智能無線電封控系統研究

李凱

摘要：利用軟件無線電技術開發的數字信號干擾源，可以實現了對目標進行頻點瞄準干擾，這一技術方式的實現，極大地提升了干擾設備的智能化水平。射頻信號頻帶寬，減少了功放和天線的數量，從而減少了系統的功耗及體積，增強了系統的移動性和靈活性。功率放大器采用了線性放大技術，發射功率大，效率高。

關鍵詞： 無線電封控；瞄準干擾；可編程基帶信號源

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）03-0222-02

當今世界，恐怖活動無處不在，民族分裂矛盾日益尖銳，群體突發事件惡案頻發，給和諧社會帶來了極不穩定的因素。縱觀各類犯罪分子制造恐怖事端的行為手段，無一不是借助現代無線電手段進行通信聯絡、指揮遙控、反動宣傳、煽動群眾、恣意鬧事、炸彈制作等。

智能無線電封控系統利用無線電干擾技術實施精確的信道式無線電封控，使利用無線電技術的非法電子設備無法工作，降低非法電子設備對社會穩定和無線電秩序的影響，降低重點區域、重點保護對象遭遇無線遙控炸彈襲擊的風險，控制非法活動區域無線電活動。系統可全頻段覆蓋封控，也可只對非法無線電信道實施精確封控，并最大限度減小對其他正常業務產生的干擾和影響。

1 應用背景

（1） 智能無線電信息封控系統是電子對抗關鍵設備，其可以抑制無線電設備正常工作，阻斷移動電話或其他無線通信設備的信號，主要用于：

1） 車隊護衛：利用智能無線電信息封控系統對整個車隊實施電磁屏蔽，能有效消除遙控炸彈對重要人物和重要物品的襲擊；

2） 電磁防護：對國家機關、軍事基地等重要的建筑和區域進行隔離保護，防止現場遙控起爆、防止竊聽泄密；

3） 維穩處突：當突發事件發生時，能有效阻斷無線信號，控制現場，防止事態發展；

4） 無線管制：對無線電非法信號進行管制。

（2） 智能無線電信息封控系統可以封控20-2700MHZ頻段內任意無線電接收設備。重點目標包括以下幾類接收裝置。[1]

1） 遙控裝置（航空模型飛機、水面模型船只、地面模型汽車等非載人的模型、玩具遙控器，汽車遙控器等）；

2） 2G網絡、3G網絡、4G網絡移動通信終端；

3） 無線對講設備、集群終端；

4） 數字無繩電話、無線局域網（WLAN）、藍牙、WIFI；

5） 無線傳聲器；

6） 海事、Aces、Thuraya衛星移動通信終端。[2]

2 使用方式

2.1 固定使用

當需要對特定區域進行無線電封控時，可以將車載式智能無線電信息封控系統布置在特定區域周圍。需要屏蔽范圍較大時，可采用多輛封控車組陣的方式。該方式比較適合體育館、集會廣場等開放的場所。如下圖：

2.2 移動使用

采用封控車在前任務車緊跟封控車的原則，在城市或地形復雜地區執行任務時，行車間距為50～100米；在高速路或視野良好的快速通道執行任務時，行車間距為100～200米。如下圖：

有多任務車的時候，采用封控車、任務車間隔配置的方式，且重要車輛盡量處于車隊中間。車間距離參照單站應用。

3 系統技術特點

我公司利用軟件無線電技術，開發出一種數字信號干擾源，實現了對目標進行頻點瞄準干擾的技術方式，這一技術方式的實現，極大地提升了干擾設備的智能化、模塊化水平。它既可進行多載波合成，實施信道瞄準干擾，又能根據不同干擾目標的調制特性加載相應的帶調制的干擾頻譜，也可實現寬帶多載波、多音、單音、寬帶噪聲及掃頻等任意信號的合成。還能對任意信道或目標進行功率加強。在干擾的范圍與效果上與其他設備相比具有顯著的優勢。根據目標頻率分布，可任意更改干擾頻率、干擾信號帶寬及調制樣式。在確保壓制目標信號的前提下，可靈活配置干擾頻率或頻段，在有限干擾功率得到最大化利用的同時實現對目標的最佳干擾。靈活預留通信頻率或通信頻段，實現在保護我方通信的前提下，對目標的有效干擾。電路設計采用大規模FPGA、DSP、高速D/A等高新元器件，集成度高、性能穩定可靠。各主要分機和模塊采用的關鍵技術特點如下：

1） 基帶信號源

采用軟件無線電技術，以通用、標準、模塊化的硬件平臺為依托，通過軟件編程來實現干擾信號所需的各種復雜波形，具有工作頻帶寬（0～400MHz）、信號頻率間隔小（最小間隔8KHz）、數據轉換速率高、干擾波形樣式多且能同時并存、干擾頻點數量巨大（可達10000個以上）、干擾波形加載速度快（2s）、干擾波形生成靈活、干擾波形頻譜幅度均勻等特點。基帶信號源由于采用了軟件化的實現方案，減少了功能單一、靈活性差的硬件電路，尤其是減少了模擬電路環節，使得體積大為減少，提高了系統的可靠性及使用周期；由于軟件無線電強調體系結構的開放性和全面可編程性，可以通過軟件更新改變硬件的配置結構，實現新的功能，從而有利于硬件模塊的不斷升級和擴展，有利于提高系統的性能和使用的靈活性；有利于降低系統升級成本，符合電子裝備日新月異的發展趨勢。[2]

2） 射頻激勵源

射頻激勵源采用跳頻源作為本振信號，對帶寬為300MHz的任意波形的多載波基帶信號進行混頻，產生高達1000MHz帶寬的射頻信號。由于射頻信號頻帶寬，減少了功放和天線的數量，從而減少了系統的功耗及體積，增強了系統的移動性和靈活性。由于采用數控衰減器調整射頻激勵電平使發射機的功率調整智能化（通過微機或遠程控制臺也可調整發射機功率），它的掉電記憶功能使操作更方便、簡化。[4]

3） 功率放大器

功率放大器采用了線性放大技術，具有動態范圍寬（53dBm）、多載波信號的放大線性好、輸出功率大（200W），散熱性能好、結構緊湊等特點，液晶實時顯示輸出功率、反射功率、工作溫度，工作電流等參數，各項保護措施完備等特點。[5]

4 組成及工作原理

4.1 系統組成

系統由信號源、發射機、穩壓電源、筆記本電腦及系統軟件、天饋系統等部分組成。圖3為系統產品組成框圖。

4.2 系統工作原理

人工模式：系統通過偵收設備捕捉到目標信號后，由操作控制計算機（軟件）根據其信號特征生成相應的波形數據，經信號源對波形數據進行D/A轉換及變頻處理后送至發射機，發射機將信號進行放大后通過天饋系統將射頻信號輻射出去。[6]

默認模式：數字信號源自動調用固化在內部FLASH的波形數據，通過高速控制器控制高速DA實現數/模轉換，產生覆蓋移動通信頻段內的波形數據；將該波形送到射頻激勵源，產生對應干擾目標所需的射頻信號；再經發射機放大后，由天線輻射出去，實現對目標的干擾。

5 結束語

固定、車載、便攜等各種無線電封控設備已廣泛應用于各地公安、武警、無委系統，但是這些設備只能單機獨立操作，不能并網實現集中管控。隨著城市網格化管理的推進，網格化管理硬件平臺日益完善，城市數字地圖更加精準，建設重點區域的網格化無線電監測管控力量，保障重點區域的無線頻率通信安全，實現整個區域“平時服務、急時應急、戰時應戰”的通信保障及處突任務，對于打擊恐怖主義、維護社會穩定，保護人民生命和財產安全有著重要的現實意義。

參考文獻：

[1] Q/JFHJ01.029-2008《全頻段無線頻率干擾設備技術規范》[S].北京中科飛鴻科技有限公司企標.

[2] 段麗.移動通信技術[M].北京：人民郵電出版社，2010.

[3] 楊小牛.軟件無線電原理與應用[M]. 北京：電子工業出版社，1992.

[4] 劉志華.射頻和無線技術入門[M]. 北京：清華大學出版社，2005.

[5] 鄭軍奇.EMC電廠兼容設計與測試案例分析[M]. 北京：電子工業出版社，2010.

[6] 徐文波.Xilinx FPGA開發實用教程[M]. 北京：清華大學出版社，2017.