1干扰信号特点
随着信号环境的变化越来越复杂,雷达信号、通信信号、干扰信号在时频域重叠的现象越来越多,针对雷达、通信信号、干扰信号识别定位越来越重要。干扰信号按照类型可以分为压制性干扰和欺骗性干扰,压制干扰又可以分为阻塞干扰、瞄准干扰和扫频式干扰,欺骗干扰可以分为距离欺骗干扰以及角度欺骗干扰。不同的干扰信号具有不同的频谱特性,通常把信号的频谱特性作为干扰信号特征分析和识别的主要依据。
2新型无线电干扰信号的排查方法
2.1 应用无线电进行监测
无线电监测主要是对已知电台、未知电台发射的无线电信号和非正常电磁辐射,进行监测和识别,主要包括常规监测、电磁环境监测和特种监测,以确定其性质、类别、位置及运动轨迹。网格化无线电监测是国际电联于20世纪90年代提出的概念,其目的在于提高频谱资源的利用率,使频谱资源共享达到最大化。网格化无线电监测将监测区域细化为多个网格,每个网格均对应一个小型化、微功率的接收机用以采集数据,然后将采集到的数据传输至服务中心进行数据处理,最终将处理后的数据上传至监测中心完成各种监测任务。网格的划分越细致,则所获取到的数据就越精准。
2.2排查“黑广播”
目前,我国对于“黑广播”频点的排查技术主要分为三种:一是采集广播频段的所有信号,并通过硬件设备进行相应的处理,观察处理后的频谱资源,最后判断是否存在“黑广播”信号;二是通过固定监测站或利用移动监测车对某一地点的广播频段进行信号采集,在经过一定的时间间隔后,对该区域的广播频段信号进行比对,最后通过人工进行筛选;三是利用目前国家建立的无线电一体化监测系统,将所在区域广播频点的信号特征与已有的台站数据库进行分析比较,当发现异常信号时再通过技术人员进行甄别。当监测人员利用以上三种技术发现异常信号并确认为“黑广播”时,作为无线电管理机构的技术人员如何在短时间内对“黑广播”信号进行定位,成为目前亟需解决的问题。例如:无线电监测站技术人员在日常监测中发现,有一个频率为 95.2MHz 的调频广播,持续播放医药广告;经对比本地调频广播数据库,确认该频点为“黑广播”信号。监测人员通常运用以下方法逐步缩小信号发射范围,直至找到信号发射源。一是利用现有的固定监测站对“黑广播”信号进行粗略定位。“黑广播”一般利用87MHz—108MHz的调频广播空余频点进行发射,该频段属于超短波频段。超短波信号主要依赖于空间的直达波传播,反射能力强、衍射能力差,容易被遮挡。另外,大多数“黑广播”设备发射功率能达到几百瓦甚至1000瓦,其信号辐射范围基本涵盖整个市区。为了在发现“黑广播”时,立即形成有效的阻击,技术人员一般会利用固定监测站的测向软件和一体化监测平台对“黑广播”信号进行定向,并形成交汇信号点,该信号点是下一步进行移动定位的基础。二是利用移动监测车进行逼近查找。移动监测逼近查找是利用车载测向设备对一个或多个交汇点进行信号排查的方法。
由于“黑广播”发射功率比较大且前期已经对信号进行了交汇定位,在距离交汇点5km范围内就可以观察到完整信号波形。当技术人员到达交汇点附近进行逼近搜索时,如果发现某个区域范围的背面比正面电平值高20dBμv,则“黑广播”发射天线可能在该区域的背面,后续应对该区域的背面至交汇点之间进行逼近查找;当发现在某一位置附近信号场强稳定在60dBμv以上,此时信号发射范围即可缩小为200m~500m。三是徒步查找。目标信号的范围缩小至500m以内后,受信号多径效应影响需徒步使用便携式测向设备搜索。在这个范围内,通过便携式监测设备对电平值较高的点位进行360度定位。使用便携式测向设备PR100进行测向,第一步按照便携式设备的啸叫尖锐程度进行大致的方向定位,声音越尖锐代表该方向信号的可信度越高;第二步对啸叫强烈的方向进行徒步搜索,当信号电平值达到100dBμv以上时,技术人员借助望远镜等辅助观察设备对目标区域进行视距搜索,一般“黑广播”的发射源就在50m半径之内。
2.3排查“伪基站”
对于“伪基站”的监测定位主要依赖于用户主动上报和运营商的信息共享机制两种方式。前者基于用户对现场运营商信号强弱有足够的了解,如果在该区域手机信号远远强于正常情况下的信号强度,那么附近就可能存在“伪基站”。后者是无线电管理机构基于与运营商建立的信息共享机制,对重点商业、居住区域运营商基站进行不定时的流量监控,当在运营商管理平台上发现某一区域的基站接入量突然减少,相邻基站的接入量却大大增加,就应立刻与无线电管理机构联系,前往受影响区域进行信号排查,确定接入异常的原因,一般都是“伪基站”导致这种现象发生。通过以上两种方式得到“伪基站”的大概位置后,初步确定“伪基站”所在的区域,先利用“伪基站”侦测软件对区域内的“伪基站”信号进行定位和距离判定;其次将得到的方向和距离信息共享至受影响的运营商网管系统,综合判断后对该区域进行闭站处理;最后,技术人员通过便携式测向设备PR100对信号源进行徒步查找。目前对“伪基站”的防治手段存在一定的局限性,难以根除“伪基站”问题。
2.4排查作弊信号
当前的主流作弊信号主要分为模拟信号和数字信号。对于模拟作弊的识别方法有以下三种:一是利用车载或便携式设备对可疑信号进行解调,解调出语音后人工甄别是否为作弊信号;二是将可搬移式侦测设备架设在考点中,对侦测设备判别出的可疑信号进行重点关注,及时区分是否为作弊信号;三是利用信号模板,在考试前对考点周边信号情况进行收集,考试开始后进行信号比对,当异常信号出现后人工甄别。数字作弊信号以2FSK调制方式为主,实际监测中技术人员对监测频段信号进行逐一检查,由于数字信号具有传输速度快的特性,且大多数无线电管理部门因为设备落后导致对其捕捉的效率不高,所以在识别的过程中要求技术人员对常见作弊信号特征非常熟悉。针对作弊信号的查找定位,一是对作弊常用频段进行扫描,一般设置作弊信号的查找频段为130MHz—1300MHz、步进为25KHz,在扫描过程中,技术人员对可疑大电平信号的频点进行逐一解调甄别;二是总结作弊信号常用调制方式的波形特征进行判定,如2FSK的频谱波形顶点两侧有两个双峰等;三是确定作弊信号后,利用三点定位法确定信号位置,在考点外部署一名技术人员使用移动监测站对信号进行测向,在考点内部外围部署一名技术人员使用便携式测向设备进行测向,在考点内部署一名技术人员使用可搬移站进行测向,将三个点位的示向度交汇,交汇位置即是信号发射源。
结束语
综上所述,随着通信及芯片技术的高速发展,不仅用户的移动设备更加智能化、小型化,而且干扰设备也趋于隐蔽化,这给无线电管理部门工作带来了新的挑战。针对“黑广播”、“伪基站”、作弊信号三种主要新型无线电干扰形式,技术人员在工作中总结其信号特征及定位经验,以便发现干扰信号后可以准确作出判断并快速定位,为严厉打击新型干扰信号犯罪、保障人民群众通信安全作出贡献。
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