CN111211861A - 一种移动终端的信号干扰方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动终端的信号干扰方法，包括以下步骤：步骤一：采集移动终端所处区域基站发射的下行信号，并分别对不同频段的下行信号进行滤波放大处理；步骤二：对滤波放大后的下行信号进行解调处理，得出下行信号的载波频点和信号强度；步骤三：根据下行信号的载波频点和信号强度，调制出下行信号所对应频段的下行模拟干扰信号；步骤四：对下行模拟干扰信号进行增益调节，调节完成后同时发射下行模拟干扰信号。本发明能够针对性的对移动终端所处的环境的基站通信信号进行窄带干扰，解决了现有技术中难以对基站信号进行高效屏蔽的问题。
Description
技术领域
本发明涉及信息安全技术领域，尤其涉及一种移动终端的信号干扰方法。
背景技术
目前，国内手机干扰器主要分为两类，即信号压制和信号吸附，它们都以隔离手机与基站的信号为基础，两种方式的原理不一样，具体区别如下：
1、信号吸附就是通过设备发射虚拟基站的信号，诱骗手机与其通信，从而达到手机与基站隔离的目的。
2、以信号压制的原理进行手机干扰又以干扰信号的不同分为两类，其中，使用最为平常的是通过VCO扫频，产生一定带宽的干扰信号，通过信号放大进行干扰。但由于现在的无线频谱资源越来越紧张，根据需求分配给各个行业的频谱越来越细化，不同频段间的频率间隔越来越窄。尤其是同频时分通信（LTE-TDD）的广泛应用，使得扫频式压制干扰器会对相邻频段产生干扰和对基站上行信号产生干扰，容易造成基站通信瘫痪。同时，扫频干扰的频谱利用率较低，干扰效率低，容易造成电磁辐射污染。
公开号为CN101123762的现有文献在2008年2月13日公开了一种环保型移动信号屏蔽方法及装置，其技术方案为：由手机信号检测、判断控制和屏蔽信号发射三部分构成，探测部分探测到手机频段信号，区分出上行、下行信号，滤除频带外信号和下行信号给判断控制部分，将检测到的信号通过放大电路和检波电路形成高低电平送给CPU，对检测到的信号进行频段判断，输出控制信号；屏蔽信号发射部分接收CPU的输出信号控制继电器动作，使相应的功率发射模块工作，在指定的时间内产生干扰信号，将所测频率进行屏蔽。该技术只有在接收到手机信号时屏蔽才开始起作用，每个频段独立控制，互不干扰，最大限度范围内缩短了移动信号屏蔽仪的开启时间，达到了环保的目的。但其在实际应用中仍然存在着如下缺陷：1，由于继电器的开关次数有限的固有特性，其不能解决TDD制式的通信的上下行分时干扰问题。2，该技术是对频段进行整段干扰，达不到“频点对频点”的干扰效果，其干扰效果较差。
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，公开了一种移动终端的信号干扰方法，本发明能够针对性的对移动终端所处的环境的基站通信信号进行窄带干扰，解决了现有技术中难以对基站信号进行高效屏蔽的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种移动终端的信号干扰方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：采集移动终端所处区域基站发射的下行信号，并分别对不同频段的下行信号进行滤波放大处理；
步骤二：对滤波放大后的下行信号进行解调处理，得出下行信号的载波频点和信号强度；
步骤三：根据下行信号的载波频点和信号强度，调制出下行信号所对应频段的下行模拟干扰信号；
步骤四：对下行模拟干扰信号进行增益调节，调节完成后同时发射下行模拟干扰信号。
所述步骤二中依次对下行信号进行解调处理。
所述步骤四中增益调节的增益幅度为对应下行信号的6—10dBm。
所述步骤四中下行模拟干扰信号的发射与基站发射的下行信号同步。
所述步骤一通过信号接收单元采集下行信号和进行滤波放大处理，所述步骤二和步骤三中通过中央处理单元进行解调处理和调制下行模拟干扰信号，所述步骤四通过信号发射单元进行增益调节和发射下行模拟干扰信号。
所述信号接收单元包括接收天线、第一多路器、第二多路器和多个滤波放大器，接收天线与第一多路器的输入端连接，多个滤波放大器分别连接在第一多路器的输出端和第二多路器的输入端，第二多路器的输出端与中央处理单元连接；接收天线用于采集下行信号，并将采集的下行信号发送给第一多路器，第一多路器将不同频段的下行信号分别发送给多个滤波放大器，各下行信号经滤波放大器进行滤波放大处理后经第二多路器依次输出至中央处理单元。
所述中央处理单元包括依次连接的信号处理模块、FPGA控制模块和干扰信号模拟发生器，信号处理模块用于对滤波放大后的下行信号进行解调处理，FPGA控制模块用于调制下行模拟干扰信号，并控制干扰信号模拟发生器生成下行模拟干扰信号。
所述信号发射单元包括多路均与干扰信号模拟发生器连接的发射通道，每路发射通道包括一个用于进行增益调节的信号放大器和一根用于发射下行模拟干扰信号的发射天线，多路发射通道用于同时发射下行模拟干扰信号。
所述中央处理单元还分别连接有人机接口单元和供电单元，所述供电单元通过中央处理单元分别与信号接收单元和信号发射单元连接，且供电单元采用分时供电的方式分别为信号接收单元和信号发射单元供电。
所述步骤一中在采集下行信号之前，先由中央处理单元通过无线通信模块检测移动终端所处区域是否有同类型干扰设备，若有，则由中央处理单元向同类型干扰设备发送停止发射下行模拟干扰信号的指令，然后待该中央处理单元调制出下行模拟干扰信号后，再与其它同类型干扰设备同时发射下行模拟干扰信号。
采用本发明的优点在于：
1、本发明能够针对性的对移动终端所处环境的基站通信信号进行窄带点频干扰，具体来说，在进行干扰时能够产生与辐射信号几乎完全一致的窄带频谱，覆盖了数字信息传输的电磁辐射频谱，不仅提高了干扰效率，还减少了电磁信号对环境的污染，且不会影响屏蔽区域外移动终端的正常通信。另外，通过对下行模拟干扰信号进行增益调节能够提高干扰效果，从而有效地切断移动终端与基站之间的通信。本发明根据基站通信原理以及基站辐射信号的强度、特点、规律进行综合考虑设计，有效解决了扫频干扰带来的效率低、电磁污染大、难以对基站信号进行高效屏蔽等技术问题。
2、本发明采用依次对下行信号进行解调处理的方式，能够减少硬件设备的数量，有利于大幅降低生产成本。
3、本发明将步骤四中增益调节的增益幅度设为对应下行信号的6—10dBm，其优点在于能够根据设备所处的环境，动态调整下行模拟干扰信号的信号强度，从而达到干扰的最佳方式。
4、本发明将下行模拟干扰信号的发射设置为与基站发射的下行信号同步，能够在满足干扰效果的同时，有效降低电磁污染。
5、本发明通过信号接收单元、中央处理单元和信号发射单元相配合就能够完成移动终端的有效干扰，具有结构简单、操作方便等优点。
6、本发明中的信号接收单元包括接收天线、第一多路器、第二多路器和多个滤波放大器，接收天线与第一多路器的输入端连接，多个滤波放大器分别连接在第一多路器的输出端和第二多路器的输入端，第二多路器的输出端与中央处理单元连接；采用该设置方式的优点在于一是能有效防护信息泄露，二是能够有效降低设备成本，减少设备体积。
7、本发明中的中央处理单元包括依次连接的信号处理模块、FPGA控制模块和干扰信号模拟发生器，信号处理模块用于对滤波放大后的下行信号进行解调处理，FPGA控制模块用于调制下行模拟干扰信号，并控制干扰信号模拟发生器生成下行模拟干扰信号；采用该设置方式的优点在于能够有效地生成下行模拟干扰信号进行干扰，同时将各设备进行了统一化和规范化。
8、本发明中的信号发射单元包括多路均与干扰信号模拟发生器连接的发射通道，多路发射通道用于同时发射下行模拟干扰信号。其优点在于能够同时对不同频段的基站信号进行有效干扰。
9、本发明中的中央处理单元还分别连接有人机接口单元和供电单元，其中，在信号复杂的环境，自动设置合适的输出功率较为困难，会造成干扰效果不理想，因此可通过人机接口单元使设备工作在手动模式，将设备的功率输出档位调整最佳，从而使移动终端的信号隔离达到最佳状态。而采用分时供电的方式则有利于降低电源负荷。
10、本发明在采集下行信号之前，先由中央处理单元通过无线通信模块检测移动终端所处区域是否有同类型干扰设备，若有，则由中央处理单元向同类型干扰设备发送停止发射下行模拟干扰信号的指令，然后待该中央处理单元调制出下行模拟干扰信号后，再与其它同类型干扰设备同时发射下行模拟干扰信号。该设置方式能够在有同类型干扰设备的时候与其它同类型干扰设备进行协同干扰防护，扫除屏蔽盲区，进一步提升干扰效果。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明中信号接收单元的原理框图；
图3为本发明中中央处理单元的功能框图；
图4为本发明中信号发射单元的原理框图。
具体实施方式
实施例1
本发明公开了一种移动终端的信号干扰方法，包括以下步骤：
步骤一：采集移动终端所处区域基站发射的下行信号，并分别对不同频段的下行信号进行滤波放大处理。
本步骤中，当采集到移动终端所处区域基站发射的下行信号后，先对采集到的下行信号分频段处理，即将不同频段的下行信号区分出来，再分别对不同频段的下行信号进行滤波放大处理。例如，设定在移动终端所处区域采集到基站发射的下行信号的频段分别为900MHz、1800MHz和2100MHz，采集到下行信号后，先将900MHz、1800MHz和2100MHz的下行信号区分出来，然后分别对900MHz、1800MHz和2100MHz的下行信号进行滤波放大处理。
步骤二：对滤波放大后的下行信号进行解调处理，得出下行信号的载波频点和信号强度。
本步骤中，优选依次对不同频段的下行信号进行解调处理，即步骤一中每进行一次滤波放大，就立即对该滤波放大后的下行信号进行解调处理。
步骤三：根据步骤二得出的下行信号的载波频点和信号强度，调制出下行信号所对应频段的下行模拟干扰信号。
步骤四：对不同频段的下行模拟干扰信号进行增益调节，使下行模拟干扰信号的信号强度大于基站所发射下行信号的信号强度，调节完成后同时发射不同频段的下行模拟干扰信号进行干扰。
本步骤中，增益调节的增益幅度优选为对应下行信号的6—10dBm。例如，设定基站发射的某频段的下行信号强度为-40dBm，则将对应调制出的下行模拟干扰信号幅度为-34dBm以上，从而保证有效的点频干扰。
本步骤中，下行模拟干扰信号的发射优选与基站发射的下行信号同步，以便于在满足干扰效果的同时，有效降低电磁污染。
本发明中，所述步骤一通过信号接收单元采集下行信号和进行滤波放大处理，所述步骤二和步骤三中通过中央处理单元进行解调处理和调制下行模拟干扰信号，所述步骤四通过信号发射单元进行增益调节和发射下行模拟干扰信号。所述信号接收单元、中央处理单元和信号发射单元的具体组成、连接、位置关系分别如下：
所述信号接收单元包括接收天线、第一多路器、第二多路器和多个滤波放大器，接收天线与第一多路器的输入端连接，多个滤波放大器分别连接在第一多路器的输出端和第二多路器的输入端，第二多路器的输出端与中央处理单元连接；接收天线用于采集下行信号，并将采集的下行信号发送给第一多路器，第一多路器将不同频段的下行信号分别发送给多个滤波放大器，各下行信号经滤波放大器进行滤波放大处理后经第二多路器依次输出至中央处理单元。
所述中央处理单元包括依次连接的信号处理模块、FPGA控制模块和干扰信号模拟发生器，信号处理模块用于对滤波放大后的下行信号进行解调处理，FPGA控制模块用于调制下行模拟干扰信号，并控制干扰信号模拟发生器生成下行模拟干扰信号。其中，中央处理单元控制通过FPGA产生的时序信号，控制整个设备的有序工作状态。在工作初期，检测来自信号接收单元的基站信号，通过解调处理，结合设备现场的信号环境，产生模拟基站的调制信号。
所述信号发射单元包括多路均与干扰信号模拟发生器连接的发射通道，每路发射通道包括一个用于进行增益调节的信号放大器和一根用于发射下行模拟干扰信号的发射天线，多路发射通道用于同时发射不同频段的下行模拟干扰信号，以保证信号的有效干扰。
本发明中，接收天线和发射天线为自研设计的印制天线，信号放大器采用芯片自研设计，型号为HTN7G27S010P(HUANTAI ELECTRONICS LTD)。FPGA控制模块的型号为XC6SEX75(XILINX)。信号处理模块的型号为XC7Z100(XILINX)。滤波器放大器采用晶体滤波器系列，如TA0394(TAI-SAW)。
本发明中，所述中央处理单元还分别连接有人机接口单元和供电单元，所述供电单元通过中央处理单元分别与信号接收单元和信号发射单元连接，且供电单元采用分时供电的方式分别为信号接收单元和信号发射单元供电。所述人机接口单元能够为中央处理单元提供上位机信号，可人工将设备的功率输出档位调整最佳，从而使移动终端的信号隔离达到最佳状态。
本发明中，信号接收单元在接收基站信号时，解析出基站的同步信号，并区分基站的上下行信号，并将此信号发送给信号发射单元，就达到了只干扰基站的下行信号的目的。另外，对基站信号进行干扰时，设备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，针对性的实施点频干扰，提高干扰效率，减少电磁信号对环境的污染。
本发明中，所述步骤一中在采集下行信号之前，先由中央处理单元通过无线通信模块（图中未示出）检测移动终端所处区域是否有同类型干扰设备，若有，则通过无线通信模块进行联网，联网后先由中央处理单元向同类型干扰设备发送停止发射下行模拟干扰信号的指令，然后待该中央处理单元调制出下行模拟干扰信号后，再与其它同类型干扰设备同时发射下行模拟干扰信号。这样就能实现对移动终端的有效屏蔽，并且对同类干扰器进行自动组网同步，协同干扰防护，扫除屏蔽盲区。具体来说，设备在开机工作时，会先通过专用的无线通信模块并利用专用无线通信网络，发送即将工作的指令信号，如果本场所有相同型号的干扰设备，收到指令信号后，立即停止发射干扰信号，待本设备接收到基站信号完成后再与相同型号的干扰设备同时发射干扰信号。
实施例2
本实施例对实施例1所述技术方案进行了验证，具体如下：
在公司会议室测得以下信号：载波频率：944MHz,信号强度：-73dBm；载波频率1935MHz，信号强度：-94dBm；载波频率2330MHz，信号强度：-59dBm等。使用实施例1所述技术方案后，发射的下行模拟干扰信号分别为：载波频率：944MHz,信号强度：-63dBm；载波频率1935MHz，信号强度：-88dBm；载波频率2330MHz，信号强度：-51dBm等。然后在会议室使用不同制式手机拨打电话和上网，均无法连通，由此证明实施例1所述技术方案能够达到非常好的干扰效果，能够有效防信息泄露。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，本说明书中所公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的替代特征加以替换；所公开的所有特征、或所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以任何方式组合。
Claims (9)
1.一种移动终端的信号干扰方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：采集移动终端所处区域基站发射的下行信号，并分别对不同频段的下行信号进行滤波放大处理；
步骤二：对滤波放大后的下行信号进行解调处理，得出下行信号的载波频点和信号强度；
步骤三：根据下行信号的载波频点和信号强度，调制出下行信号所对应频段的下行模拟干扰信号；
步骤四：对下行模拟干扰信号进行增益调节，调节完成后同时发射下行模拟干扰信号。
2.根据权利要求1所述的一种移动终端的信号干扰方法，其特征在于：所述步骤二中依次对下行信号进行解调处理。
3.根据权利要求1所述的一种移动终端的信号干扰方法，其特征在于：所述步骤四中增益调节的增益幅度为对应下行信号的6—10dBm。
4.根据权利要求1所述的一种移动终端的信号干扰方法，其特征在于：所述步骤四中下行模拟干扰信号的发射与基站发射的下行信号同步。
5.根据权利要求1—4中任一项所述的一种移动终端的信号干扰方法，其特征在于：所述步骤一通过信号接收单元采集下行信号和进行滤波放大处理，所述步骤二和步骤三中通过中央处理单元进行解调处理和调制下行模拟干扰信号，所述步骤四通过信号发射单元进行增益调节和发射下行模拟干扰信号。
6.根据权利要求5所述的一种移动终端的信号干扰方法，其特征在于：所述信号接收单元包括接收天线、第一多路器、第二多路器和多个滤波放大器，接收天线与第一多路器的输入端连接，多个滤波放大器分别连接在第一多路器的输出端和第二多路器的输入端，第二多路器的输出端与中央处理单元连接；接收天线用于采集下行信号，并将采集的下行信号发送给第一多路器，第一多路器将不同频段的下行信号分别发送给多个滤波放大器，各下行信号经滤波放大器进行滤波放大处理后经第二多路器依次输出至中央处理单元。
7.根据权利要求6所述的一种移动终端的信号干扰方法，其特征在于：所述中央处理单元包括依次连接的信号处理模块、FPGA控制模块和干扰信号模拟发生器，信号处理模块用于对滤波放大后的下行信号进行解调处理，FPGA控制模块用于调制下行模拟干扰信号，并控制干扰信号模拟发生器生成下行模拟干扰信号。
8.根据权利要求7所述的一种移动终端的信号干扰方法，其特征在于：所述信号发射单元包括多路均与干扰信号模拟发生器连接的发射通道，每路发射通道包括一个用于进行增益调节的信号放大器和一根用于发射下行模拟干扰信号的发射天线，多路发射通道用于同时发射下行模拟干扰信号。
9.根据权利要求5所述的一种移动终端的信号干扰方法，其特征在于：所述步骤一中在采集下行信号之前，先由中央处理单元通过无线通信模块检测移动终端所处区域是否有同类型干扰设备，若有，则由中央处理单元向同类型干扰设备发送停止发射下行模拟干扰信号的指令，然后待该中央处理单元调制出下行模拟干扰信号后，再与其它同类型干扰设备同时发射下行模拟干扰信号。
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