CN110311749A

CN110311749A - 智能电磁信息保护系统

Info

Publication number: CN110311749A
Application number: CN201910599433.6A
Authority: CN
Inventors: 王汝君; 景小兵; 苏德军; 罗超; 闻崇波; 宋太智
Original assignee: CHENGDU LIXIN NEW TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: CHENGDU LIXIN NEW TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2019-07-04
Filing date: 2019-07-04
Publication date: 2019-10-08
Anticipated expiration: 2039-07-04
Also published as: CN110311749B

Abstract

本发明公开了一种智能电磁信息保护系统，包括主控模块、状态检测模块、网络通信模块、宽频干扰信源产生模块、靶向梳状信源产生模块、VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块、电源模块、输出效能检测模块、功率输出控制模块、多路宽频功率放大器和天线，所述电源模块、网络通信模块、状态检测模块、输出效能检测模块、功率输出控制模块、宽频干扰信源产生模块和靶向梳状信源产生模块均与主控模块连接。本发明既能自动分别选择对VGA、DVI、HDMI等接口电磁信息实施有效保护，又能自动同时高功率开启VGA、DVI、HDMI干扰方式，对重要涉密场所、大型综合显示平台以及高密度互联接口实施有效的电磁防护。

Description

智能电磁信息保护系统

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，尤其涉及一种智能电磁信息保护系统。

背景技术

目前，国内电磁信息防护设备主要分为两类，即计算机视频相关干扰器和电子信息保护器，其干扰方式均以VGA视频接口电磁辐射特征为参考，根据国家标准BMB4-2000的技术规范要求设计的，实际上技术原理和技术实现基本上是相同的，都是以电磁频谱压制为基础，只是功率输出强弱不同。但现在的计算机、音、视频设备等基本上采用DVI和HDMI数字传输接口，其电磁辐射特点与VGA完全不同，原有的相关干扰设备对这类接口的干扰效果相对较差，对电磁环境影响较大。且现有的设备除不能对DVI、HDMI数字接口进行电磁防护外，都是单一功能，使用不便，在综合防护上比较困难。因此，为了适应现有设备的安全防护，有必要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种智能电磁信息保护系统，本发明既能自动分别选择对VGA、DVI、HDMI等接口电磁信息实施有效保护，又能自动同时高功率开启VGA、DVI、HDMI干扰方式，对重要涉密场所、大型综合显示平台以及高密度互联接口实施有效的电磁防护。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种智能电磁信息保护系统，其特征在于：包括主控模块、状态检测模块、网络通信模块、宽频干扰信源产生模块、靶向梳状信源产生模块、VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块、电源模块、输出效能检测模块、功率输出控制模块、多路宽频功率放大器和天线，所述电源模块、网络通信模块、状态检测模块、输出效能检测模块、功率输出控制模块、宽频干扰信源产生模块和靶向梳状信源产生模块均与主控模块连接，所述天线、输出效能检测模块、功率输出控制模块、宽频干扰信源产生模块和靶向梳状信源产生模块均与多路宽频功率放大器连接，所述VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块均与状态检测模块连接；

所述状态检测模块用于检测VGA接口模块、DVI接口模块和HDMI接口模块的连接状态；

所述主控制模块根据状态检测模块的检测结果，控制宽频干扰信源产生模块和/或靶向梳状信源产生模块产生干扰信源；

所述功率输出控制模块用于控制干扰信号的输出及输出强度；

所述多路宽频功率放大器用于对干扰信源进行功率放大处理，并经天线发射；

所述输出效能检测模块用于采集多路宽频功率放大器输出的动态参数并比较，当出现性能下降时产生告警信息。

所述状态检测模块为接口状态检测模块。

所述状态检测模块为接口状态检测模块和屏幕状态检测模块，接口状态检测模块分别与VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块和主控模块连接，屏幕状态检测模块分别与VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块和主控模块连接。

所述的智能电磁信息保护系统还包括壳体，主控模块、状态检测模块、网络通信模块、宽频干扰信源产生模块、靶向梳状信源产生模块、输出效能检测模块、功率输出控制模块、VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块、电源模块、多路宽频功率放大器和天线均固定在壳体内。

采用本发明的优点在于：

1、本发明是一个应用在各种复杂涉密场景下，集现有视频接口为一体的智能电磁信息保护系统，采取了智能解决方案，将各种接口、各种应用场景的干扰设备溶于一体，可自动进行应用识别，傻瓜式的用于各种应用场合，做到一机多用，解决了由于技术缺失难以选择与应用的问题。具体的讲，本发明能用于各种场景，即能自动分别选择对VGA、DVI、HDMI等接口电磁信息实施有效保护，又能自动同时高功率开启VGA、DVI、HDMI干扰方式，对重要涉密场所、大型综合显示平台以及高密度互联接口实施电磁防护；使得重要涉密场所的计算机、电子设备的电磁信息不能被技术设备还原，确保信息安全。同时既能联网使用，也可单机使用。需要说明的是，目前国家还没有制定对DVI、HDMI等数字视频接口进行信息保护的相关技术标准。本发明是根据DVI、HDMI的电子辐射机理和辐射信号的强度、特点、规律综合设计而成，填补了国内对DVI、HDMI电磁信息防护的空白。

2、本发明可根据VGA接口模块、DVI接口模块和HDMI接口模块的连接状态自动选择工作模式，具体的，当VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块中任一接口模块有连接时，可作为计算机及电子设备干扰器使用，并在低功率状态下进行对应的干扰；当VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块均没有连接时，可作为信息保护器使用，并采用高功率输出。两种工作模式，能够适用于不同场所需要。且两种干扰模式的输出功率可通过功率输出控制模块进行控制。而现有技术只能对VGA接口电磁信息进行安全防护，其技术方法也需要多个设备才能完成，本申请做到了一机多用和一机多能。很好的解决了对重要涉密场所、大型综合显示平台以及高密度互联接口电磁信息综合防护问题。

3、本发明针对VGA接口电磁信息进行干扰时，运用了相关干扰技术和宽频段防护技术，通过总体嵌入随机数系列进行扰乱，并依据辐射信息还原技术原理，生成与屏幕显示数据类似且同步的扰乱信息与计算机辐射信号进行空间相关叠加，使辐射信息无论采用什么技术都难以接收还原。而针对DVI、HDMI数字接口电磁信息进行干扰时，系统将根据数字信息传输的电磁辐射特性，产生与辐射信号几乎完全一致的梳状窄带频谱，覆盖数字信息传输的电磁辐射频谱，针对性的实施靶向干扰，提高干扰效率，减少电磁信号对环境的污染。

4、本发明通过屏幕状态检测模块能在设置计算机屏幕保护模式的情况下，自动与计算机屏幕同步开启或关闭干扰信号输出，减少干扰信息对电磁环境及人体的影响。在连接网络时，自动进入组网工作状态，等待主控模块进行控制，在不能进行网络连接时，立即进入开机工作状态。也就是说，在用于计算机、电子信息设备电磁防护时，能跟随屏保对屏幕显示的开启或关闭，同步对干扰信号进行开启或关闭。减少电磁干扰对电磁环境及和对人体的影响。而现技术暂没有出现类似的技术应用。

附图说明

图1为本发明的功能原理示意图；

图2为本发明的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种智能电磁信息保护系统，包括主控模块、状态检测模块、网络通信模块、宽频干扰信源产生模块、靶向梳状信源产生模块、VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块、电源模块、输出效能检测模块、功率输出控制模块、多路宽频功率放大器和天线，所述电源模块、网络通信模块、状态检测模块、输出效能检测模块、功率输出控制模块、宽频干扰信源产生模块和靶向梳状信源产生模块均与主控模块连接，所述天线、输出效能检测模块、功率输出控制模块、宽频干扰信源产生模块和靶向梳状信源产生模块均与多路宽频功率放大器连接，所述VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块均与状态检测模块连接。其中，各模块的功能作用如下：

所述状态检测模块为接口状态检测模块，是根据VGA、DVI、HDMI接口的物理及连接特性，辅以电路检测接口是否有电缆连接的，用于检测VGA接口模块、DVI接口模块和HDMI接口模块的连接状态。

所述主控制模块可采用ARM 32-bit Cortex-M4为内核的STM32F407处理器，它包含了DSP（信号处理器），A/DC、D/A等应用功能，处理功能强，资源多，接口丰富等特点，是嵌入式系统开发的较好选择。主控模块根据接口状态检测模块检测的结果，确定整个系统的工作模式，即确定整个系统是作为干扰器使用还是作为信息保护器使用。然后根据确定的工作模式控制控制宽频干扰信源产生模块和/或靶向梳状信源产生模块产生干扰信源。具体的，若检测到VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块均没有连接时，则整个系统作为信息保护器使用，主控制模块控制宽频干扰信源产生模块和靶向梳状信源产生模块同时产生干扰信源。若检测到VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块的连接状态中任一接口模块有连接，则整个系统作为计算机及电子设备干扰器使用，并在低功率状态下进行对应的干扰。进一步的，若检测到VGA接口模块有连接时，则主控制模块控制宽频干扰信源产生模块产生干扰信源；若检测到DVI接口模块或HDMI接口模块有连接时，则主控制模块控制靶向梳状信源产生模块产生干扰信源。

所述宽频干扰信源产生模块是利用软件生成与VGA电磁信息（屏幕信息）在时域上相对重合的相关干扰信源，类似于一幅静态的图像信号与VGA电磁信息图像在空间上进行叠加并压制，扰乱VGA接口的电磁信息，阻断对VGA电磁信息进行接收还原的可能。

所述靶向梳状信源产生模块可利用AD9910 DDS芯片产生与DVI、HDMI接口电磁信号在频域上几乎重合的梳状信源，在空间进行靶向窄带叠加和压制，阻断对DVI、HDMI接口电磁信息进行接收还原的可能。

所述功率输出控制模块用于控制干扰信号的输出及输出强度，功率输出控制模块可采用74F244芯片和MP1498芯片，利用74F244芯片的驱动能力和可控性，对数字信号进行输出增强和控制；利用MP1498芯片对模拟信号进行输出功率控制。

所述多路宽频功率放大器用于对干扰信源进行功率放大处理，并经天线发射。多路宽频功率放大器可由4路组成，主要由YG602020、TQP7M9105宽频功率放大器组成，分别完成对VGA、DVI、HDMI干扰信源的功率放大，并在功率输出控制模块的控制下调整输出功率强度。

所述输出效能检测模块可采用TLC272 芯片，用于采集多路宽频功率放大器输出的动态参数并经 TLC272 芯片放大比较，当出现性能下降时由主控模块产生告警信息。

所述网络通信模块可选用W5500芯片，完成系统与控制中心的通信与控制。

所述电源管理模块可利用A1117-3.3、A1117-5.0、MP1498×2芯片产生四种不同电源，提供系统保持睡眠所需要的电源和受控及可调节的电源，用于系统睡眠和分别对VGA、DVI、HDMI接口电磁信息的干扰的控制。

本实施例中，当系统作为计算机及电子设备干扰器使用时，在低功率状态下进行对应的干扰，其宽频带输出功率满足国家标准BMB4-2000的技术要求。当系统作为信息保护器使用时，采用高功率输出，其输出功率高于国家标准BMB4-2000技术要求约10dbm。

实施例2

本实施例提供了本实施例提供了一种智能电磁信息保护系统，包括主控模块、状态检测模块、网络通信模块、宽频干扰信源产生模块、靶向梳状信源产生模块、VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块、电源模块、输出效能检测模块、功率输出控制模块、多路宽频功率放大器和天线，所述电源模块、网络通信模块、状态检测模块、输出效能检测模块、功率输出控制模块、宽频干扰信源产生模块和靶向梳状信源产生模块均与主控模块连接，所述天线、输出效能检测模块、功率输出控制模块、宽频干扰信源产生模块和靶向梳状信源产生模块均与多路宽频功率放大器连接，所述VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块均与状态检测模块连接。

本实施例中，所述状态检测模块为接口状态检测模块和屏幕状态检测模块，接口状态检测模块分别与VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块和主控模块连接，用于检测VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块的连接状态，具功能作用与实施例1相同。屏幕状态检测模块分别与VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块和主控模块连接，用于检测屏幕状态；主控模块根据检测到的屏幕状态，同步开启和关闭干扰信号。具体的，屏幕状态检测模块可利用74123芯片的连续触发特性，检测屏幕是否处于屏幕保护状态，如发现屏幕进入屏保状态，则主控制模块控制系统进入休眠状态，当屏幕再次激活时，主控制模块控制系统进入干扰状态。通过屏幕状态检测模块自动实现了干扰信号与屏幕显示同步开启与关闭，在设置屏幕保护的情况下，大大减少了对电磁环境和对人体的影响。

实施例3

本实施例中，所述的智能电磁信息保护系统还包括壳体，主控模块、状态检测模块、网络通信模块、宽频干扰信源产生模块、靶向梳状信源产生模块、输出效能检测模块、功率输出控制模块、VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块、电源模块、多路宽频功率放大器和天线均固定在壳体内。具体的，壳体优选采用方形，其体积为245×160×60mm，其四角倒圆角处理。

实施例4

本发明样机已基本研制完成，进入最后定型阶段。设备型号为LX－A2019。目前，本发明已通过本公司的技术测试，各项技术指标及功能、性能指标满足设计要求，同时满足国家标准BMB4-2000的技术要求。近期，将送国家保密科技测评中心与中国人民解放军信息安全测评认证中心进行测评认证。待测评认证通过后，进入实际生产阶段。

Claims

1.一种智能电磁信息保护系统，其特征在于：包括主控模块、状态检测模块、网络通信模块、宽频干扰信源产生模块、靶向梳状信源产生模块、VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块、电源模块、输出效能检测模块、功率输出控制模块、多路宽频功率放大器和天线，所述电源模块、网络通信模块、状态检测模块、输出效能检测模块、功率输出控制模块、宽频干扰信源产生模块和靶向梳状信源产生模块均与主控模块连接，所述天线、输出效能检测模块、功率输出控制模块、宽频干扰信源产生模块和靶向梳状信源产生模块均与多路宽频功率放大器连接，所述VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块均与状态检测模块连接；

2.根据权利要求1所述的智能电磁信息保护系统，其特征在于：所述状态检测模块为接口状态检测模块。

3.根据权利要求1所述的智能电磁信息保护系统，其特征在于：所述状态检测模块为接口状态检测模块和屏幕状态检测模块，接口状态检测模块分别与VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块和主控模块连接，屏幕状态检测模块分别与VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块和主控模块连接。

4.根据权利要求1—3中任一项所述的智能电磁信息保护系统，其特征在于：所述的智能电磁信息保护系统还包括壳体，主控模块、状态检测模块、网络通信模块、宽频干扰信源产生模块、靶向梳状信源产生模块、输出效能检测模块、功率输出控制模块、VGA接口模块、DVI接口模块、HDMI接口模块、电源模块、多路宽频功率放大器和天线均固定在壳体内。