一種無(wú)線電臺(tái)干擾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

曾建高

(南昌陸軍學(xué)院信息化教研室,江西南昌 330103)

一種無(wú)線電臺(tái)干擾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

曾建高

(南昌陸軍學(xué)院信息化教研室,江西南昌 330103)

用數(shù)字電路與單片機(jī)控制技術(shù),利用現(xiàn)有的大功率無(wú)線電臺(tái)偵收電臺(tái)信號(hào),然后通過(guò)中央控制系統(tǒng)對(duì)四路無(wú)線電臺(tái)接收信號(hào)進(jìn)行掃描,并對(duì)其進(jìn)行判別,在確認(rèn)無(wú)線電臺(tái)處于工作狀態(tài)時(shí),通過(guò)中央控制器控制干擾電臺(tái)對(duì)無(wú)線電臺(tái)進(jìn)行干擾,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。

單片機(jī)控制技術(shù) 無(wú)線電臺(tái)干擾 中央控制系統(tǒng)

應(yīng)某單位的需求,我們研制了一種體積小,重量輕、造價(jià)低,操作簡(jiǎn)便,功能實(shí)用、性能可靠的無(wú)線電臺(tái)干擾系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)功能要求

本項(xiàng)目采用數(shù)字電路與單片機(jī)控制技術(shù),利用現(xiàn)有的大功率無(wú)線電臺(tái)偵收電臺(tái)信號(hào),然后通過(guò)中央控制系統(tǒng)對(duì)四路無(wú)線電臺(tái)接收信號(hào)進(jìn)行掃描,并對(duì)其進(jìn)行判別,在確認(rèn)無(wú)線電臺(tái)處于工作狀態(tài)時(shí),通過(guò)中央控制器控制干擾電臺(tái)對(duì)無(wú)線電臺(tái)進(jìn)行干擾。

系統(tǒng)要求達(dá)到以下功能:

(1)運(yùn)用大功率無(wú)線電臺(tái)實(shí)現(xiàn)通信信號(hào)的偵測(cè)和干擾信號(hào)的發(fā)射。(2)通過(guò)研發(fā)中央控制器,使系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便、控制準(zhǔn)確。中央控制器能實(shí)現(xiàn)模擬偵測(cè)電臺(tái)通信信號(hào)的工作狀態(tài),同時(shí)可通過(guò)中央控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)電臺(tái)通信的干擾控制。所有的控制開關(guān)全部在中央控制盒面板上,實(shí)現(xiàn)了操作簡(jiǎn)便控制準(zhǔn)確的要求。(3)偵測(cè)判別功能模擬準(zhǔn)確,靈敏度高。用整形、放大等技術(shù),靈敏準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)無(wú)線電臺(tái)通信信號(hào)工作狀態(tài)進(jìn)行偵測(cè)判別的功能。(4)采用單片機(jī)復(fù)位技術(shù),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)干擾控制復(fù)位。(5)運(yùn)用四聯(lián)開關(guān)電路,實(shí)現(xiàn)了16種干擾信號(hào)時(shí)間間隔的控制,進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)不同干擾程度的控制。

2 設(shè)計(jì)思路

我們的設(shè)計(jì)思路是:采用數(shù)字電路與單片機(jī)自動(dòng)控制技術(shù),設(shè)計(jì)并制作中央控制單元,采用電臺(tái)及單片機(jī)接口技術(shù),改進(jìn)無(wú)線電臺(tái)的音頻線纜,實(shí)現(xiàn)電臺(tái)接收與發(fā)射信號(hào)與中央控制單元之間的輸入與輸出及電臺(tái)收發(fā)信的轉(zhuǎn)換控制。

利用無(wú)線電臺(tái)接收到信號(hào)時(shí)將產(chǎn)生一定的電平,此電平經(jīng)過(guò)控制盒前級(jí)信號(hào)整形電路進(jìn)行分析,準(zhǔn)確判斷電臺(tái)是否接收到無(wú)線電信號(hào),并將其結(jié)果送至信號(hào)放大電路進(jìn)行信號(hào)放大,以供單片機(jī)控制電路識(shí)別并完成偵測(cè)模塊的搜索。單片機(jī)P10、P11、P12、P13四個(gè)端口均進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描,一旦有信號(hào),單片機(jī)將發(fā)出干擾1分鐘工作周期的間歇干擾命令,如果這個(gè)工作周期內(nèi)仍然接收到無(wú)線電臺(tái)的信號(hào),干擾就繼續(xù)下一個(gè)工作周期,周而復(fù)始進(jìn)行工作,直至一個(gè)工作時(shí)長(zhǎng)內(nèi)沒(méi)有偵測(cè)到通信信號(hào)為止。如果這個(gè)工作周期內(nèi)需要停止干擾,可以按下復(fù)位鍵,單片機(jī)即通信干擾模塊停止工作。

在這個(gè)工作周期內(nèi),通過(guò)四聯(lián)開關(guān)實(shí)現(xiàn)十六個(gè)等級(jí)的干擾時(shí)間控制功能,區(qū)分干擾與無(wú)干擾的時(shí)間比例,實(shí)現(xiàn)干擾強(qiáng)度的十六個(gè)等級(jí)控制。

改進(jìn)無(wú)線電臺(tái)的音頻線纜,完成中央控制單元與偵測(cè)與干擾單元之間的接口鏈接,實(shí)現(xiàn)收發(fā)控制和外接噪聲注入電臺(tái)的功能。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)主要由中央控制單元、信號(hào)偵測(cè)模塊、干擾模擬模塊、噪聲產(chǎn)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(guò)其通信端口及相應(yīng)的電路實(shí)現(xiàn)對(duì)其它各模塊的集中控制,主要實(shí)現(xiàn)三種功能:

一是實(shí)時(shí)對(duì)信號(hào)偵測(cè)模塊進(jìn)行掃描,判斷信號(hào)偵測(cè)模塊是否偵測(cè)到有電臺(tái)工作信號(hào);二是當(dāng)檢測(cè)到有電臺(tái)進(jìn)行工作時(shí),控制干擾模塊發(fā)射干擾信號(hào),工作周期60秒(可調(diào));三是實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾時(shí)間性強(qiáng)度的十六種狀態(tài)的關(guān)控制。

3.2 信號(hào)偵測(cè)模塊

通過(guò)四部無(wú)線電臺(tái)進(jìn)行自動(dòng)搜臺(tái),一旦發(fā)現(xiàn)有非法電臺(tái)工作,則有電臺(tái)能夠收到相應(yīng)的信號(hào)。

由中央控制器內(nèi)的單片機(jī)對(duì)四部電臺(tái)的收信端進(jìn)行不間斷的

(實(shí)時(shí))掃描,一旦發(fā)現(xiàn)有電臺(tái)收信即通知通信干擾模塊工作。

3.3 干擾信號(hào)模擬模塊

中央控制器根據(jù)掃描到的電臺(tái)收信端口號(hào),用指定信號(hào)通知干擾信號(hào)發(fā)射控制模塊,觸發(fā)電臺(tái)收發(fā)信轉(zhuǎn)換開關(guān),實(shí)現(xiàn)在收信電臺(tái)的收發(fā)信切換,利用收到信號(hào)的電臺(tái)在該頻率上發(fā)射干擾噪聲信號(hào),使被干擾方電臺(tái)因接收到的干擾信號(hào)強(qiáng)度大于有用信號(hào)強(qiáng)度而被壓制,隨即導(dǎo)致通信中斷,從而達(dá)到干擾目的。

3.4 噪聲產(chǎn)生模塊

外接噪聲源(如收音機(jī)、MP3播放器等),將事先錄制好的電流噪聲源進(jìn)行全時(shí)播放,通過(guò)音頻接口注入到電臺(tái)發(fā)信機(jī)中將噪聲發(fā)射出去,對(duì)無(wú)線電臺(tái)進(jìn)行壓制性干擾。如果需要功率放大時(shí),可用50W高頻功率放大器將放大將信號(hào)發(fā)射出去進(jìn)行壓制干擾。如有需要也可以研制噪聲產(chǎn)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(gè)12V直流電源供電,偵測(cè)模塊和干擾模塊使用電臺(tái)自帶電源。

4 系統(tǒng)要解決的主要技術(shù)問(wèn)題及解決方法

根據(jù)設(shè)計(jì)思路系統(tǒng)在技術(shù)上要著力解決以下幾個(gè)主要問(wèn)題:

第一,系統(tǒng)設(shè)計(jì)新穎,能在電路功耗較小、體積較小的情況下對(duì)通信信號(hào)偵測(cè)判斷要準(zhǔn)確,外設(shè)連接簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定。第二,信號(hào)在傳輸、處理過(guò)程中必須準(zhǔn)確無(wú)誤,系統(tǒng)需有很強(qiáng)的抗干擾性,確保中央控制的性能可靠。第三,對(duì)4路無(wú)線電臺(tái)的干擾控制既可單路工作,又可以多路同時(shí)工作,相互之間不能產(chǎn)生影響。第四,干擾效果可控。

5 結(jié)語(yǔ)

可靠性、可控性與實(shí)用性是本系統(tǒng)的關(guān)鍵,系統(tǒng)有以下四點(diǎn)創(chuàng)新:

第一,運(yùn)用新器件、新工藝使電路模塊化;單片機(jī)的接口電路簡(jiǎn)單化,增強(qiáng)了硬件的可靠性。第二,系統(tǒng)干擾控制由單片機(jī)采取C語(yǔ)言控制,增強(qiáng)了裝置使用的可靠性與安全性。第三,信號(hào)的產(chǎn)生、處理均有單片機(jī)自動(dòng)控制,且用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸處理,有很強(qiáng)的抗干擾性,增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性、可控性與實(shí)用性。第四,中央控制電路采取直流供電,電路功耗低,電路設(shè)計(jì)緊湊,使產(chǎn)品小型化、功耗低,便于野外條件下作業(yè)使用。

[1]戴伏生.基礎(chǔ)電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2002,4.

曾建高,男,41歲,漢,大學(xué)本科,講師,研究方向是軍事通信指揮。