CN203445887U - 一种能智能压制短时无线电考试作弊信号的一体化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能智能压制短时无线电考试作弊信号的一体化设备，包括微处理器、本地存储器、监测天线、监测信号接收机、单通道A/D和数字信号处理板、信号发生器、功率放大器和发射天线，监测天线的输出端与监测信号接收机的输入端连接，监测信号接收机的输出端与单通道A/D和数字信号处理板的输入端连接，单通道A/D和数字信号处理板的数据输出端与微处理器的数据输入端连接。本实用新型采用了监测干扰一体化的技术架构，采用先进技术实现高速的监测扫描和信号分析速度，实时侦测发现和准确识别考场作弊的无线电传输信号，实现了对包括数字短信等短时信号在内的多种无线电考试作弊信号的实时侦测、快速分析识别和即时联动干扰压制。

Description

一种能智能压制短时无线电考试作弊信号的一体化设备

技术领域

本实用新型涉及一种无线电监测和压制装置，特别是涉及一种能智能压制短时无线电考试作弊信号的一体化设备。 

背景技术

如今，考试作弊已经形成了一个“产业链”：不法分子征集客户，邮购给他们接收设备；雇佣考生利用伪装的针孔摄像设备，把考题传出考场，“枪手”场外做题，并采用无线电语音广播或数字短信传输技术手段将答案报给考场内的考生。这种行径严重地破坏了公平、公正的考试原则，严重地损害了遵纪守法和优秀的学生的利益，破坏了社会的公平机制。对此，无线电监测部门采用技术手段对制止作弊实施取得了显著的效果，对作弊考生取得了一定的威慑作用，但是考场分散且量大，无线电监测部门的设备和人员有限，加之又有自身的社会职责，考场纪律无法依靠无线电监测部门维持，所以考场作弊仍屡禁不止。 

目前，考试无线电作弊主要采用两种技术手段：一种是采用FM调制的语音信号进行答案传输，另一种是将考试答案内容按数字信号调制方式进行调制，并以短信方式进行传输。第一种方式由于传输时间长，信号可解调和语音监听判断，专业的无线电管理人员利用常规的监测干扰设备，无线电管理部门现有的干扰设备只具有单一的干扰信号发射功能，为实现针对性干扰只能通过其它监测设备扫描发现干扰信号再通过联网将信息传给干扰设备进行处置，造成对作弊信号干扰压制的实效性差，只能实现对长时传输的FM语音传题信号(如传统的对讲机传题)的压制，不能实现对发射时间2-3秒的考题答案短信进行及时干扰阻断，而当采用第二种作弊方式时，一个考卷只需几条短信在数秒钟内就可传输完毕，每个短信传输时间约2-3秒。如不采用智能化的侦测和联动干扰设备，无法发现和干扰、反制作弊信号。 

当前，采用数字信号技术实现作弊信号传输已成为无线电作弊的主要技术手段和发展方向。无线电短信发射设备的信号传输时间很短，如发送25字符的短信的最短耗时不到2秒，发送100字符的短信的最短耗时3秒，发送200 字符的短信的最短耗时4秒。 

专利号为201110004743公开了一种无线电考试防作弊系统，其射频前端采用了日本AR-ONE接收机，此款接收机由于中频带宽较小，通过A/D变换进行频谱扫描则存在速度慢、扫描周期长的特点，难以捕获到数字短信这种短时发射作弊信号，导致不能及时启动干扰压制设备进行发射阻断；此外，接收机还存在指标较差的缺点，特别是相噪大、杂散较多较大、与外部强信号通过互调产生虚假信号，对快速准确地识别真实的作弊信号造成困难；只能对模拟AM、FM音频信号进行分析、解调识别能力，不具备对短信指标信号的数字调制类型如2PSK、QPSK等进行分析、识别和解调的能力，也不能产生数字调制模式的干扰信号对短信射频信号进行干扰压制；由于该系统配备GSM短信模块通过短信方式来实现监测设备与干扰设备之间的信息交互，这将导致通信时间长、可靠性差的缺点，对于阻断处置短信作弊信号是个较大的缺陷，系统使用GSM模块进行通信联网，将使系统不能阻断GSM通信系统的信息传输通道，这就留下了作弊人员采用GSM通信公网进行作弊的技术途径。 

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题而提供一种能实时监测并及时干扰阻断的能智能压制短时无线电考试作弊信号的一体化设备。 

本实用新型是通过以下技术方案实现的： 

本实用新型包括微处理器、本地存储器、监测天线、监测信号接收机、单通道A/D和数字信号处理板、信号发生器、功率放大器和发射天线，所述监测天线的输出端与所述监测信号接收机的输入端连接，所述监测信号接收机的输出端与所述单通道A/D和数字信号处理板的输入端连接，所述单通道A/D和数字信号处理板的数据输出端与所述微处理器的数据输入端连接，所述本地存储器的数据端口与所述微处理器的数据端口连接，所述微处理器的控制信号输出端分别与所述功率放大器的控制输入端和信号发生器的控制输入端连接，所述功率放大器检测数据输出端和信号发生器的检测数据输出端分别与所述微处理器的检测数据输入端连接，所述信号发生器的射频信号输出端与所述功率放大器的射频信号输入端连接，所述功率放大器的信号输出端与所述发射天线的输入端连接。 

具体地，所述发射天线包括①大对数周期和双锥混合发射天线以及②小 对数周期发射天线。 

进一步地，所述接收天线为盘锥接收天线。 

本实用新型的有益效果是： 

本实用新型设计了监测干扰一体化的技术架构，将监测和干扰的硬件设备和软件功能整合、融为一体，采用先进技术实现高速的监测扫描和信号分析速度，通过监测、分析、干扰、干扰效果监控和反馈、数据存储等工作流程，实时侦测发现和准确识别考场作弊的无线电传输信号，实现了对包括数字短信等短时信号(最短作弊短信信号传输时长2-3秒)在内的多种无线电考试作弊信号的“可视化”、“智能化”、“闭环”、“无遗漏”的实时侦测、快速分析识别和即时联动干扰压制，能有效地阻止多种考试作弊无线电信号的正常通信和作弊信息的有效传输。 

附图说明

图1是本实用新型的结构框图； 

具体实施方式

下面结合附图及具体实例对本实用新型作进一步的详细说明： 

如图1所示，本实用新型包括微处理器、本地存储器、监测天线、监测信号接收机、单通道A/D和数字信号处理板、信号发生器、功率放大器和发射天线，所述监测天线的输出端与所述监测信号接收机的输入端连接，所述监测信号接收机的输出端与所述单通道A/D和数字信号处理板的输入端连接，所述单通道A/D和数字信号处理板的数据输出端与所述微处理器的数据输入端连接，所述本地存储器的数据端口与所述微处理器的数据端口连接，所述微处理器的控制信号输出端分别与所述功率放大器的控制输入端和信号发生器的控制输入端连接，所述功率放大器检测数据输出端和信号发生器的检测数据输出端分别与所述微处理器的检测数据输入端连接，所述信号发生器的射频信号输出端与所述功率放大器的射频信号输入端连接，所述功率放大器的信号输出端与所述发射天线的输入端连接。 

发射天线包括①大对数周期和双锥混合发射天线以及②小对数周期发射天线，接收天线为盘锥接收天线，伞状盘锥监测天线的接收频率为30-1300MHz：采用全向垂直极化的方式，驻波比小于1.5，增益量大于6dB，大对数周期和双 锥混合发射天线的工作频率为30～560MHz，增益量为-12dBi～+5dBi，驻波比小于2.0，输入阻抗为50Ω，采用水平或者垂直的极化方式，输出功率一般为50W。小对数周期发射天线的工作频率为560～1000MHz，增益量为6dBi，驻波比小于2.0，输入阻抗为50Ω，采用水平或垂直的极化方式，输出功率一般为50W。 

本实用新型的工作原理如下：监测天线接收全向、宽频带的无线电信号，通过射频线输入到监测信号接收机，监测信号接收机在微处理器的控制下对指定频率范围的信号进行射频低噪放大、带通滤波、使用本振和混频器将射频信号下变频到中频、再进行中频滤波和放大，输出宽带的模拟信号到A/D和数字信号处理板，A/D和数字信号处理板对模拟信号进行信号采集、模数转换、FFT变换，将时域信号变为频域信号，最后将信号的频谱信息通过A/D和数字信号处理板传输至微处理器进行进一步的频谱分析、信号识别和处理。在监测发现作弊信号时，立即对作弊信号进行I/Q数据和频谱图的记录，并存储到本地存储器内，以便事后深度分析和查证；侦测到并确认作弊信号后，微处理器发送控制信号至信号发生器和功率放大器，信号发生器和功能放大器设置有检测回路输出使得微处理器能及时掌握信号发生器和功率放大器的工作状态；在信号发生器内由基带信号发生器产生调制模式、带宽与作弊信号相同的基带干扰信号，信号发生器将功率较低(0dBm)的基带干扰信号输出到功率放大器，功率放大器将信号放大到最大50W，最后通过射频线将干扰信号输出到发射天线上由其发射到空中对特定的无线电信号进行干扰压制。 

Claims (1)

1.一种能智能压制短时无线电考试作弊信号的一体化设备，其特征在于：微处理器、本地存储器、监测天线、监测信号接收机、单通道A/D和数字信号处理板、信号发生器、功率放大器和发射天线，所述监测天线的输出端与所述监测信号接收机的输入端连接，所述监测信号接收机的输出端与所述单通道A/D和数字信号处理板的输入端连接，所述单通道A/D和数字信号处理板的数据输出端与所述微处理器的数据输入端连接，所述本地存储器的数据端口与所述微处理器的数据端口连接，所述微处理器的控制信号输出端分别与所述功率放大器的控制输入端和信号发生器的控制输入端连接，所述功率放大器检测数据输出端和信号发生器的检测数据输出端分别与所述微处理器的检测数据输入端连接，所述信号发生器的射频信号输出端与所述功率放大器的射频信号输入端连接，所述功率放大器的信号输出端与所述发射天线的输入端连接；所述发射天线包括①大对数周期和双锥混合发射天线以及②小对数周期发射天线；所述接收天线为盘锥接收天线。 

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