[發明專利]基于USRP的智能干擾機半實物仿真實驗系統及實驗方法

有效

• 申請號: 201911218573.0
• 申請日: 2019-12-03
• 公開（公告）號: CN111107573B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 王然;吳啟暉;賀榮;翟會;黃振炎;季瑤
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H04W24/06
• 分類號: H04W24/06;H04B17/391;H04K3/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

本發明公開了一種基于USRP的智能干擾機半實物仿真實驗系統及實驗方法，系統包括業務傳輸發端、業務傳輸收端和智能干擾機，所述業務傳輸發端、業務傳輸收端和智能干擾機均由計算機、USRP RIO和天線組成；業務傳輸發端和業務傳輸收端分別運行通信效率測試系統的發射和接收程序，建立正常穩定通信后，開啟智能干擾機對1.3GHz～3.7GHz頻段進行掃描，根據掃描結果檢測出頻段內通信信號工作頻率和帶寬，自動生成多音或寬帶噪聲，進而對環境內違規通信產生干擾，從而達到破壞通信鏈路。本發明能夠實現自動監測電磁頻譜環境并主動釋放干擾信號，降低了開發周期和成本，對動態頻譜規劃管理也起到良好的促進作用。

技術領域

本發明屬于無線通信干擾領域，特別是一種基于USRP的智能干擾機半實物仿真實驗系統及實驗方法。

背景技術

隨著近些年頻繁爆出的無人機飛入機場區域擾亂機場正常通信事務的事件，無線電安全和管控進入人們視線。安保機關單位不再是把目光都側重在看得見區域，也把目光轉向看不見的區域——無線電頻譜。合理使用無線通信頻段能給生活帶來便利，但是，超出規定使用就會造成諸多麻煩，如破壞重大保密會議的進行、擾亂考試的公平公正性、危害機場正常飛行任務等。如何能在無線通信領域對違規通信產生干擾并阻斷通信成為人們的關注點。

傳統的應對黑飛的解決方案有拋射網捕捉、激光毀傷、聲波干擾，以上解決方案存在安全隱患較大、作用距離較短、效果不明顯等問題。同時市場主流的反無人機槍也存在過多依靠人力，智能化低，應用場景局限等問題。

正是在這種情況下，智能干擾機被研究人員所接受，改變了以往的固定的無線通信干擾手段，實現智能化、模塊化、多場景化。但是目前干擾檢測系統僅僅局限于軟件仿真工具，脫離實際的頻譜環境，因此缺乏直觀的仿真效果和較強的說服力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于USRP的智能干擾機半實物仿真實驗系統及實驗方法，用半實物形式以更加真實形式表現真實頻譜環境下的無線通信干擾的效果。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于USRP的智能干擾機半實物仿真實驗系統，包括業務傳輸發端、業務傳輸收端和智能干擾機，業務傳輸發端包括第一計算機、第一USRP RIO和發端天線，業務傳輸收端包括第二計算機、第二USRP RIO和收端天線，智能干擾機包括第三計算機、第三USRP RIO、接收天線和發射天線；

業務傳輸發端的第一計算機將業務數據進行調制后得到基帶數據流，通過PCI-E板卡傳遞給第一USRP RIO，第一USRP RIO對基帶數據進行變頻處理后得到射頻信號由發端天線發送；

業務傳輸收端通過收端天線接收射頻信號，第二USRP RIO對射頻信號進行處理后得到基帶數據流，進而由PCI-E板卡傳回至業務傳輸收端的第二計算機內；

智能干擾機通過第三USRP RIO上連接的接收天線檢測業務傳輸系統所在的通信頻段，由發射天線發送干擾信號施加在業務傳輸頻段上。

一種智能干擾機半實物仿真實驗方法，包括以下步驟：

第一步、智能干擾機對本地頻譜環境周期性進行監測；

第二步、將當前監測到的可疑通信頻點送至智能干擾機的計算機中；

第三步、智能干擾機產生干擾信號對檢測到的頻點釋放干擾信號；

第四步、業務傳輸收端受到干擾，業務傳輸收端主界面顯示當前接收機的星座圖和傳輸錯誤率。

與現有技術相比，本發明的顯著優點為：本發明能夠實現自動監測電磁頻譜環境并主動釋放干擾信號，并且能夠對不同的頻譜檢測算法、多種干擾信號以及干擾方式進行性能驗證，降低了開發周期和成本，對動態頻譜規劃管理也起到良好的促進作用。

附圖說明

圖1為本發明的構成原理示意圖。