CN108566223B

CN108566223B - 一种lte手机灵巧干扰装置

Info

Publication number: CN108566223B
Application number: CN201810054860.1A
Authority: CN
Inventors: 睢燕; 张恩宇; 宋春云; 蒋元军; 玄金海
Original assignee: Beijing Zhongke Feihong Science & Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Zhongke Feihong Science & Technology Co ltd
Priority date: 2018-01-19
Filing date: 2018-01-19
Publication date: 2021-01-05
Anticipated expiration: 2038-01-19
Also published as: CN108566223A

Abstract

本发明公开了一种LTE手机灵巧干扰装置，包括：信号处理与干扰产生模块、移动通信收发模块、第一与第二功率放大器以及信号接收与输出模块；其中：信号处理与干扰产生模块，用于对接收的LTE各频段各制式移动通信信号进行处理，产生相应的干扰信号；移动通信收发模块，用于通过信号接收与输出模块实现LTE各频段各制式移动通信信号的监测，并将监测到的信号发送给信号处理与干扰产生模块；以及，接收信号处理与干扰产生模块发送的干扰信号；第一与第二功率放大器，用于将相应频段的干扰信号做功率放大处理；信号接收与输出模块，用于输出放大后的干扰信号，以及接收LTE各频段各制式移动通信信号。该装置具有较好的干扰效果，且装置体积与重量也较低。

Description

一种LTE手机灵巧干扰装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种LTE手机灵巧干扰装置。

背景技术

随着无线通信技术的发展，无线频率资源一方面扩展频段范围，另一方面新技术大大提高了频段利用率，在信息安全领域的手机干扰技术提出了更高的要求。尤其公众移动通信4G(FDD-LTE、TDD-LTE)技术发展，现已普及到了大部分城市，由于4G信号带宽宽、扩频增益高(抗干扰能力强)、天线智能化等特点，传统的窄带多载波、扫频和白噪声干扰信号产生技术已经很难满足4G手机干扰的要求。

目前主要具有如下几种方案：

现有技术方案一：用模拟电路产生噪声或扫频干扰信号：对于常规窄带信号，有一定干扰效果，但对于LTE信号(调制带宽宽)，在无法实现获取目标信号调制方式、信号带宽的情况下，存在盲目性，难以获取好的干扰效果。

现有技术方案二：用DDS芯片产生干扰信号；每个DDS芯片只可产生一个干扰信号，如需产生多个信号则需要相应数量DDS芯片，对于LTE信号(最多具有1200个子载波)，需要DDS芯片数量多，且体积庞大，重量重，需要功率极高，成本极高，但其整体干扰效果不理想。

现有技术方案三：用简易FPGA等数字芯片产生多音等方式干扰信号；其干扰信号可以加相关调制方式，但对于LTE信号，需在时序上同步干扰才有效果，常规干扰方式干扰效果差。

可见，传统方式干扰时需要功率大造成设备体积庞大，重量重，造价成本高，需要天线多，且干扰效果极差，很难满足现需的灵活使用方式，且装车难度极大。

发明内容

本发明的目的是提供一种LTE手机灵巧干扰装置，具有较好的干扰效果，且装置体积与重量也较低。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种LTE手机灵巧干扰装置，包括：信号处理与干扰产生模块、移动通信收发模块、第一与第二功率放大器以及信号接收与输出模块；其中：

信号处理与干扰产生模块与移动通信收发模块相连，用于对接收的LTE各频段各制式移动通信信号进行处理，产生相应的干扰信号；

移动通信收发模块与信号处理与干扰产生模块、信号接收与输出模块，以及第一与第二功率放大器相连，用于通过信号接收与输出模块实现LTE各频段各制式移动通信信号的监测，并将监测到的信号发送给信号处理与干扰产生模块；以及，接收信号处理与干扰产生模块发送的干扰信号后按照频段范围对应的发送给第一与第二功率放大器；

第一与第二功率放大器，分别与移动通信收发模块及信号接收与输出模块相连，用于将相应频段的干扰信号做功率放大处理；

信号接收与输出模块，用于输出放大后的干扰信号，以及接收LTE各频段各制式移动通信信号。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，可以便于对干扰信息做各种调整，具有较高的干扰效果；同时，装置所涉及的天线数量较少，整个装置的体积与重量较低，最终成本也远低于传统方案。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种LTE手机灵巧干扰装置的示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种LTE手机灵巧干扰装置的示意图；

图3为本发明实施例提供的移动通信收发模块的工作原理图；

图4为本发明实施例提供的信号处理与干扰产生模块的示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种LTE手机灵巧干扰装置，其特征在于，包括：信号处理与干扰产生模块、移动通信收发模块、第一与第二功率放大器以及信号接收与输出模块；其中：

当然，装置中还设有供电模块，可以为移动通信收发模块、第一与第二功率放大器供电。

为了便于理解，下面针对装置中的主要模块做详细的介绍。

一、信号接收与输出模块。

本发明实施例中，信号接收与输出模块可以通过如下两种结构来实现：

1、如图1所示，信号接收与输出模块可以包括：与移动通信收发模块相连的接收天线、与第一功率放大器相连的第一发射天线、以及与第二功率放大器相连的第二发射天线；所述接收天线用于接收LTE各频段各制式移动通信信号；第一与第二发射天线用于发射相应功率放大器输出的干扰信号。

2、如图2所示，信号接收与输出模块可以包括：依次连接的合路器、电子开关以及收发天线；所述合路器用于接收第一与第二功率放大器输出的干扰信号并进行相关合路处理后，配合电子开关将合路处理后的干扰信号通过收发天线向外发送；所述收发天线还与电子开关相配合，将接收LTE各频段各制式移动通信信号传输至移动通信收发模块。

图1所示的结构中，移动通信收发模块、第一与第二功率放大器各自单独连接的天线共同构成了信号接收与输出模块。图2所示的结构中，移动通信收发模块、第一与第二功率放大器共用一跟收发天线，然后增加合路器与电子开关。

二、移动通信收发模块。

如图3所示，为移动通信收发模块的工作原理图。

所述移动通信收发模块工作频段范围可以为824-2690MHz频段。相应的，第一与第二功率放大器工作频段范围分别对应为824-960MHz与1800-2690MHz。

如果信号接收与输出模块采用如图1所示结构，即三根天线的方式，则与移动通信收发模块相连的接收天线的工作频段范围为824-2690MHz频段；与第一功率放大器相连的第一发射天线的工作频段范围为824-960MHz；与第二功率放大器相连的第二发射天线的工作频段范围为1800-2690MHz。

如果信号接收与输出模块采用如图2所示结构，即共用一收发根天线，则其工作频段范围为824-2690MHz频段。

三、信号处理与干扰产生模块。

本发明实施例中，信号处理与干扰产生模块主要负责产生干扰信号，其通过采用数字化信号处理平台、软件无线电技术、高速串/并行总线、软件算法等技术实现，通过软件编程来产生FDD、TDD等调制干扰信号，调制带宽5MHz/10MHz/20MHz。

如图4所述，主要包括：计算机(未示出)、FPGA芯片、DAC、单片机、以太网接口、FLASH存储器、LPF滤波器、电源与NVRAM存储器；

计算机计算出干扰信号的波形数据或DDS的频率控制字，通过RS422或以太网接口将计算机生成的数据传送给FPGA芯片，FPGA芯片将波形数据或频率控制字根据干扰模式存入相应模式的NVRAM存储器地址中。单片机通过选择相应FLASH存储器中的FPGA代码加载到FPGA运行来控制干扰模式，默认干扰模式是存储模式，可通过计算机更改干扰模式。FPGA程序加载后，FPGA芯片读取NVRAM存储器中的波形数据或频率控制字并配置DAC的输出电流、是否使用FIFO等参数，双口RAM作为跨时钟域的波形数据或频率控制字缓存，将波形数据或频率控制字并串转换为LVDS信号发送给DAC，由DAC做数模转换，最后通过LPF滤波器滤除高频噪声与信号平滑处理后输出干扰信号。

FPGA芯片：用于完成干扰信号的生成、干扰信号的存储与并串转换发送给DAC，主要用于粘和逻辑，提供外围器件的逻辑接口转换功能。

DAC：DAC完成数模转换功能，将数字波形转换成模拟波形

单片机：FPGA启动程序选择、功放和FPGA控制、和上位机、FPGA通信功能；

以太网接口：干扰波形传输到单片机上，单片机通过FPGA写到NVRAM中、干扰频谱输出参数控制、程序更新

FLASH存储器：干扰模式有两种DDS模式和存储模式，DDS模式的FPGA代码存储在一片FLASH中，存储模式的FPGA代码存储在另一片FPGA中

LPF滤波器：滤除干扰频谱的高频噪声、平滑DAC输出

NVRAM存储器：存储模式的波形数据和DDS模式的频率控制字存储在NVRAM中

电源：用于对外部输入的电源进行转换(完成12V转3.3V信号电平、2.5V信号电平转换功能)为信号处理与干扰产生模块中各器件供电。

本发明实施例上述方案，主要具有如下优点：

a)干扰方式针对性强，针对不同4G频段目标产生相应调制方式干扰信号，干扰效果达到最佳。

b)干扰信号的频谱纯度高，不对干扰目标外的正常无线信号造成干扰。

c)实时收发干扰，需要干扰功率小，干扰效果好。

d)对操作人员身体辐射小。

e)降低干扰设备体积、重量，减少了天线数量，且降低成本。

f)可作为仪器使用，用于实验室信号发生装置。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种LTE手机灵巧干扰装置，其特征在于，包括：信号处理与干扰产生模块、移动通信收发模块、第一与第二功率放大器以及信号接收与输出模块；其中：

信号接收与输出模块，用于输出放大后的干扰信号，以及接收LTE各频段各制式移动通信信号；

其中，所述信号接收与输出模块包括：

与移动通信收发模块相连的接收天线、与第一功率放大器相连的第一发射天线、以及与第二功率放大器相连的第二发射天线；所述接收天线用于接收LTE各频段各制式移动通信信号；第一与第二发射天线用于发射相应功率放大器输出的干扰信号；

或者，依次连接的合路器、电子开关以及收发天线；所述合路器用于接收第一与第二功率放大器输出的干扰信号并进行相关合路处理后，配合电子开关将合路处理后的干扰信号通过收发天线向外发送；所述收发天线还与电子开关相配合，将接收LTE各频段各制式移动通信信号传输至移动通信收发模块；

所述移动通信收发模块工作频段范围为824-2690MHz频段；所述第一与第二功率放大器工作频段范围分别对应为824-960MHz与1800-2690MHz。

2.根据权利要求1所述的一种LTE手机灵巧干扰装置，其特征在于，所述信号处理与干扰产生模块包括：计算机、FPGA芯片、DAC、单片机、以太网接口、FLASH存储器、LPF滤波器、电源与NVRAM存储器；其中：

计算机计算出干扰信号的波形数据或DDS的频率控制字，通过以太网接口传送给FPGA芯片，FPGA芯片将波形数据或频率控制字根据干扰模式存入相应模式的NVRAM存储器地址中；单片机通过选择相应FLASH存储器中的FPGA代码加载到FPGA运行来控制干扰模式；FPGA程序加载后，FPGA芯片读取NVRAM存储器中的波形数据或频率控制字并配置DAC的参数，双口RAM缓存波形数据或频率控制字，将波形数据或频率控制字并串转换为LVDS信号发送给DAC，由DAC做数模转换，最后通过LPF滤波器滤除高频噪声与信号平滑处理后输出干扰信号；

电源，则用于对外部输入的电源进行转换为信号处理与干扰产生模块中各器件供电。