一种快速检测无线信号屏蔽器屏蔽效果的方法与流程

本发明涉及无线电检测技术领域。在涉密会场，通常会架设无线干扰装置，阻断公众移动通信网络的正常通信，为会场的会议进行保密工作。本发明涉及快速、高效、准确检测信号屏蔽器屏蔽效果的方法。

背景技术：

在涉密会场，通常会架设无线干扰装置，来阻断该区域特定时段内的公众移动通信网络的正常通信。但是，这项保密技术的运用必须控制在合理的尺度内，既要保证会场内手机信号的有效干扰，也要尽量减少对会场外移动终端的干扰。为了规范和指导移动通信屏蔽器的安装使用，都会使用频谱仪在屏蔽前采集现场各种通信制式的下行信号强度，再开启屏蔽器，使用频谱仪测试下行信号和干扰信号的强度的相对关系，判断屏蔽效果。这就要求在不同的频率范围内，进行大量的测量、记录、对比数据工作。不仅工作量大，而且非常耗时，效率很低。

技术实现要素：

本发明的目的是能够快速准确判断无线信号屏蔽器在屏蔽区域内无线信号的屏蔽效果，并将屏蔽效果直观显示到观测界面上，提高信号屏蔽效果的检测效率。

本发明的技术方案是通过天线及射频接收模块采集测试区域内通信基站各频段下行频道的信号强度、频谱轨迹，并将信号强度最大值及频谱轨迹数据存储到存储器中；再将无线信号屏蔽器打开，再次采集对应频段的信号强度、频谱迹线存储到存储器中；依据相同频段内信号屏蔽时的信号强度值与信号屏蔽前信号强度值的差值大小判断现场的屏蔽效果及安全量级。自动切换扫描全部通信频道、输出测量结果、数据图表显示。

能够实现本发明的主要硬件结构包括：

1)全向天线：用于接收空间的无线信号。

2)射频信号接收模块：用于采集需要分析的无线通信频段信号，并通过高速模数信号转换，将接收信号转换为电平数据反馈给数据处理模块。

3)数据处理模块：用于计算、分析测量模块反馈的数据，并将处理结果反馈人机交互模块。

4)人机交互模块：用于界面显示和用户操作，接收数据处理模块反馈的数据，并将数据处理后的结果用图形的方式显示出来，并接受用户相关的操作设置。

本发明的硬件结构示意图如附图1所示，本发明方法的全部流程如附图2所示，本发明具体实现方法需要如下几个步骤来完成：

步骤①：未开启信号屏蔽器状态，多次自动扫描测量并记录每个无线通信下行频道频率带宽内的频谱轨迹线；

步骤②：开启信号屏蔽器状态，多次自动扫描测量并记录每个无线通信下行频道频率带宽内的频谱轨迹线；

步骤③：比较开启信号屏蔽器时频谱轨迹线与未开启信号屏蔽器时频谱轨迹线在该频道带宽内每个相同采样频率点的功率差值大小，通过最小差值点的差值与设定的参考值进行比较，判断信号屏蔽效果的安全等级；

步骤④：依据测量数据生成屏蔽前后状态信号对比图显示到观测界面上。所述的屏蔽前后状态信号对比图由信号屏蔽前扫描的频谱轨迹线和信号屏蔽后扫描的频谱轨迹线组成。

所述步骤①中的无线通信下行频道频率可自定义或修改频率带宽范围。

本发明的优点和有益效果：

本发明通过自动化技术，将大量繁琐的人工测试高度集成、自动化，极大地提高了检测判断屏蔽效果的工作效率。本发明方法包含无线通信各个业务频段，通过自动扫描、采集带内的频谱迹线，逐点比较得到屏蔽器开启前后的差值，将屏蔽效果准确直观的展现出来。为涉密会场屏蔽器的安装、检测、排障提供了有效地工具。

附图说明

图1是硬件结构示意图。

图2是程序流程图。

图3是屏蔽后实施例图。

图4是频谱轨迹线图。

具体实施方式

如图1-2所示快速检测无线信号屏蔽效果的方法，用于实现该方法的主要硬件结构如图1所示，包括：全向天线，射频信号接收模块，数据处理模块，人机交互模块。

本发明方法的操作流程见图2，包括如下步骤：

步骤①:在测试区域未开启信号屏蔽器时，数据处理模块向射频信号接收模块依次发送测试屏蔽前每个频道带宽内的频谱命令，确定测量时间为t＝400ms，确定一个频道内分析频谱轨迹线数据的个数为n＝301，频道起始频率为f1,截止频率为f2。然后数据处理模块获得该频道射频接收模返回的频谱轨迹线上n个信号值数据db0，db1，……，db(n-1)，将数据存储到存储器中,其中db0是在频率f1时的信号功率值，db(n-1)是在频率f1+(f2-f1)*(n-1)/300时的信号功率值。

无线通信下行频道频率预置参考值为934-954mhz，1805-1830mhz，2010-2025mhz，1880-1905mhz，2320-2370mhz，2575-2635mhz，954-960mhz，1830-1840mhz，2130-2145mhz，2300-2320mhz，2555-2575mhz，1840-1860mhz，2145-2170mhz，870-885mhz，870-885mhz，2370-2390mhz，2635-2655mhz，1860-1875mhz，2110-2130mhz。下行频道频率可自定义或修改频率带宽范围。

步骤②：依据步骤①的方法，在未开启信号屏蔽器状态，逐一扫描每一个预置频道的频谱轨迹线数据并存储到存储器中。

步骤③:打开无线信号屏蔽器，数据处理模块向测量模块依次发送测试屏蔽后每个频道带宽内的频谱命令，确定测量时间t＝400ms，确定分析频谱轨迹线数据的个数为n＝301。获得测量模块返回的频谱轨迹线上n个电平数据da0，da1，……,da(n-1)，将数据存储到存储器中。

步骤④：依据步骤③的方法，在开启信号屏蔽器状态，逐一扫描每一个预置频道的频谱轨迹线数据并存储到存储器中。

步骤⑤:第一个频道上，信号屏蔽后频谱轨迹线上的数据分别减去对应屏蔽前频谱轨迹线上的数据，得到差值df0＝da0-db0，df1＝da1-db1,……,df(n-1)＝da(n-1)-db(n-1)。例如：选择频道934-954mhz进行测量时，da0为信号屏蔽后频率在934mhz时的信号功率值，db0为信号屏蔽前频率在934mhz时的信号功率值，df0为信号屏蔽后的功率值与信号屏蔽前的功率值的差值，df1为频率在934+(954-934)*(1-1)/300＝934mhz时的屏蔽后与屏蔽前的功率差值,df(n-1)为频率在934+(954-934)*(n-1)/300时屏蔽后与屏蔽前的功率值。屏蔽后的信号强度大于屏蔽前的信号强度，通过信号压制起到屏蔽信号作用。

步骤⑥:比较df0,df1,……,df(n-1)的大小，得到最小值dfmin。

步骤⑦：dfmin与判断参考等级阈值v0(0dbm)、v1(1dbm)、v2(3dbm)进行比较(如图3)，dfmin≤v0判断为极高风险，v0<dfmin≤v1判断为高风险,v1<dfmin≤v2低风险,v2<dfmin判断为极低风险。

步骤⑧：下一个频道，重复步骤⑤、步骤⑥、步骤⑦，完成所有频道的信号屏蔽效果判断。

步骤⑨：将测试结果通过图表显示到观测界面上。

整个过程测试完成后，可以查看对应测试点上每个频道的屏蔽前的数据频谱轨迹线和屏蔽后的数据轨迹线。

查看移动3g/td-scdma/上下行/(2010.000mhz—2025.000mhz)的轨迹线(如图4)，曲线a为信号屏蔽后的频谱轨迹线，曲线b为信号屏蔽前的频谱轨迹线。频率在f0＝2010.000mhz处的信号功率值da0,频率在f1＝2010.050mhz处的信号功率值da1,…,频率在f(n-1)＝2010+(2025-2010)*(n-1)/300处的信号功率值da(n-1)，将da0，da1，…，da(n-1)的值连接在一起构成曲线a；用相同的方法可得到曲线b；依据上述步骤⑥的方法，将信号屏蔽后与信号屏蔽前得到的最小差值dfmin以移动3g柱状图形式显示(如图4)，所有移动通信频道的差值显示结果(如图4)，信号屏蔽效果判断方法参见步骤⑦。