无线电信号管制系统项目研制方案、市场需求分析以及研制进度计划.docx

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1、无线电信号管制系统项目研制方案、市场需求分析以及研制进度计划1项目概况1.1基本情况项目名称：智能无线电信号管制系统 0简要说明：无线电信号管制系统是针对日益贫乏的频谱资源进行管理、防止频谱资源的滥用和违法使用的有效工具。近些年来，利用无线电进行考试作弊的现象日益猖獗，且手段越来越先进，越来越隐蔽,不仅扰乱了频率的正常使用秩序，也危害了社会的公平和公正；另外，一些不法分子常常会利用无线电信号传播非法信息，轻者损害公众身心健康，重者危害国家安全，诸如此类的非法频率使用，在不能及时发现传播源的情况下，采用必要的干扰压制技术手段，迫使其失去传播效果，阻断其传播途径，是非常有必要的，智能无线电管制系统

2、正是针对此类需求进行开发的，一经使用，必将带来良好的社会效益。目前国内厂家开发的无线电压制系统主要是针对反考试作弊，但大多干扰压制效果并不能令人满意。我们通过分析国内厂家的产品技术以及用户（无线电管理部门）需求，结合无线电监测技术，锐意创新，力争开发出不仅能满足反考试作弊需求，还能适用于重大无线电活动保障、会议保障等场合的智能无线电信号管制系统，实现监测和干扰压制紧密联系，达到快速响应，智能压制的效果。项目研制经费为公司自筹，完成标志为厂级技术鉴定，产出为系统1套（包括3套压制终端机）。1.2 参考资料无1.3 术语和缩写词智能无线电信号管制；监测；干扰；压制。2项目实施的必要性全国无线电业务

3、保护标准化分技术委员会（H分会）在福建省武夷山召开了电磁兼容研讨会，研讨会内容为以反考试作弊为切入点，对无线电压制技术做了交流和探讨，参会者主要为全国无线电管理行业技术人员，除无线电管理部门的技术人员介绍反作弊经验外，成都华日、北京东方波泰、石家庄54所和噪兴等四家集成厂商也在会上介绍了自己的相关无线电压制产品或技术。北京中星世通和深圳中兴通讯也派代表参加了会议。从会议介绍的经验和案例看，考试作弊手段越来越复杂，以后将从发送模拟的语音作弊手法逐步演变到发送数字信息的作弊手法，甚至在不远的将来可能会出现跳频通信的作弊工具，作弊信号的功率也在往微功率方向发展，并可能使用合法频率作掩护，作弊信号隐藏

4、在合法信号中，使查找工作非常困难，会议呼吁各厂家针对作弊手段越来越复杂、越来越先进、越来越多样的趋势，继续为管理部门提供先进的、行之有效的反作弊系统。会议组织者国家无线电监测中心还倡导，对无线电信号的压制，尽量使用微功率压制技术，以免对周边合法使用的无线电信号造成干扰，带来新的干扰问题。2010年的研究生考试中，吉林省四平市考点的考试作弊被媒体曝光，使反考试作弊话题再次被推到风头浪尖上，同时也暴露了当前市场上反考试作弊压制设备尚存在的诸多问题，性能远满足不了实战要求，相关部门急切需要能行之有效的压制系统，以对付日益猖獗的考试作弊行为。鉴于以上背景，我们有必去开发一套能满足市场迫切需求、并具有一

5、定前瞻性的无线电管制系统。因此，本项目是非常有必要的，必须尽快实施。3市场需求分析3. 1目标客户。3.1 无线电管理部门3.2 广为电子战设备3.3 国外同类（或相关）产品装备情况目前，国内反作弊系统有东方波泰、54所、华日和石家庄飞创。东方波泰反考试作弊设备：采用功率压制的方法对作弊信号进行压制，使作弊接收装置无法正确接收信息。工作频率：20-1000MHz；发射功率：25-100W；可发射多个信到功率。缺点：无监测功能，只有用其他设备监测到作弊信号，才能用该系统进行压制，但是由于作弊信号可能发送的时间很短，根本来不及压制，作弊就已经完成了，另外大功率的压制可能会对正常无线电信号造成干扰甚

6、至带来灾难，如果作弊者小功率使用民航频率进行作弊，则采用大功率信号去压制会带来负作用。54所反考试作弊设备：54所的反考试作弊系统与东方波泰的基本一样，也是采用大功率压制，但是54所的系统自认为有跳频跟踪功能，可以压制跳频系统。华日反考试作弊设备：华日的压制方法与前两个公司相似，但其压制系统可以与华日监测网连网，从监测网获取需压制的频率信息，不连网时通过手工事先输入或通过遥控实时输入需压制的频率信息，系统可以无人职守工作。通过无线网络遥控操作。其缺点也是显而易见：通过监测网再来调度压制系统显然实时性极差。石家庄飞创：其系统与东方波泰类似，另有监测和压制一体的设备，但一体机综合性能不高，目前飞创

7、的单纯压制设备销售比其他公司要好 二3.4 对公司现有产品的市场影响分析智能无线电管制系统配置有监测接收机，将与接收机一起互相促进，占领市场。3.5 对竞争对手现有产品的市场影响分析我司开发的无线电信号管制系统，与其他国内厂商相比，将会处于领先地位。首先，国内厂商的反考试作弊设备只是单纯的大功率压制，响应时间和智能方面显然不够。我司的无线电信号管制系统和快速监测设备紧密配合，对违法信号进行智能压制，尽量减少对正常的无线电信号造成干扰。3.6 市场规模据估计，未来国内对压制系统的需求大概在1000.1500套左右，产品生命周期预计为5年，按5年期计算，公司市场份额逐年提高，三年后能占具30%的市

8、场，那么未来5年可为公司带来L5亿元以上的销售收入，不包括因此推动的其他产品的收入。生命周期各阶段市场容量如下表所示。表1未来5年销售预计时间段（年代）生命周期市场容量（台套）公司市场占有率（%）公司份额（台套）单机成本（万元）单机售价（万元）销售收入（万元）预测置信度2015 年导入期3003%1028606002016 年成长期30010%30286018002017 年成熟期30020%60286036002018 年成熟期30030%90286054002019 年衰退期20030%6028603600预测依据：市场调研。4技术可行性分析4. 1主要性能和技术指标1）监测频率范围:20

9、-3000MHZ2）监测频率分辨率：1Hz3）监测扫描速度：=3GHz/s4）压制频率范围：50-1500MHz5）压制频率分辨率:10kHz6）压制调谐速度：lms7）谐波抑制:=50dB8）最大发射功率：25W9）输出功率范围：7dBm - 44dBm可调，可调步进=3dB10）调制方式：模拟（FM）,数字（调制类型可定义）11）调制带宽：模拟FM调制25kHz，数字调制带宽可变4.2系统组成和配置智能无线电信号管制系统在组成上分成3部分：监测部分、压制部分和控制部分。监测部分用于发现作弊或需要管制的信号，该部分主要由无线电监测接收机组成；压制部分用于对发现的信号进行功率压制，使该信号的接

10、收设备不能正常解码或解调该信号，以至丢失信息而失效，该部分主要由无线电发射机组成；控制部分用于协调接收和发射设备的工作，实现最佳的压制效果，并最大限度地降低发射设备对其他正常使用频率的干扰。系统组成如下图：在实际应用中，一个信号监测设备可以配置多个发射设备连同工作，以实现微功率压制的目的。比如在反考试作弊应用中，一个考点可能拥有多个考场，在一个考点内只需配置一台监测设备，负责对作弊信号进行监测，而每个考场则可以配置一台发射设备，在控制系统的指挥下对作弊信号进行压制干扰，使作弊接收设备接收不到正确的作弊信息，压制的功率可以根据监测到的作弊信号功率有控制部分进行调整。其应用如原理下图：控制系统（软

11、件）在此应用中，控制部分与监测部分集成在一起，与各发射设备之间的通信通过无线方式连接。4. 3硬件系统方案4. 3.1信号监测系统监测信号分系统主要用来发现作弊用的无线电信号，其工作原理为：在考试前数日内，对考点电磁环境进行样本采集测试，建立样本库，并将样本库与台站库进行比较，对未登记的信号展开调查，列出可疑信号。考试过程中，监测系统给定的频率范围不断扫描，一单发现新信号或之前列出的可疑信号，随即启动压制系统进行干扰压制。信号监测系统的组成与无线电监测系统类似，包括监测设备和压制管理软件。WLAND样本库PC-Windows 系统压制管理软件监测接收机台站库监测设备由高速监测接收机和天线组成，

12、压制管理软件负责管理监测接收机和信号压制设备的工作，包括样本和台站库在内，样本库和台站库要求与无线电监测测向管理软件的样木库和台站库结构一致，并可互相交换数据。监测部分通过无线路由器与压制设备进行联网,由压制管理软件统一控制工作。压制管理软件运行于Windows软件平台，使用Windows平台是为了考虑与监测测向管理软件实现数据库兼容。4. 3. 2信号压制系统信号压制分系统主要由无线电发射机、嵌入式控制PC和无线网卡组成，嵌入式控制PC的作用是驱动无线网卡工作，接收来自监测分系统的压制指令，控制无线电发射机按指定的功率、调制模式、调制带宽以及频率、时间参数进行功率发射，干扰对方无线电信号，使

13、其不能正常工作。压制分系统原理框图如下:发射机的设计：发射机包括射频信号源和功率放大器两部分:嵌入式PC接口射频信号拟自主开发，采用内部集成VCO的宽带频率合成器芯片ADF4350加正交调制器ADL5385构成。ADF4350内部可输出频率范围为137.5MHz4400MHz,外部再接2分频的射频分频器，可得68.752200MHz的输出频率范围。ADF4350内部还可进行小数分频，以达到所需的调谐分辨率要求的频率输出。为了抑制ADF4350和外部2分频器可能产生的谐波，在的射频输出端分段设置滤波器。射频信号源的原理框图如下：射频信号功率调节使用射频可变减器HMC470作为可变增益调节，调节范

14、围达30dB,调节步进IdBo为保证最大输出功率要求，HMC470后增加一级固定增益的放大补偿，其具体增益将在调试中确定，以确保功放输出的最大功率达到44dBm （25W）O整个发射机的工作由嵌入式PC控制。信号源的调制方式分为两种：一种是外接模拟音频信号经A/D变换后在FPGA中进行调制（调制模式暂定FM 一种）,然后有正交A/D变换器变换后生成2路模拟I、Q信号，再经射频正交调制器ADL5385调制到载波中。另一种是在嵌入式PC中，利用软件将音频文件（或制定的数据文件）进行数字调制（调制模式可多种），生成已调制的数字文件，下载到FPGA挂接的RAM中保存，由FPGA根据播放一定的播放速率写

15、入正交A/D变换器AD9761,生成2路模拟I、Q信号，再经射频正交调制器ADL5385调制到载波中。考虑到正交调制前的射频信号包含有多次的谐波成份，因此射频信号在进入功放前应增加滤波网络，以抑制谐波。滤波网络为分段滤波器，采用射频开关进行切换，射频开关的隔离度指标、滤波器的带外衰减指标均要求应在OdB以上，使谐波抑制至少达到40dB以上（二者相加尽量达到50dB以上）。滤波频段设计以不包含二次以上谐波为原则，因此频段可分为:68.75MHz 120MHz120MHz 200MHz200MHz 350MHz350MHz 600MHz600MHz 1000MHz1000MHz 1500MHz滤波网络的具体设计可根据功