一種采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)手機信號屏蔽的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)手機信號屏蔽的系統(tǒng)及方法，包括收發(fā)天線、收發(fā)倒換開關(guān)、功放、低噪放模塊、混頻模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和現(xiàn)場可編程門陣列FPGA；利用本地天線接收并存儲一幀（或者N幀）的下行空中信號，再重復(fù)發(fā)送這一幀（或者N幀）的信號，重發(fā)一段時間后重新接收并存儲，再重發(fā)的周期操作。采用自干擾巧妙的使得用來對抗干擾的移動通信的鏈路增強技術(shù)都不起作用。由于接收取自于收發(fā)天線，天線處的信號基本也就是附近手機所能接收到的信號，所以本發(fā)明能屏蔽接收到的所有制式空中信號，對各種制式（GSM，CDMA，WCDMA，TD-SCDMA，TD-LTE，F(xiàn)DD-LTE）都能適用。
【專利說明】一種采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)手機信號屏蔽的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域的手機信號屏蔽系統(tǒng)，更具體說，它涉及一種采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)手機信號屏蔽的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]手機信號屏蔽系統(tǒng)主要針對各類考場、學(xué)校、加油站、教堂、法庭、圖書館、會議中心(室)、影劇院、醫(yī)院、政府、金融、監(jiān)獄、公安、軍事重地等禁止使用手機的場所。移動通信覆蓋信號存在多制式、多小區(qū)、多載波等的復(fù)雜情況，傳統(tǒng)的手機信號屏蔽技術(shù)采用大功率或者是采用偽基站來達到屏蔽的目的。 [0003]對于用大功率的方式，比如對于WCDMA系統(tǒng)擴頻增益為21db，那么傳統(tǒng)的大功率WCDMA手機信號屏蔽技術(shù)需要發(fā)送大于正常信號21db的屏蔽信號才能達到有效屏蔽的目的，不僅耗電量大，輻射大、對人體動物傷害大，而且會對基站產(chǎn)生干擾等后果。而對于采用偽基站的方式，系統(tǒng)復(fù)雜體積大，實現(xiàn)成本較高，不方便某些場所的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)手機信號屏蔽的系統(tǒng)及方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。這種采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)手機信號屏蔽的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括收發(fā)天線、收發(fā)倒換開關(guān)、功放、低噪放模塊、混頻模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和現(xiàn)場可編程門陣列FPGA，接收鏈路:收發(fā)天線接收空中的移動通信無線信號，先通過收發(fā)倒換開關(guān)，再通過低噪放模塊對信號進行放大后經(jīng)過混頻模塊下變頻成模擬中頻信號，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采樣變成數(shù)字中頻信號后送給現(xiàn)場可編程門陣列FPGAJ!場可編程門陣列FPGA內(nèi)部的DDC模塊對信號進行數(shù)字混頻和抽取后變成零中頻的低速率的數(shù)字信號，然后送給FPGA內(nèi)部的RAM存儲單元進行信號存儲；發(fā)送鏈路:FPGA內(nèi)部的RAM存儲單元信號輸出給DUC模塊進行信號內(nèi)插和數(shù)字混頻后送給數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成模擬中頻信號，經(jīng)過混頻模塊變成射頻信號經(jīng)過功放對信號放大后通過收發(fā)倒換開關(guān)和收發(fā)天線發(fā)射的空中；FPGA用于信號采樣率變換和信號的存儲和周期發(fā)送，本地收發(fā)天線接收并存儲一幀或N幀的下行空中信號，再重復(fù)發(fā)送這一幀或者N幀的信號，重發(fā)一段時間后重新接收并存儲，再重發(fā)的周期操作。
[0006]不同制式的通信系統(tǒng)的幀時間長度不同，接收存儲的時間也要相應(yīng)的變化。
[0007]本發(fā)明所述的這種采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)手機信號屏蔽的系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式，本地收發(fā)天線接收并存儲一幀或N幀的下行空中信號，再重復(fù)發(fā)送這一幀或者N幀的信號，重發(fā)一段時間后重新接收并存儲，再重發(fā)的周期操作；重發(fā)信號與正常覆蓋信號是幀對齊的、頻率相同、及調(diào)制技術(shù)相同。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:由于重發(fā)信號與正常覆蓋信號是幀對齊的、頻率相同、及調(diào)制技術(shù)相同，采用自干擾巧妙的使得用來對抗干擾的移動通信的鏈路增強技術(shù)都不起作用，達到重復(fù)發(fā)送的信號大于原始信號即可實現(xiàn)有效屏蔽的目的。由于接收取自于收發(fā)天線，天線處的信號基本也就是附近手機所能接收到的信號，所以本發(fā)明能屏蔽接收到的所有制式空中信號，對各種制式(GSM，CDMA, WCDMA, TD-SCDMA, TD-LTE, FDD-LTE)本發(fā)明都能適用。本系統(tǒng)的實現(xiàn)簡單，成本較低，屏蔽效果好，可以產(chǎn)品化大量推廣使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖；
[0010]圖2是本發(fā)明存取一幀的數(shù)據(jù)然后重復(fù)發(fā)送的示意圖；
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步描述。
[0012]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)實現(xiàn)的示意圖。該系統(tǒng)主要由收發(fā)天線、收發(fā)倒換開關(guān)、功放、低噪放模塊、混頻模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(ADC)、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(DAC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)組成。
[0013]接收鏈路:天線接收空中的移動通信無線信號，通過低噪放對信號進行放大后經(jīng)過混頻模塊下變頻成模擬中頻信號，經(jīng)過AD采樣變成數(shù)字中頻信號后送給FPGA，F(xiàn)PGA內(nèi)部的DDC模塊對信號進行數(shù)字混頻和抽取后變成零中頻的低速率的數(shù)字信號，然后送給FPGA內(nèi)部的RAM存儲單元進行信號存儲。
[0014]發(fā)送鏈路:FPGA內(nèi)部的RAM存儲單元信號輸出給DUC模塊進行信號內(nèi)插和數(shù)字混頻后送給DA轉(zhuǎn)換成模擬中頻信號，經(jīng)過混頻模塊變成射頻信號經(jīng)過功放對信號放大后通過天線發(fā)射的空中。
[0015]FPGA主要的功能是進行信號采樣率變換和信號的存儲和周期發(fā)送，本地收發(fā)天線接收并存儲一幀或N幀的下行空中信號，再重復(fù)發(fā)送這一幀或者N幀的信號，重發(fā)一段時間后重新接收并存儲，再重發(fā)的周期操作。不同制式的通信系統(tǒng)的幀時間長度不同，接收存儲的時間也要相應(yīng)的變化。
[0016]如圖2所示，比如針對幀長為IOms的WCDMA系統(tǒng):
[0017]第一步:FPGA先控制收發(fā)倒換開關(guān)設(shè)置為接收狀態(tài)，開啟低噪放模塊、關(guān)閉功放；
[0018]第二步:開始接收并存儲IOms的信號；
[0019]第三步:把收發(fā)倒換開關(guān)設(shè)置為發(fā)送狀態(tài)，開啟功放、關(guān)閉低噪放模塊；
[0020]第四步:連續(xù)發(fā)送30次前面存儲的IOms信號，連續(xù)發(fā)送的次數(shù)能夠設(shè)置；
[0021]第五步:回到第一步重復(fù)操作。
[0022]利用數(shù)字存儲，把移動通信無線信號(一整幀時間)存儲后再重復(fù)發(fā)射，由于與當前基站發(fā)射的信號頻率相同，調(diào)制模式(擴頻技術(shù)，擴頻碼及擴頻碼相位)相同，手機接收兩種信號(屏蔽信號和基站信號)同時處理后相加，只要我們發(fā)射的屏蔽信號大于基站的信號(對于WCDMA系統(tǒng)測試證明大與等于3dB)，手機解調(diào)得到信號就因為屏蔽信號的能量大于基站的信號不能正確解調(diào)基站信號，達到屏蔽效果。
[0023]利用同天線(或收發(fā)天線在同一地點)，這樣發(fā)射的屏蔽信號和手機接收到的信號基本相同。系統(tǒng)對多種通信制式處理方法相同(只需要調(diào)整幀時間長度)，可以多系統(tǒng)集成。對于頻分雙工系統(tǒng)只對下行信號進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)后屏蔽，而對于TDD系統(tǒng)，由于存儲轉(zhuǎn)發(fā)一幀(或者N幀)，屏蔽信號上下行時隙與基站嚴格對齊(對下行信號進行屏蔽)，屏蔽了以后手機主動關(guān)閉上行發(fā)射從而上行不會對基站產(chǎn)生干擾。
[0024]凡采用等同替換或等效變換形成的、采用存儲空中信號放大轉(zhuǎn)發(fā)的手機信號屏蔽方案及實現(xiàn)方法，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)手機信號屏蔽的系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括收發(fā)天線、收發(fā)倒換開關(guān)、功放、低噪放模塊、混頻模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和現(xiàn)場可編程門陣列FPGA，接收鏈路:收發(fā)天線接收空中的移動通信無線信號，先通過收發(fā)倒換開關(guān)，再通過低噪放模塊對信號進行放大后經(jīng)過混頻模塊下變頻成模擬中頻信號，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采樣變成數(shù)字中頻信號后送給現(xiàn)場可編程門陣列FPGA，現(xiàn)場可編程門陣列FPGA內(nèi)部的DDC模塊對信號進行數(shù)字混頻和抽取后變成零中頻的低速率的數(shù)字信號，然后送給FPGA內(nèi)部的RAM存儲單元進行信號存儲；發(fā)送鏈路:FPGA內(nèi)部的RAM存儲單元信號輸出給DUC模塊進行信號內(nèi)插和數(shù)字混頻后送給數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成模擬中頻信號，經(jīng)過混頻模塊變成射頻信號經(jīng)過功放對信號放大后通過收發(fā)倒換開關(guān)和收發(fā)天線發(fā)射的空中；FPGA用于信號采樣率變換和信號的存儲和周期發(fā)送，本地收發(fā)天線接收并存儲一幀或N幀的下行空中信號，再重復(fù)發(fā)送這一幀或者N幀的信號，重發(fā)一段時間后重新接收并存儲，再重發(fā)的周期操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)手機信號屏蔽的系統(tǒng)，其特征在于:不同制式的通信系統(tǒng)的幀時間長度不同，接收存儲的時間也要相應(yīng)的變化。
3.一種采用如權(quán)利要求1所述的采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)手機信號屏蔽的系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于:采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式，本地收發(fā)天線接收并存儲一幀或N幀的下行空中信號，再重復(fù)發(fā)送這一幀或者N幀的信號，重發(fā)一段時間后重新接收并存儲，再重發(fā)的周期操作；重發(fā)信號與正常覆蓋信號是幀對齊的、頻率相同、及調(diào)制技術(shù)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)手機信號屏蔽的系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于: 針對幀長為IOms的WCD MA系統(tǒng)，具體步驟如下: 第一步:FPGA先控制收發(fā)倒換開關(guān)設(shè)置為接收狀態(tài)，開啟低噪放模塊、關(guān)閉功放； 第二步:開始接收并存儲IOms的信號； 第三步:把收發(fā)倒換開關(guān)設(shè)置為發(fā)送狀態(tài)，開啟功放、關(guān)閉低噪放模塊； 第四步:連續(xù)發(fā)送30次前面存儲的IOms信號，連續(xù)發(fā)送的次數(shù)能夠設(shè)置； 第五步:回到第一步重復(fù)操作。
【文檔編號】H04K3/00GK103607254SQ201310596447
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】曹永福, 王利強, 周亞良 申請人:三維通信股份有限公司