一种全制式手机电子围栏导频屏蔽诱导仪的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种全制式手机电子围栏导频屏蔽诱导仪，包括FPGA位于USRP 200中心，与无线电前端、主机接口及DDR3内存之间相连接；两个宽频带RF子板插槽，每个高达120MHz的带宽；多个高速接口及可配置的采样时钟；数字I/O面板，用于访问用户控制和FPGA上的接口上；定制的Linux驱动程序及30MHz收发带宽全同步支持MIMO；及载波信道号。采用上述方案，有效屏蔽WCDMA/CDMA/TD?SCDMA/LTE等宽带扩频通信系统，大大提高屏蔽效率、降低设备功耗；GSM系统载波发射，具有载波跟踪功能，自动跟踪载波，并且在相应载波上发射屏蔽信号，降低无用发射。
【专利说明】
-种全制式手机电子围栏导频屏蔽诱导仪
技术领域
[0001] 本发明属于手机导频屏蔽诱导技术领域，尤其设及的是一种全制式手机电子围栏 导频屏蔽诱导仪。
【背景技术】
[0002] 信息时代，通信技术高速发展，移动通讯工具已成为人们日常工作和生活不可缺 少的重要工具。随着移动通讯工具的广泛应用，也产生了一些不容忽视的问题：
[0003] 开会或演出期间、手机突然响起破坏会场秩序。通常情况下，开会时应保持一定的 严肃气氛、但有时因为与会人员的手机在会议期间，由于忘记将手机转为静音，手机突然响 起，一是给自己招来尴尬;二是给会场秩序带来不必要的干扰，特别是有部分人员的手机更 是自制了搞笑或者搞怪的铃声，运种情况容易打断会议进程，甚至让会议出现跑题现象。
[0004] 领导发言或讲话时，手机突然响起，给领导留下坏印象，有时开会期间、领导在主 席台发言或讲话，坐席下的个别手机一响，领导的讲话即被打断，手机响铃的人肯定愧疚手 机在不该响的时候响了，自己在领导眼中的印象分将要大打折扣、严重的还会影响个人前 程，更有甚者因此丢了误了前程或者乌纱帽！
[0005] 会议上接听手机或者因接打手机而频繁进出会场，在一些大型会议上，与会者往 往都是属于外单位的有级别有身份的人物，他们往往会因自己的工作或个人事务不愿意在 开会期间关闭手机，但又不会自觉的将自己的手机调至静音，结果导致开会时手机来电声 此起彼伏，有的人甚至直接拔打、接听手机，稍加注意的会巧断来电但又因来电而放屯、不 下，遂起身至会场外回拔电话。如此一来，会场进进出出、喧哗不断，会场秩序难W维持。
[0006] 如何来有效防止会议上手机滥用的情形，保障会场秩序，使得正常的会议在安静、 严肃的氛围中继续下去，在与会人员已不能百分之百做到自觉将手机调至静音或振动的情 况下，只有通过硬件手段，在会场区域内进行适当范围内屏蔽手机信号，运就是本套全制式 手机电子围栏2G+3G+4G+WIFI导频屏蔽诱导仪的设计目的。
[0007] 因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
【发明内容】
[000引本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种全制式手机电子围 栏导频屏蔽诱导仪。
[0009] 本发明的技术方案如下：
[0010] -种全制式手机电子围栏导频屏蔽诱导仪，其中，包括FPGA位于USRP200中屯、，与 无线电前端、主机接口及DDR3内存之间相连接;两个宽频带RF子板插槽，每个高达120MHz的 带宽；多个高速接口及可配置的采样时钟;数字I/O面板，用于访问用户控制和FPGA上的接 口上;定制的Linux驱动程序及30MHz收发带宽全同步支持ΜΙΜΟ;及载波信道号。
[0011] 所述的诱导仪，其中，所述FPGA支持数字下变频和上变频，并支持精细频率调谐， 支持可扩展的系统联网并支持连接到节。
[001 ^ 所述的诱导仪，其中，所述两个宽频带RF子板插槽的宽带版本为CBX，WBX，SBX;所 述两个宽频带RF子板插槽上的子板覆盖直流至6G化。
[0013] 所述的诱导仪，其中，所述采样时钟，时钟设置为64M或52M;当设置为52M时，采用 的是恒溫晶振，精度0.1 ppm，稳定度0.05ppm。
[0014] 所述的诱导仪，其中，还包括GPS训导的0CX0;与外部或菊花形链的相干操作 lOMHz/lPPS。
[0015] 所述的诱导仪，其中，所述数字I/O面板的工作频率为:50-2200MHz，提供高达100 毫瓦的输出功率和5地的噪声系数。
[0016] 所述的诱导仪，其中，所述载波信道号包括C0移动载波信道号、C0联通载波信道号 及LAC ID;所述C0移动载波信道号:移动频点号，数值设定范围：1-94;所述C0联通载波信道 号:联通频点号，数值设定范围：95-125;所述LAC ID数值设定范围1000-61000。
[0017] 采用上述方案，可W根据现场环境自由调整信道和距离的新技术，有效诱导屏蔽 诱导GSM/DCS/CDMA800/CDMA2000/TD-SCDMA/WCDMA/TD-LTE/抑D-LTE，涵盖国内所有2G、3G 及4G通信制式;对于频分系统(GSM/DCS/CDMA800/CDMA2000/WCDMA/抑D-LTE)，采用高稳定 度时钟及频率合成技术，达到± lOppm的频率误差，杜绝频率偏差及上行干扰;对于时分系 统(TD-SCDMA/TD-LTE)，采用时分同步技术，严格控制屏蔽信号发射时间，在TD-SCDMA/TD- LTE下行时段发射信号，上行时段保持静默，完全杜绝杜干扰TD-SCDMA/TD-LTE上行，避免法 律行政纠纷;采用高速扫频信号屏蔽技术，有效屏蔽WCDM/CDMA/TD-SCDMA/LTE等宽带扩频 通信系统，大大提高屏蔽效率、降低设备功耗;GSM系统载波发射，具有载波跟踪功能，自动 跟踪载波，并且在相应载波上发射屏蔽信号，降低无用发射，提升发射效率;载波设置功能， 可W根据实际网络需求设置各个系统需要屏蔽的社区频点，有针对性的屏蔽指定社区，使 用灵活;采用国外先进忍片和技术，缓启动电路全密封独立模块式设计，集成度高，避免相 互干扰，工作效率更高;有效屏蔽范围100米-1.5千米(视运营商网络信号状况）；采用高散 热性能侣合金大散热片及数个风扇辅助散热，设备长期工作稳定性好;特殊防雨防雷设计， 适用于室内外，野外等大中型场所安放屏蔽;可配置高增益定向板状天线或全向天线，屏蔽 效果好；自带功率指示灯，可观察各个频段的输出是否正常。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019] W下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
[0020] 实施例1
[0021] 如图1所示，本发明提供一种全制式手机电子围栏导频屏蔽诱导仪，包括FPGA101 位于USRP 200中屯、，与无线电前端、主机接口 102及孤R3内存103之间相连接;两个宽频带RF 子板插槽104,每个高达120MHz的带宽；多个高速接口 106及可配置的采样时钟105;数字I/O 面板的接口 107，用于访问用户控制和FPGA101上的接口上；定制的Linux驱动程序及30MHz 收发带宽全同步支持ΜΙΜΟ;及载波信道号。
[0022] 所述FPGA支持数字下变频和上变频，并支持精细频率调谐，支持可扩展的系统联 网并支持连接到节。
[0023] 所述两个宽频带RF子板插槽的宽带版本为〔8乂，￥8乂，58乂;所述两个宽频带3。子板 插槽上的子板覆盖直流至6G化。
[0024] 所述采样时钟，时钟设置为64M或52M;当设置为52M时，采用的是恒溫晶振，精度 0.1 ppm，稳定度0.05ppm。
[0025] 还包括GPS训导的0巧0;与外部或菊花形链的相干操作lOMHz/lPPS。
[00%] 所述数字I/O面板的工作频率为:50-2200MHz，提供高达100毫瓦的输出功率和5地 的噪声系数。
[0027]所述载波信道号包括C0移动载波信道号、C0联通载波信道号及LAC ID;所述C0移 动载波信道号:移动频点号，数值设定范围：1-94;所述C0联通载波信道号:联通频点号，数 值设定范围：95-125;所述LAC ID数值设定范围1000-61000。
[002引在上述内容的基础上，高性能用户可编程的FPGA在USRP 200的屯、脏地带， X口K410T FPGA提供设备中的所有主要组件，包括无线电前端，主机接口和孤R3内存之间的 高速连接。UHD提供的默认FPGA内核提供了所有的功能模块进行数字下变频和上变频，精细 频率调谐，可扩展的系统联网（连接到节），和其他DSP功能W允许它可W与其他使用UHD架 构的USRP设备互换。运个大号Kintex-7FPGA提供了额外的空间供开发人员可W将自定义的 DSP模块包含进来，并与大量支持USRP的开发框架，参考架构和开源项目兼容。
[0029] 两个宽频带RF子板插槽，每个高达120MHz的带宽（宽带版本CBX，WBX，SBX);子板可 选择覆盖直流至6GHz，为高性能DSP(XC7K410T)提供大量可定制Xilinx FPGA Kintex-7;多 个高速接口，双10千兆位W太网-200MS/S的全双工，快速PCIe(桌面)-200MS/s的全双工， lOus延迟，E邱ressCard(笔记本)-50MS/s的全双工，lOus延迟，双千兆W太网-25MS/s的全 双工，U皿架构提供了与下列的兼容性，GNU Radio-C++/Python API。灵活的时钟架构：可 配置的采样时钟；可选的GI^训导的0CX0;与外部或菊花形链的相干操作lOMHz/lPPS。紧凑 和坚固的半宽1U外形安装，使用于方便的桌面或机架。数字1/0面板可访问用户控制和FPGA 上的接口上。USRP N210系列提供高带宽，大动态范围处理能力。运款USRP N210是专为高要 求的通信应用和快速发展所设计的。产品内部包括一个Xilinx?的Spartan饭3A-DSP? 3400FPGA，100MSPS的双通道ADC，400MSI^的双通道DACW及通过千兆W太网将数据传输到 主处理器。模块化的设计允许USRP N210在从直流至6G化频率范围工作，同时通过扩展端口 可W将多个USRP N210系列同步W组成ΜΙΜΟ系统。GPDS0选件模块为多个USRP N200设备提 供误差在0.0 lppm范围内GPS参考时钟。USRP的N210能把高达50MHz的射频带宽传输给主机。 用户可W在FPGA架构内或者主板上的32位RISC软核中实现自定义功能。USRP N210比USRP N200提供一个更大容量的FPGA在要求额外的逻辑的应用、内存和DSP的资源。该FPGA最大能 够处理上下行各lOOMHz的射频信号。可W通过千兆W太网更新FPGA固件。
[0030] USRP N210包括:USRP N210主机一台、2条SMA头线缆、W太网线缆一条、电源。
[0031] USRP1是基于FPGA的通用软件无线电外设?硬件化SRP的），提供入口级的射频处理 能力。它目的是为需求低价的用户提供软件定义无线电开发能力和应用。
[0032] 产品内部包括一个Altera切clone FPGA，64MSPS的双通道ADC，128MSI^的双通道 DACW及USB 2.0连接和提供数据到主机。模块化的设计允许USRP N210在从直流至6G化频 率范围工作。USRP1平台可W支持两个完整的RF子板。运一特性使得USRP在应用之间发送和 接收链，或双频双发送/接收操作要求高隔离中最理想的。产品可在主机应用中来回传输高 达8MHz的RF带宽，用户可在FPGA上实施自定义功能。FPGA提供了可同时处理在发送和接收 的方向的64MHz的射频带宽。
[0033] 本发明支持：30M化收发带宽全同步设计支持ΜΙΜΟ;所有功能可由软件或FPGA控 审IJ;接收机和发射机的独立本地振荡器L0;小于200微秒锁相环锁定时间，可用于跳频化L (Phase Lock Loop,锁相环）；内置收/发开关;发射机和接收机使用同一连接器或使用辅助 接收机端口； 16个数字I/O线来控制外部设备比如天线开关等；内置的模拟RSSI(Received Si即al Strength Indication接收信号强度指示)测量;70分贝的AGC范围；可调发射功率； 支持全双工功能(有某些限制）。
[0034] eNB的基本功能:符合LTE Release 9标准抑D/TDD模式；带宽支持：1.4,3,5，10， 15，20M化；可支持多个小区，同频或异频均可；支持的传输模式：单天线和2X2MIM0;支持 MBMS;支持eNodeB内的切换，基于S1和X2的切换;支持公共预警系统(CMAS/ETWS);宽带CQI/ PMI报告；支持全双工和半双工UE;支持的活动UE数量仅受限于系统带宽，没有软件设计上 的限制；完全可配置的SIB信息（System Information Blocks);完整性检查，基于AES和 Snow3G的加密算法；
[0035] EPC基本功能：包含内置SGW，PGW和HSS的MME;支持通过标准S1接口与多个eNodeB 连接(S1AP和GTP-U协议）；使用AES和Snow 3G算法实现NAS完整性检查和加密;支持USIM卡 使用X0R或者Mi lenage鉴权算法；多PDN支持和内置动态ERAB设置，易于测试VoLTE/IMS;透 明访问IP网络(无需外部的服务网关和PDN网关）；可配置的用户数据库。无需外部的HSS;支 持IP v6;可支持多个PLMN。
[0036] 两个宽频带RF子板插槽:每个高达120MHz的带宽（宽带版本CBX，WBX，SBX);子板可 选择覆盖直流至6G化
[0037] 多个高速接口：双10千兆位W太网-200MS/S的全双工；快速PCIe(桌面)-200MS/s 的全双工，lOus延迟；ExpressCard(笔记本）-50MS/s的全双工，lOus延迟；双千兆W太网- 25MS/S的全双工。
[003引 U皿架构提供了与下列的兼容性：GNU Radio;C++/P}rthon API;Amarisoft LTE 100;其他的第Ξ方软件和框架。
[0039] 灵活的时钟架构:可配置的采样时钟;可选的GPS训导的0巧0。
[0040] 紧凑和坚固的半宽1U外形安装，使用于方便的桌面或机架。
[0041 ] 数字1/0面板可访问用户控制和FPGA上的接口上:工作频率为:50-2200ΜΗΖ，提供 高达100毫瓦的输出功率和5地的噪声系数。本振能分别用于接收和发射通道，也可用于做 ΜΙΜΟ同步。WBX支持40MHz信道带宽，为50MHz至2.2G化频率范围内需要工作在多个不同频段 的应用提供理想的选择。典型应用包括陆地移动通信，海上和航空波段无线电，手机基站， PCS和GSM多频段无线电；相干多静态雷达;无线传感器网络，收发器覆盖6个无线电开放频 段，广播电视，white spaces;公众安全;ISM。该套件包括一个独立的MCX-Bu化head电缆，对 于全双工和双端口的应用需要另外再单独购买一根MCX-Bu化head电缆。
[0042]内部包括一个《ilimc?的 Spa:rtan?3A-DSP1800FPGA，64MSPS 的双通道 ADC， 128MSPS的双通道DACW及通过千兆W太网将数据传输到主处理器。1/0包括立体声输入/输 出、接口，USB主机，USB 0TG，W太网和串行控制台。构建一个定制的Linux提供易于开发所 需的驱动程序。模块化的设计允许USRP N210在从直流至6G化频率范围工作。USRP ElOO可 与内置的GPDS0模块或者外部引用同步。Owro?模块是用于带有直接存储器接口的FPGA， 使高级别信息带宽贯穿整个系统。运个接口支持USRP硬件驱动(UHD)，它允许程序无痕运行 的设计在主机上。USRP E100系列的处理器可传输8MHz的带宽。USRP E100包括:USRP E100 王机一台、2条SMA头线缆、1条USB-ADP适配器电缆、电源。
[0043] C0移动载波信道号:移动频点号，数值设定范围：1-94,具体值参照周边无线环境； C0联通载波信道号:联通频点号，数值设定范围：95-125，具体值参照周边无线环境;LAC ID (位置区码移动）：即LAC，数值设定范围1000-61000。（在更改黑、白名单模式和工作模式后 需更改该值）；运行时间：设备上电正常运行的时间；设备时间：当前设备的系统时间；工作 状态："开启"表示设备正在运行。"关闭"表示设备进入待机状态;Modem扫频开关:开启或关 闭自动扫频;扫频制式:选择扫频的工作制式;扫频结果:扫频是否成功。
[0044] 移动手机制式：内置移动模块工作制式(默认为DCS,不推荐更改）；联通手机制式： 内置联通模块工作制式(默认为DCS,不推荐更改）；移动手机状态：显示手机是否正常连入 移动公网（正常时才能翻译手机号码）；联通手机状态:显示手机是否正常连入联通公网（正 常时才能翻译手机号码）；
[0045] 手机状态：内置模块工作状态:卡1号码：内置SIM卡1卡号(根据实际的SIM卡电话 号码设置）；卡2号码：内置SIM卡2卡号(根据实际的SIM卡电话号码设置）；工作模式:选择设 备的工作模式，目前支持号码捕获、屏蔽、翻译3种模式（切换模式后，需重启设备，并更改 LAC值)。
[0046] 采用上述方案，可W根据现场环境自由调整信道和距离的新技术，有效诱导屏蔽 诱导GSM/DCS/CDMA800/CDMA2000/TD-SCDMA/WCDMA/TD-LTE/抑D-LTE，涵盖国内所有2G、3G 及4G通信制式;对于频分系统(GSM/DCS/CDMA800/CDMA2000/WCDMA/抑D-LTE)，采用高稳定 度时钟及频率合成技术，达到± lOppm的频率误差，杜绝频率偏差及上行干扰;对于时分系 统(TD-SCDMA/TD-LTE)，采用时分同步技术，严格控制屏蔽信号发射时间，在TD-SCDMA/TD- LTE下行时段发射信号，上行时段保持静默，完全杜绝杜干扰TD-SCDMA/TD-LTE上行，避免法 律行政纠纷;采用高速扫频信号屏蔽技术，有效屏蔽WCDM/CDMA/TD-SCDMA/LTE等宽带扩频 通信系统，大大提高屏蔽效率、降低设备功耗;GSM系统载波发射，具有载波跟踪功能，自动 跟踪载波，并且在相应载波上发射屏蔽信号，降低无用发射，提升发射效率;载波设置功能， 可W根据实际网络需求设置各个系统需要屏蔽的社区频点，有针对性的屏蔽指定社区，使 用灵活;采用国外先进忍片和技术，缓启动电路全密封独立模块式设计，集成度高，避免相 互干扰，工作效率更高;有效屏蔽范围100米-1.5千米(视运营商网络信号状况）；采用高散 热性能侣合金大散热片及数个风扇辅助散热，设备长期工作稳定性好;特殊防雨防雷设计， 适用于室内外，野外等大中型场所安放屏蔽;可配置高增益定向板状天线或全向天线，屏蔽 效果好；自带功率指示灯，可观察各个频段的输出是否正常。
[0047] 应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可W根据上述说明加 W改进或变换， 而所有运些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种全制式手机电子围栏导频屏蔽诱导仪，其特征在于，包括FPGA位于USRP 200中 心，与无线电前端、主机接口及DDR3内存之间相连接;两个宽频带RF子板插槽，每个高达 12 0 Μ Η z的带宽；多个高速接口及可配置的采样时钟；数字I / 0面板，用于访问用户控制和 FPGA上的接口上;定制的Linux驱动程序及30MHz收发带宽全同步支持Μ頂0;及载波信道号。2. 如权利要求1所述的诱导仪，其特征在于，所述FPGA支持数字下变频和上变频，并支 持精细频率调谐，支持可扩展的系统联网并支持连接到节。3. 如权利要求1所述的诱导仪，其特征在于，所述两个宽频带RF子板插槽的宽带版本为 CBX，WBX，SBX;所述两个宽频带RF子板插槽上的子板覆盖直流至6GHz。4. 如权利要求1所述的诱导仪，其特征在于，所述采样时钟，时钟设置为64M或52M;当设 置为52M时，采用的是恒温晶振，精度0. lppm，稳定度0.05ppm。5. 如权利要求4所述的诱导仪，其特征在于，还包括GPS训导的OCXO;与外部或菊花形链 的相干操作lOMHz/IPPS。6. 如权利要求1所述的诱导仪，其特征在于，所述数字I/O面板的工作频率为：50-2200MHz，提供高达100毫瓦的输出功率和5dB的噪声系数。7. 如权利要求1所述的诱导仪，其特征在于，所述载波信道号包括C0移动载波信道号、 C0联通载波信道号及LAC ID;所述C0移动载波信道号:移动频点号，数值设定范围：1-94;所 述C0联通载波信道号:联通频点号，数值设定范围：95-125;所述LAC ID数值设定范围1000-61000。
【文档编号】H04B1/719GK105871415SQ201610266161
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】高广顺
【申请人】山东创惠电子科技有限责任公司