一種無線電臺干擾系統的設計與實現

曾建高

(南昌陸軍學院信息化教研室,江西南昌 330103)

一種無線電臺干擾系統的設計與實現

曾建高

(南昌陸軍學院信息化教研室,江西南昌 330103)

用數字電路與單片機控制技術,利用現有的大功率無線電臺偵收電臺信號,然后通過中央控制系統對四路無線電臺接收信號進行掃描,并對其進行判別,在確認無線電臺處于工作狀態時,通過中央控制器控制干擾電臺對無線電臺進行干擾,實現系統的功能。

單片機控制技術 無線電臺干擾 中央控制系統

應某單位的需求,我們研制了一種體積小,重量輕、造價低,操作簡便,功能實用、性能可靠的無線電臺干擾系統。

1 系統功能要求

本項目采用數字電路與單片機控制技術,利用現有的大功率無線電臺偵收電臺信號,然后通過中央控制系統對四路無線電臺接收信號進行掃描,并對其進行判別,在確認無線電臺處于工作狀態時,通過中央控制器控制干擾電臺對無線電臺進行干擾。

系統要求達到以下功能:

(1)運用大功率無線電臺實現通信信號的偵測和干擾信號的發射。(2)通過研發中央控制器,使系統操作簡便、控制準確。中央控制器能實現模擬偵測電臺通信信號的工作狀態,同時可通過中央控制器實現對電臺通信的干擾控制。所有的控制開關全部在中央控制盒面板上,實現了操作簡便控制準確的要求。(3)偵測判別功能模擬準確,靈敏度高。用整形、放大等技術,靈敏準確實現無線電臺通信信號工作狀態進行偵測判別的功能。(4)采用單片機復位技術,實現系統干擾控制復位。(5)運用四聯開關電路,實現了16種干擾信號時間間隔的控制,進而有效實現不同干擾程度的控制。

2 設計思路

我們的設計思路是:采用數字電路與單片機自動控制技術,設計并制作中央控制單元,采用電臺及單片機接口技術,改進無線電臺的音頻線纜,實現電臺接收與發射信號與中央控制單元之間的輸入與輸出及電臺收發信的轉換控制。

利用無線電臺接收到信號時將產生一定的電平,此電平經過控制盒前級信號整形電路進行分析,準確判斷電臺是否接收到無線電信號,并將其結果送至信號放大電路進行信號放大,以供單片機控制電路識別并完成偵測模塊的搜索。單片機P10、P11、P12、P13四個端口均進行實時掃描,一旦有信號,單片機將發出干擾1分鐘工作周期的間歇干擾命令,如果這個工作周期內仍然接收到無線電臺的信號,干擾就繼續下一個工作周期,周而復始進行工作,直至一個工作時長內沒有偵測到通信信號為止。如果這個工作周期內需要停止干擾,可以按下復位鍵,單片機即通信干擾模塊停止工作。

在這個工作周期內,通過四聯開關實現十六個等級的干擾時間控制功能,區分干擾與無干擾的時間比例,實現干擾強度的十六個等級控制。

改進無線電臺的音頻線纜,完成中央控制單元與偵測與干擾單元之間的接口鏈接,實現收發控制和外接噪聲注入電臺的功能。

3 系統實現

本系統主要由中央控制單元、信號偵測模塊、干擾模擬模塊、噪聲產生模塊以及電源模塊五大部分組成。

3.1 中央控制單元

研制中央控制單元,通過其通信端口及相應的電路實現對其它各模塊的集中控制,主要實現三種功能:

一是實時對信號偵測模塊進行掃描,判斷信號偵測模塊是否偵測到有電臺工作信號;二是當檢測到有電臺進行工作時,控制干擾模塊發射干擾信號,工作周期60秒(可調);三是實現對干擾時間性強度的十六種狀態的關控制。

3.2 信號偵測模塊

通過四部無線電臺進行自動搜臺,一旦發現有非法電臺工作,則有電臺能夠收到相應的信號。

由中央控制器內的單片機對四部電臺的收信端進行不間斷的

(實時)掃描,一旦發現有電臺收信即通知通信干擾模塊工作。

3.3 干擾信號模擬模塊

中央控制器根據掃描到的電臺收信端口號,用指定信號通知干擾信號發射控制模塊,觸發電臺收發信轉換開關,實現在收信電臺的收發信切換,利用收到信號的電臺在該頻率上發射干擾噪聲信號,使被干擾方電臺因接收到的干擾信號強度大于有用信號強度而被壓制,隨即導致通信中斷,從而達到干擾目的。

3.4 噪聲產生模塊

外接噪聲源(如收音機、MP3播放器等),將事先錄制好的電流噪聲源進行全時播放,通過音頻接口注入到電臺發信機中將噪聲發射出去,對無線電臺進行壓制性干擾。如果需要功率放大時,可用50W高頻功率放大器將放大將信號發射出去進行壓制干擾。如有需要也可以研制噪聲產生電路,融合到中央控制器的電路中去。

3.5 電源模塊

中央控制器使用兩個12V直流電源供電,偵測模塊和干擾模塊使用電臺自帶電源。

4 系統要解決的主要技術問題及解決方法

根據設計思路系統在技術上要著力解決以下幾個主要問題:

第一,系統設計新穎,能在電路功耗較小、體積較小的情況下對通信信號偵測判斷要準確,外設連接簡單、性能穩定。第二,信號在傳輸、處理過程中必須準確無誤,系統需有很強的抗干擾性,確保中央控制的性能可靠。第三,對4路無線電臺的干擾控制既可單路工作,又可以多路同時工作,相互之間不能產生影響。第四,干擾效果可控。

5 結語

可靠性、可控性與實用性是本系統的關鍵,系統有以下四點創新:

第一,運用新器件、新工藝使電路模塊化;單片機的接口電路簡單化,增強了硬件的可靠性。第二,系統干擾控制由單片機采取C語言控制,增強了裝置使用的可靠性與安全性。第三,信號的產生、處理均有單片機自動控制,且用數字信號進行傳輸處理,有很強的抗干擾性,增強了整個系統的可靠性、可控性與實用性。第四,中央控制電路采取直流供電,電路功耗低,電路設計緊湊,使產品小型化、功耗低,便于野外條件下作業使用。

[1]戴伏生.基礎電子電路設計與實踐[M].北京:國防工業出版社,2002,4.

曾建高,男,41歲,漢,大學本科,講師,研究方向是軍事通信指揮。