手機信號干擾設備設計方案

1 引言
隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的迅速發(fā)展．恐怖組織和不法分子利用無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )實(shí)施高科技恐怖和間諜活動(dòng)越來(lái)越猖獗，給國家安全和人民生活帶來(lái)諸多不安定因素，更是對當前世界和平穩定發(fā)展的大環(huán)境提出挑戰。因此研究抑制信息犯罪的電子對抗技術(shù)具有重要意義。隨著(zhù)手機的普及，手機犯罪案例的上升，當前通信制式下的手機干擾亦成為研究的熱點(diǎn)。

2 基本原理
當前通信制式下，基于FDMA/TDMA體制的GSM手機和基于CDMA體制的CDMA手機均是通過(guò)接收基站發(fā)射的某一頻率的電平信號實(shí)現通信。因此每一個(gè)手機接收機都有一個(gè)抗干擾容限，只要干擾信號與干擾目標使用相同頻率且信號電平超過(guò)接收機的抗干擾容限，就使通信不能進(jìn)行，從而實(shí)現通信干擾。

2．1 干擾策略

(1)噪聲干擾 干擾信號占用通信系統的部分或整個(gè)頻譜，但是這些干擾信號值駐留在頻譜的一個(gè)地方。干擾載波信號采用隨機噪聲波形調制，即就是將噪聲注入接收機來(lái)干擾通信波形。由于有限干擾功率被擴展，寬帶噪聲的干擾功率很低。

(2)掃頻干擾 在整個(gè)或部分頻譜內掃描波形，在擬干擾頻段和一定時(shí)間段內，若干擾信號與通信信號的碰撞概率超過(guò)一定數量時(shí)，則對通信信號的信噪比，誤碼率或誤幀率造成嚴重影響，產(chǎn)生有效干擾。因此，只要在通信系統使用頻段內掃描波形，使其信噪比或誤碼率受到影響即可達到干擾目的。

(3)音調干擾單個(gè)或多個(gè)音調根據干擾策略的需要將其置于頻譜內相應位置。其音調數量和位置都會(huì )影響干擾性能。單音調是一個(gè)單頻連續波音調的干擾信號，在一個(gè)頻率上發(fā)射單音調，又稱(chēng)點(diǎn)頻干擾。多音調為干擾機發(fā)射的多個(gè)音調，這些音調或隨機分布或位于特定的頻率。當總干擾功率一定時(shí)，將有更多功率分配給單音調，且比多音調干擾分配給每個(gè)音調的功率大，從而提高抑制處理增益的概率。如果目標系統易受特定音調干擾，而且干擾機知道這種情況，音調不能隨機分布。因此無(wú)論采用哪種音調干擾對策，系統都會(huì )默認為該音調精確位于頻譜的一個(gè)頻率，使干擾音調通過(guò)接收機的濾波器，且不會(huì )產(chǎn)生失真或衰減。

當前干擾多采用噪聲或掃頻干擾實(shí)現通信干擾，針對數字移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )基站所具有的頻點(diǎn)數量確定、頻率已知及可幀收等特點(diǎn)，提出采用音調干擾實(shí)現當前通信制式的干擾。以C網(wǎng)手機干擾為例：干擾信號源針對干擾目標生成的基帶信號進(jìn)行頻譜搬移得到對應CDMA 800網(wǎng)絡(luò )下行工作頻段的射頻信號，將射頻信號送到發(fā)射機進(jìn)一步功率放大，并對大功率射頻信號的諧、雜波進(jìn)行濾波處理后發(fā)送至天線(xiàn)，由天線(xiàn)輻射干擾目標。由于手機通信是由接收基站的信號電平實(shí)現的，因此只要干擾機發(fā)射的同頻信號電平到達干擾目標手機的電平高于基站到達干擾目標手機的信號電平，干擾目標手機就不能正常通信。

2．2 設計要求與計算模型

設干擾目標在視距范圍內，所需干擾目標的接收信號和干擾信號的距離衰減可視為自由空間傳播衰減，自由空間的傳播衰減為：

式中：f為信號頻率；R為信號傳播距離；32．4是頻率單位路徑衰減。

設發(fā)射系統的發(fā)射功率為Pc，單位為W；發(fā)射天線(xiàn)增益為Gc，單位為dB；發(fā)射距離為Rc，單位為km；信號傳輸損耗為L(cháng)ost_r_R，單位為dB；信號頻率為fc，單位為MHz。發(fā)射信號到達接收系統的功率為：

同理，設干擾系統的發(fā)射功率為Pj，單位為W；系統損耗為L(cháng)sys，單位為dB；發(fā)射天線(xiàn)增益為Gi，單位為dB；發(fā)射距離為Rj，單位為km；信號傳輸損耗為L(cháng)ost_j_R，單位為dB；信號頻率為fc，單位為MHz(與干擾目標相同)。則干擾信號到干擾目標的功率為：

由于GSM手機和CDMA手機都有一個(gè)抗干擾容限指標，因此，只要干擾信號(不需要太強的功率)產(chǎn)生的綜合效果達到或超過(guò)手機接收部分的抗干擾容限，就能產(chǎn)生有效干擾，從而阻止手機的正常通信。通過(guò)分析通信目標的信號調制樣式，即可得到的有效干擾目標的抗干擾門(mén)限為JSR。即：

由此可根據干擾距離要求，以及對目標系統的參數分析，可得到相應的干擾機發(fā)射功率。