专利名称：灵巧式考点无线电作弊反制设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及考场安全与电子防卫领域，特别是考场无线电作弊反制设备背景技术：
国家教育考试的公平公正，关系到考生和人民群众的根本利益，考试的安全关系到社会的稳定，特别是高考是我国选拔人才的重要方式，关系到我国人才资源战略，涉及到人的一生和千家万户的切身利益。近年来，随着信息技术的发展，考试作弊的手段发生巨大变化，以前考试舞弊主要是夹带、偷看、手机传送答案发展到现在利用手表、橡皮式扫描器等多种多样微型扫描设备、以及无线隐形耳机，专用无线接收器等无线电传输接收设备进行作弊活动，作弊事件的数量激增，方式方法呈现出专业化、集团化态势，且有泛滥蔓延之势，严重危害了国家教育考试安全和社会的公平，影响了国家人才的正常选拔，损害了国家教育考试的公平性和严肃性。
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尽管市场上已经出现了一些反制无线电作弊的产品，但它们都存在比较明显的缺陷，金属探测器只能对作弊设备实施静态检测，无法截获无线电作弊信号，并对其进行干扰阻断；“作弊克”、“监考大师”和“考场狗”仅能检测无线耳机信号，故作用范围非常有限，且无法截获基于字符的数字无线电作弊信号；手机干扰器仅对手机频段的信号有效，无法做到全频段覆盖；无线电管理部门配备俄无线电监测设备大多体积庞大，价格昂贵，只能对极个别的点进行监测，无法实现大规模部署和应用；除了无线电监测设备外，剩下的产品或者没有干扰阻断能力，或者只能对固定频点实施瞄准式干扰，对固定频段实施阻塞式干扰。工作模式呆板且盲目，实际使用效果很差。为了维护国有教育部门的形象和权威性，加强考场纪律的监管力度，杜绝作弊事件的发生，急需要提供一种具备灵巧式工作能力，能够探测并锁定目标信号，有的放矢地对其进行干扰阻断的考场无线电作弊反制设备解决方案。
发明内容本发明的目的在于提供一种灵巧式考点无线电作弊反制设备。该设备具备灵巧工作能力，可以自行发现并锁定无线电作弊信号，有的放矢地产生及释放具有最佳干扰效果的无线电信号，完成对无线电作弊的干扰阻断。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为—台灵巧式考点无线电作弊反制设备，安装在考点的合适位置，对40MHz 1000MHz频段内的所有无线电信号实施侦测，截获所在区域内无线电作弊信号，提取其关键参数，根据这些信息产生并释放最优无线电干扰信号，完成对无线电作弊信号的干扰阻断，同时对侦测频段内的电磁信号原始数据和无线电作弊信号的内容进行存储、多媒体显示和联网上报；特别的灵巧式考点无线电作弊反制设备包括
灵巧引擎，用于对40MHz 1000MHz频段内所有的无线电信号进行电磁频谱侦测，捕获其中的无线电作弊信号，对其进行分析、提取特征，为干扰模块有的放矢地实施干扰阻断提供引导；将侦测频段内无线电信号的原始特征、捕获到的无线电作弊信号原始数据以及处理后得到的特征参数通过网络进行传输，为考试管理部门提供数据参考；同时将上述信息进行本地存储，便于考试管理部门进行取证。干扰模块，用于在灵巧引擎的引导下，产生及施放针对无线电作弊信号特征的最优干扰，实现对无线电作弊信号的彻底阻断。用户界面，用于以多媒体的方式(声音、图形、文字)向用户呈现全频段信号侦测的结果(时域、频域曲线)和无线电作弊信号的内容(图像、语音、字符)，接收用户的管理指令。进一步地，对于所述灵巧式考点无线电作弊反制设备，其灵巧引擎的侦测频率范围为40MHz 1000MHz，覆盖了目前所知所有的无线电作弊信号。未来如有需要，该频率范 围可以做出相应调整，或者扩展或者缩减。单纯的频率范围变化应包含在本发明的保护范围内。进一步地，对于所述灵巧式考点无线电作弊反制设备，其灵巧引擎能够对侦测频率范围内的无线电信号进行分析处理，锁定其中的无线电作弊信号，并提取其特征信息。进一步地，所述灵巧式考点无线电作弊反制设备，其干扰模块能够在特征信息引导下，自行产生出具有最优干扰效果的无线电干扰信号，并将其功率适当放大后加以释放。进一步地，所述考场无线电作弊信号干扰阻断器有多个射频发射单元，能够同时对处在不同频段的多个作弊信号源实施干扰。进一步地，对于所述的灵巧式考点无线电作弊反制设备，其灵巧引擎的网络接口包括普通电话线，LAN(例如Ethernet)或者WAN接口(例如Tl、T3、56K、X. 25)，宽带连接(ISDN、帧中继、ATM)，和各类无线连接(WLAN、Wifi、3G或者Bluetooth)，并使用被广泛接受的网络协议，典型(但不限于)如TCP/IP，来提高网络运行效率。进一步地，对于所述的灵巧式考点无线电作弊反制设备，存储介质包括软盘、硬盘(硬磁盘，电子盘(SSD)、Flash ROM)、光盘(CD、DVD)等。进一步地，对于所述的灵巧式考点无线电作弊反制设备，正常状态下采用“事件驱动”工作方式，即即灵巧引擎在无线电作弊信号出现时将其捕获并进行分析处理，借助处理结果的引导，干扰模块对其实施干扰阻断。出现异常时(如灵巧引擎出现故障等)，则干扰模块能够转入“自主”工作方式，无需中心控制器的指令与引导，独立对重点频段进行阻塞式干扰。本发明的优点在于，设备采用灵巧式工作模式，并不盲目地释放干扰，而是有的放矢，目标明确。和传统的扫频式干扰相比，就好像“机枪扫射”和“狙击点射”的区别，显然在功率、覆盖频带宽地等资源受限的前提下，灵巧式工作模式可以大幅度提高干扰阻断效果。从另外一个角度说，灵巧式工作模式一方面降低了按时间平均的辐射强度，符合无线电管理部门的相关规定和要求；同时最大限度地照顾了参加考试人员的身体健康，由于实际辐射时间只占考试时间的很小一部分(出现干扰信号的时间)，所以考生不会因辐射受到影响；同时符合目前国际上流行的“低碳”和“绿色”设计理念，节能环保。此外，本设备还具有作弊内容存储、作弊内容多媒体呈现以及作弊内容联网上报等功能，方便用户进行管理。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例和附图。图1，其示出了本发明灵巧式考点无线电作弊反制设备的结构原理图。图2，其示出了本发明灵巧式考点无线电作弊反制设备实现作弊反制功能的工作流程图。图3，其示出了本发明灵巧式考点无线电作弊反制设备的具体实施图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。很显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在不脱离本发明本质和精神的情况下所获得的其他实施例，都属于本发明公开和保护的范围。在该说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”可能并非指的同一个实施例，也不是与其他实施例相互排斥的、相互独立的或选择的实施例。此外，在流程图或者图示模块的顺序，或者用来描述本发明的一个或多个实施例的序号并非固定地指代任何特定的顺序，也不构成对本发明的限制。请参照图1，显示出了本发明一种灵巧式考点无线电作弊反制设备的结构原理图。其中本发明灵巧式考点无线电作弊反制设备100包括灵巧引擎110，用于进行全频段电磁频谱侦测，捕获无线电作弊信号，对其进行分析、提取特征，通过网络进行无线电作弊信号的存储和联网上报。干扰模块120，用于产生及施放针对无线电作弊信号特征的最优干扰。用户界面130，用于以多媒体的方式(声音、图形、文字)向用户呈现全频段信号侦测的结果(时域、频域曲线)和无线电作弊信号的内容(图像、语音、字符)，接收用户的管理指令。其中灵巧引擎110，包括以射频组件为核心的模拟前端电路和以可编程器件为核心的数字电路，以及相应的软件与配置参数。其中的无线信号侦测能够由程序设定自动完成，也可以通过用户手动控制完成。其中干扰模块120包括以射频组件为核心的模拟前端电路和以可编程器件为核心的数字电路，以及相应的软件与配置参数。该模块既能够在作弊信号特征信息引导下，以“事件驱动”的方式工作，也可以在独立于特征信息的情况下，以“自主”方式工作。其中用户界面130包括以通用CPU为核心的，具有网络接口、串行总线接口(USB)的嵌入式计算机，音频和显示设备组成的硬件单元，以及配套的软件。配套软件为用户提供图形化的操作界面，用图表、曲线等方式呈现作弊信号的特征信息，并用音频播放和字符显示等方式呈现作弊信号的内容。另一方面，用户可以使用菜单、对话框等方式方便地输入管理指令，实现对灵巧式考点无线电作弊反制设备的管理。其中用户界面130中的网络接口，涉及到的通讯介质包括普通电话线，LAN(例如Ethernet)或者WAN接口 (例如Tl、T3、56K、X. 25)，宽带连接(ISDN、帧中继、ATM)和各类无线连接(WLAN、Wifi、3G或者Bluetooth)。并使用被广泛接受的网络协议，典型(但不限于)如TCP/IP，来提高网络运行效率。在某些实施例中，如果硬件处理能力能够满足需要，，用户界面130和灵巧引擎110可以共享部分硬件资源。请参考图4，示出了灵巧式考点无线电作弊反制设备的工作流程。灵巧式考点无线电作弊反制设备的工作流程200包括三个阶段，初始化阶段，侦测阶段、分析决策阶段和干扰阻断阶段。首先进行初始化210阶段，完成灵巧式考点无线电作弊反制设备100各模块的参数设定。然斤开始侦测决策阶段，在侦测频率范围内实施全频段无线电信号侦测，寻找异常无线电信号，包括如下步骤频谱侦测220和发现异常230。分析决策阶段对所发现的异常信号进行处理和定性，锁定无线电作弊信号，并提取特征信息。包括如下步骤信号分析240，作弊锁定250，作弊信息存储、呈现与上报280。干扰阻断阶段根据无线电作弊信号的特征信息，产生最优的干扰信号，通过天线发射来实现对无线电作弊信号的干扰阻断，包括产生干扰260和施放干扰270。其中，初始化210负责设置当前侦测的频段。频段的具体范围可以通过两种方式设定自动设定和手动设定。自动设定和手动设定对应着灵巧式考点无线电作弊反制设备100的两种不同工作模式。初始化210由灵巧式考点无线电作弊反制设备100的用户界面130加以实现。其中，频谱侦测220对频段内的无线数字信号进行频谱分析。频谱侦测220由灵巧式考点无线电作弊反制设备100的灵巧引擎110加以实现。其中，发现异常230对频谱侦测220得到的结果进行信号检测，判定频段内是否存在异常信号。如果存在异常信号，则转入分析决策阶段；如果不存在异常信号，则重新开始频谱侦测，如此循环往复。发现异常230由灵巧式考点无线电作弊反制设备100的灵巧引擎110和用户界面130加以实现。其中，信号分析240采用数字信号处理技术，按照程序设定的方式自动选择适合的方法进行信号处理，获取无线信号所携带的内容。内容的形式可以是图像、语音或者字符。信号分析240由灵巧式考点无线电作弊反制设备100的灵巧引擎110加以实现。其中，作弊锁定250主要进行无线信号所携带内容的鉴别，借此完成该信号是否为作弊信号的判定。内容鉴别包括两种实现方式自动鉴别和人工鉴别。自动鉴别无需人工干预，按照程序设定的方式由机器自动完成鉴别；人工鉴别则需要人工干预，由灵巧式考点无线电作弊反制设备100的用户界面130将信号所携带内容呈现给用户，由用户决定其是否为作弊信号。在本发明的大部分实施例中，使用人工鉴别方式；在本发明的某些实施例中，如果灵巧式考点无线电作弊反制设备100的软硬件资源能够满足要求，则可以使用自动鉴别方式。作弊信号判定250由灵巧式考点无线电作弊反制设备100的处理模块110和 用户界面130加以实现。其中，作弊信息存储、上报和呈现280采用图形方式呈现无线电作弊信号的特征信息；借助图像、音频、字符显示等手段呈现无线电作弊信号所携带的内容。存储操作包括文件和数据库两种方式，本发明具体的实施例可以根据硬件资源和用户需求进行选择。上报指的是将无线电作弊信号的相关信息通过网络向指定地点传送，为信息的汇集与进一步处理提供方便。作弊信息存储、上报和呈现280由灵巧式考点无线电作弊反制设备100的用户界面130加以实现。其中，产生干扰260利用无线电作弊信号的特征信息，针对每一个作弊信号产生出具有最佳干扰阻断效果的干扰信号模拟波形，由灵巧式考点无线电作弊反制设备100的干扰模块120加以实现。其中，施放干扰270按照产生干扰260所给出的干扰信号模拟波形，将干扰信号模拟波形整形放大后通过天线发射，对至少一个无线电作弊信号实施有效的干扰阻断。施放
干扰270由灵巧式考点无线电作弊反制设备100的干扰模块120加以实现。请参考图3，其示出了本发明中采用灵巧式考点无线电作弊反制设备系统实施图。其中，灵巧式考点无线电作弊反制设备安装在考场的合适位置。一般来说，该设备应安装在视野较为开阔，便于信号接收的位置，例如操场、楼顶等。发射天线和接收天线应分开，并设置良好的收发隔离。发射天线尽量选用全向天线，例如鞭状天线、环状天线等，减少接收盲区。接收天线应尽量选用增益高，定向性好的高性能天线，例如八木天线。以上仅是本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种灵巧式考点无线电作弊反制设备，其包括 -一体化的考点无线电作弊信号反制设备，核心模块安装于单立机箱内，与天线、显示等附属设备一同放置于考点内适当位置，用于对考点所在区域内40MHz 1000MHz频段内的所有无线电作弊信号进行干扰与阻断，从而达到反制无线电作弊的目的。
其特征在于 -所述灵巧式考点无线电作弊反制设备包括 灵巧引擎，用于对40MHz 1000MHz频段内所有的无线电信号进行电磁频谱侦测，捕获其中的无线电作弊信号，对其进行分析、提取特征，为干扰模块有的放矢地实施干扰阻断提供引导；将侦测频段内无线电信号的原始特征、捕获到的无线电作弊信号原始数据以及处理后得到的特征参数通过网络进行传输，为考试管理部门提供数据参考；同时将上述信息进行本地存储，便于考试管理部门进行取证。
干扰模块，用于在灵巧引擎的引导下，产生及施放针对无线电作弊信号特征的最优干扰，实现对无线电作弊信号的彻底阻断。
用户界面，用于以多媒体的方式(声音、图形、文字)向用户呈现全频段信号侦测的结果(时域、频域曲线)和无线电作弊信号的内容(语音、文字)，同时接收用户的管理指令。
-所述设备的核心特征在于灵巧式，其内涵包括 所述设备所拥有的灵巧引擎能够侦测到无线电作弊信号的存在，对其进行捕获并提取关键参数，随后将这些信息用于对干扰模块进行引导，使得干扰模块能够产生出针对无线电作弊信号特点的最优干扰电磁波，并予以释放，达到干扰阻断的目的。从而所述设备彻底摆脱了传统考场安全设备或者只能对固定频点进行瞄准式干扰，或者只能对重点频段进行阻塞式干扰的呆板和盲目，实现了考场无线电作弊阻断的灵巧化和智能化。
2.根据权利要求I所述的灵巧式考点无线电作弊反制设备，其特征在于所述灵巧引擎能够对频率处在40MHz 1000MHz范围内的所有无线电信号实施无频率遗漏的侦收。
3.根据权利要求I所述的灵巧式考点无线电作弊反制设备，其特征在于所述灵巧引擎能够对侦收到的无线电信号进行分析处理，利用的处理结果，为权利要求6中所述的干扰模块提供引导，达成最优的干扰阻断效果。
4.根据权利要求I所述的灵巧式考点无线电作弊反制设备，其特征在于所述灵巧引擎的网络接口包括普通电话线，LAN(例如Ethernet)或者WAN接口(例如Tl、T3、56K、X. 25)，宽带连接(ISDN、帧中继、ATM)，和各类无线连接(WLAN、Wifi、3G或者Bluetooth)，并使用被广泛接受的网络协议，典型(但不限于)如TCP/IP，来提高网络运行效率。
5.根据权利要求I所述的灵巧式考点无线电作弊反制设备，其特征在于所述灵巧引擎的存储介质包括软盘、硬盘(硬磁盘，电子盘(SSD)、Flash ROM)、光盘(⑶、DVD)等。
6.根据权利要求I所述的灵巧式考点无线电作弊反制设备，其特征在于所述干扰模块能够根据目标信号的相关特征信息，“智能”地产生出具有最佳干扰效果的干扰阻断信号。
7.根据权利要求I所述的灵巧式考点无线电作弊反制设备，其特征在于所述干扰模块有多个射频发射单元，能够同时对处在不同频段的多个作弊信号源实施干扰。
8.根据权利要求I所述的分布式考点无线电作弊反制系统，其特征在于正常情况下，设备采取“事件驱动”工作方式，即即无线电作弊信号出现时将其捕获并进行分析处理，借助处理结果的引导，对其实施干扰阻断。如果出现异常(如引擎故障)，则干扰模块能够转 入“自主”工作方式，无需灵巧引擎的指令与引导，对重点频段进行阻塞式干扰。
全文摘要
本发明公开了一种考点无线电作弊反制设备，涉及考场安全与电子防卫领域。其包括一台灵巧式考点无线电作弊反制设备，该设备具备灵巧工作能力，能够自行发现并锁定考点附近40MHz～1000MHz频段内的无线电作弊信号，对其进行分析处理，提取其特征信息，并在特征信息的引导下，有的放矢地产生及释放针对该无线电作弊信号的最优无线电干扰信号，达成干扰阻断的目的，同时对截获到的作弊信息存储取证，通过网络上报。其包括灵巧引擎、干扰模块、用户界面。
文档编号H04K3/00GK102710341SQ20111010002
公开日2012年10月3日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者樊权民 申请人:北京国瑞维讯科技有限公司