不能百分之百做到自觉将手机调至静音或振动的情况下，只有通过硬件手段，在会场区域内进行适当范围内屏蔽手机信号，这就是本套全制式手机电子围栏2G+3G+4G+WIFI导频屏蔽诱导仪的设计目的。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种全制式手机电子围栏导频屏蔽诱导仪。
本发明的技术方案如下：
一种全制式手机电子围栏导频屏蔽诱导仪，其中，包括FPGA位于USRP200中心，与无线电前端、主机接口及DDR3内存之间相连接；两个宽频带RF子板插槽，每个高达120MHz的带宽；多个高速接口及可配置的采样时钟；数字I/O面板，用于访问用户控制和FPGA上的接口上；定制的Linux驱动程序及30MHz收发带宽全同步支持MIMO；及载波信道号。
所述的诱导仪，其中，所述FPGA支持数字下变频和上变频，并支持精细频率调谐，支持可扩展的系统联网并支持连接到节。
所述的诱导仪，其中，所述两个宽频带RF子板插槽的宽带版本为CBX，WBX，SBX；所述两个宽频带RF子板插槽上的子板覆盖直流至6GHz。
所述的诱导仪，其中，所述采样时钟，时钟设置为64M或52M；当设置为52M时，采用的是恒温晶振，精度0.1ppm，稳定度0.05ppm。
所述的诱导仪，其中，还包括GPS训导的OCXO；与外部或菊花形链的相干操作10MHz/1PPS。
所述的诱导仪，其中，所述数字I/O面板的工作频率为：50-2200MHz，提供高达100毫瓦的输出功率和5dB的噪声系数。
所述的诱导仪，其中，所述载波信道号包括C0移动载波信道号、C0联通载波信道号及LAC ID；所述C0移动载波信道号：移动频点号，数值设定范围：1-94；所述C0联通载波信道号：联通频点号，数值设定范围：95-125；所述LAC ID数值设定范围1000-61000。
采用上述方案，可以根据现场环境自由调整信道和距离的新技术，有效诱导屏蔽诱导GSM/DCS/CDMA800/CDMA2000/TD-SCDMA/WCDMA/TD-LTE/FDD-LTE,涵盖国内所有2G、3G及4G通信制式；对于频分系统(GSM/DCS/CDMA800/CDMA2000/WCDMA/FDD-LTE)，采用高稳定度时钟及频率合成技术，达到±10ppm的频率误差，杜绝频率偏差及上行干扰；对于时分系统(TD-SCDMA/TD-LTE)，采用时分同步技术，严格控制屏蔽信号发射时间，在TD-SCDMA/TD-LTE下行时段发射信号，上行时段保持静默，完全杜绝杜干扰TD-SCDMA/TD-LTE上行，避免法律行政纠纷；采用高速扫频信号屏蔽技术，有效屏蔽WCDMA/CDMA/TD-SCDMA/LTE等宽带扩频通信系统，大大提高屏蔽效率、降低设备功耗；GSM系统载波发射，具有载波跟踪功能，自动跟踪载波，并且在相应载波上发射屏蔽信号，降低无用发射，提升发射效率；载波设置功能，可以根据实际网络需求设置各个系统需要屏蔽的社区频点，有针对性的屏蔽指定社区，使用灵活；采用国外先进芯片和技术，缓启动电路全密封独立模块式设计，集成度高，避免相互干扰，工作效率更高；有效屏蔽范围100米-1.5千米(视运营商网络信号状况)；采用高散热性能铝合金大散热片及数个风扇辅助散热，设备长期工作稳定性好；特殊防雨防雷设计，适用于室内外，野外等大中型场所安放屏蔽；可配置高增益定向板状天线或全向天线，屏蔽效果好；自带功率指示灯，可观察各个频段的输出是否正常。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1所示，本发明提供一种全制式手机电子围栏导频屏蔽诱导仪，包括FPGA101位于USRP 200中心，与无线电前端、主机接口102及DDR3内存103之间相连接；两个宽频带RF子板插槽104，每个高达120MHz的带宽；多个高速接口106及可配置的采样时钟105；数字I/O面板的接口107，用于访问用户控制和FPGA101上的接口上；定制的Linux驱动程序及30MHz收发带宽全同步支持MIMO；及载波信道号。
所述FPGA支持数字下变频和上变频，并支持精细频率调谐，支持可扩展的系统联网并支持连接到节。
所述两个宽频带RF子板插槽的宽带版本为CBX，WBX，SBX；所述两个宽频带RF子板插槽上的子板覆盖直流至6GHz。
所述采样时钟，时钟设置为64M或52M；当设置为52M时，采用的是恒温晶振，精度0.1ppm，稳定度0.05ppm。
还包括GPS训导的OCXO；与外部或菊花形链的相干操作10MHz/1PPS。
所述数字I/O面板的工作频率为：50-2200MHz，提供高达100毫瓦的输出功率和5dB的噪声系数。
所述载波信道号包括C0移动载波信道号、C0联通载波信道号及LACID；所述C0移动载波信道号：移动频点号，数值设定范围：1-94；所述C0联通载波信道号：联通频点号，数值设定范围：95-125；所述LAC ID数值设定范围1000-61000。
在上述内容的基础上，高性能用户可编程的FPGA在USRP 200的心脏地带，XC7K410T FPGA提供设备中的所有主要组件，包括无线电前端，主机接口和DDR3内存之间的高速连接。UHD提供的默认FPGA内核提供了所有的功能模块进行数字下变频和上变频，精细频率调谐，可扩展的系统联网(连接到节)，和其他DSP功能以允许它可以与其他使用UHD架构的USRP设备互换。这个大号Kintex-7FPGA提供了额外的空间供开发人员可以将自定义的DSP模块包含进来，并与大量支持USRP的开发框架，参考架构和开源项目兼容。
两个宽频带RF子板插槽，每个高达120MHz的带宽(宽带版本CBX，WBX，SBX)；子板可选择覆盖直流至6GHz，为高性能DSP(XC7K410T)提供大量可定制Xilinx FPGA Kintex-7；多个高速接口，双10千兆位以太网-200MS/s的全双工，快速PCIe(桌面)-200MS/s的全双工，10us延迟，ExpressCard(笔记本)-50MS/s的全双工，10us延迟，双千兆以太网-25MS/s的全双工，UHD架构提供了与下列的兼容性，GNU Radio—C++/Python API。灵活的时钟架构：可配置的采样时钟；可选的GPS训导的OCXO；与外部或菊花形链的相干操作10MHz/1PPS。紧凑和坚固的半宽1U外形安装，使用于方便的桌面或机架。数字I/O面板可访问用户控制和FPGA上的接口上。USRP N210系列提供高带宽，大动态范围处理能力。这款USRP N210是专为高要求的通信应用和快速发展所设计的。产品内部包括一个的3400FPGA，100MSPS的双通道ADC，400MSPS的双通道DAC以及通过千兆以太网将数据传输到主处理器。模块化的设计允许USRP N210在从直流至6GHz频率范围工作，同时通过扩展端口可以将多个USRP N210系列同步以组成MIMO系统。GPDSO选件模块为多个USRP N200设备提供误差在0.01ppm范围内GPS参考时钟。USRP的N210能把高达50MHz的射频带宽传输给主机。用户可以在FPGA架构内或者主板上的32位RISC软核中实现自定义功能。USRP N210比USRP N200提供一个更大容量的FPGA在要求额外的逻辑的应用、内存和DSP的资源。该FPGA最大能够处理上下行各100MHz的射频信号。可以通过千兆以太网更新FPGA固件。
USRP N210包括：USRP N210主机一台、2条SMA头线缆、以太网线缆一条、电源。
USRP1是基于FPGA的通用软件无线电外设？硬件(USRP的)，提供入门级的射频处理能力。它目的是为需求低价的用户提供软件定义无线电开发能力和应用。
产品内部包括一个Altera Cyclone FPGA，64MSPS的双通道ADC，128MSPS的双通道DAC以及USB 2.0连接和提供数据到主机。模块化的设计允许USRPN210在从直流至6GHz频率范围工作。USRP1平台可以支持两个完整的RF子板。这一特性使得USRP在应用之间发送和接收链，或双频双发送/接收操作要求高隔离中最理想的。产品可在主机应用中来回传输高达8MHz的RF带宽，用户可在FPGA上实施自定义功能。FPGA提供了可同时处理在发送和接收的方向的64MHz的射频带宽。
本发明支持：30MHz收发带宽全同步设计支持MIMO；所有功能可由软件或FPGA控制；接收机和发射机的独立本地振荡器LO；小于200微秒锁相环锁定时间，可用于跳频PLL(Phase Lock Loop，锁相环)；内置收/发开关；发射机和接收机使用同一连接器或使用辅助接收机端口；16个数字I/O线来控制外部设备比如天线开关等；内置的模拟RSSI(ReceivedSignal Strength Indication接收信号强度指示)测量；70分贝的AGC范围；可调发射功率；支持全双工功能(有某些限制)。
eNB的基本功能：符合LTE Release 9标准FDD/TDD模式；带宽支持：1.4，3，5，10，15，20MHz；可支持多个小区，同频或异频均可；支持的传输模式：单天线和2x2MIMO；支持MBMS；支持eNodeB内的切换，基于S1和X2的切换；支持公共预警系统(CMAS/ETWS)；宽带CQI/PMI报告；支持全双工和半双工UE；支持的活动UE数量仅受限于系统带宽，没有软件设计上的限制；完全可配置的SIB信息(System Information Blocks)；完整性检查，基于AES和Snow3G的加密算法；
EPC基本功能：包含内置SGW，PGW和HSS的MME；支持通过标准S1接口与多个eNodeB连接(S1AP和GTP-U协议)；使用AES和Snow 3G算法实现NAS完整性检查和加密；支持USIM卡使用XOR或者Milenage鉴权算法；多PDN支持和内置动态ERAB设置，易于测试VoLTE/IMS；透明访问IP网络(无需外部的服务网关和PDN网关)；可配置的用户数据库。无需外部的HSS；支持IPv6；可支持多个PLMN。
两个宽频带RF子板插槽：每个高达120MHz的带宽(宽带版本CBX，WBX，SBX)；子板可选择覆盖直流至6GHz
多个高速接口：双10千兆位以太网-200MS/s的全双工；快速PCIe(桌面)-200MS/s的全双工，10us延迟；ExpressCard(笔记本)-50MS/s的全双工，10us延迟；双千兆以太网-25MS/s的全双工。
UHD架构提供了与下列的兼容性：GNU Radio；C++/Python API；Amarisoft LTE 100；其他的第三方软件和框架。
灵活的时钟架构：可配置的采样时钟；可选的GPS训导的OCXO。
紧凑和坚固的半宽1U外形安装，使用于方便的桌面或机架。
数字I/O面板可访问用户控制和FPGA上的接口上：工作频率为：50-2200MHz，提供高达100毫瓦的输出功率和5dB的噪声系数。本振能分别用于接收和发射通道，也可用于做MIMO同步。WBX支持40MHz信道带宽，为50MHz至2.2GHz频率范围内需要工作在多个不同频段的应用提供理想的选择。典型应用包括陆地移动通信，海上和航空波段无线电，手机基站，PCS和GSM多频段无线电；相干多静态雷达；无线传感器网络，收发器覆盖6个无线电开放频段，广播电视，white spaces；公众安全；ISM。该套件包括一个独立的MCX-Bulkhead电缆,对于全双工和双端口的应用需要另外再单独购买一根MCX-Bulkhead电缆。
内部包括一个的3A-DSP1800FPGA，64MSPS的双通道ADC，128MSPS的双通道DAC以及通过千兆以太网将数据传输到主处理器。I/O包括立体声输入/输出、接口,USB主机,USB OTG,以太网和串行控制台。构建一个定制的Linux提供易于开发所需的驱动程序。模块化的设计允许USRP N210在从直流至6GHz频率范围工作。USRP E100可与内置的GPDSO模块或者外部引用同步。模块是用于带有直接存储器接口的FPGA，使高级别信息带宽贯穿整个系统。这个接口支持USRP硬件驱动(UHD)，它允许程序无痕运行的设计在主机上。USRP E100系列的处理器可传输8MHz的带宽。USRP E100包括：USRP E100主机一台、2条SMA头线缆、1条USB-ADP适配器电缆、电源。
C0移动载波信道号：移动频点号，数值设定范围：1-94，具体值参照周边无线环境；C0联通载波信道号：联通频点号，数值设定范围：95-125，具体值参照周边无线环境；LAC ID(位置区码移动)：即LAC，数值设定范围1000-61000。(在更改黑、白名单模式和工作模式后需更改该值)；运行时间：设备上电正常运行的时间；设备时间：当前设备的系统时间；工作状态：“开启”表示设备正在运行。“关闭”表示设备进入待机状态；Modem扫频开关：开启或关闭自动扫频；扫频制式：选择扫频的工作制式；扫频结果：扫频是否成功。
移动手机制式：内置移动模块工作制式(默认为DCS，不推荐更改)；联通手机制式：内置联通模块工作制式(默认为DCS，不推荐更改)；移动手机状态：显示手机是否正常连入移动公网(正常时才能翻译手机号码)；联通手机状态：显示手机是否正常连入联通公网(正常时才能翻译手机号码)；
手机状态：内置模块工作状态：卡1号码：内置SIM卡1卡号(根据实际的SIM卡电话号码设置)；卡2号码：内置SIM卡2卡号(根据实际的SIM卡电话号码设置)；工作模式：选择设备的工作模式，目前支持号码捕获、屏蔽、翻译3种模式(切换模式后，需重启设备，并更改LAC值)。
采用上述方案，可以根据现场环境自由调整信道和距离的新技术，有效诱导屏蔽诱导GSM/DCS/CDMA800/CDMA2000/TD-SCDMA/WCDMA/TD-LTE/FDD-LTE,涵盖国内所有2G、3G及4G通信制式；对于频分系统(GSM/DCS/CDMA800/CDMA2000/WCDMA/FDD-LTE)，采用高稳定度时钟及频率合成技术，达到±10ppm的频率误差，杜绝频率偏差及上行干扰；对于时分系统(TD-SCDMA/TD-LTE)，采用时分同步技术，严格控制屏蔽信号发射时间，在TD-SCDMA/TD-LTE下行时段发射信号，上行时段保持静默，完全杜绝杜干扰TD-SCDMA/TD-LTE上行，避免法律行政纠纷；采用高速扫频信号屏蔽技术，有效屏蔽WCDMA/CDMA/TD-SCDMA/LTE等宽带扩频通信系统，大大提高屏蔽效率、降低设备功耗；GSM系统载波发射，具有载波跟踪功能，自动跟踪载波，并且在相应载波上发射屏蔽信号，降低无用发射，提升发射效率；载波设置功能，可以根据实际网络需求设置各个系统需要屏蔽的社区频点，有针对性的屏蔽指定社区，使用灵活；采用国外先进芯片和技术，缓启动电路全密封独立模块式设计，集成度高，避免相互干扰，工作效率更高；有效屏蔽范围100米-1.5千米(视运营商网络信号状况)；采用高散热性能铝合金大散热片及数个风扇辅助散热，设备长期工作稳定性好；特殊防雨防雷设计，适用于室内外，野外等大中型场所安放屏蔽；可配置高增益定向板状天线或全向天线，屏蔽效果好；自带功率指示灯，可观察各个频段的输出是否正常。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种全制式手机电子围栏导频屏蔽诱导仪，其特征在于，包括FPGA位于USRP 200中心，与无线电前端、主机接口及DDR3内存之间相连接；两个宽频带RF子板插槽，每个高达120MHz的带宽；多个高速接口及可配置的采样时钟；数字I/O面板，用于访问用户控制和FPGA上的接口上；定制的Linux驱动程序及30MHz收发带宽全同步支持MIMO；及载波信道号。
2.如权利要求1所述的诱导仪，其特征在于，所述FPGA支持数字下变频和上变频，并支持精细频率调谐，支持可扩展的系统联网并支持连接到节。
3.如权利要求1所述的诱导仪，其特征在于，所述两个宽频带RF子板插槽的宽带版本为CBX，WBX，SBX；所述两个宽频带RF子板插槽上的子板覆盖直流至6GHz。
4.如权利要求1所述的诱导仪，其特征在于，所述采样时钟，时钟设置为64M或52M；当设置为52M时，采用的是恒温晶振，精度0.1ppm，稳定度0.05ppm。
5.如权利要求4所述的诱导仪，其特征在于，还包括GPS训导的OCXO；与外部或菊花形链的相干操作10MHz/1PPS。
6.如权利要求1所述的诱导仪，其特征在于，所述数字I/O面板的工作频率为：50-2200MHz，提供高达100毫瓦的输出功率和5dB的噪声系数。
7.如权利要求1所述的诱导仪，其特征在于，所述载波信道号包括C0移动载波信道号、C0联通载波信道号及LAC ID；所述C0移动载波信道号：移动频点号，数值设定范围：1-94；所述C0联通载波信道号：联通频点号，数值设定范围：95-125；所述LAC ID数值设定范围1000-61000。
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