1、无线电信号管制系统项目研制方案、市场需求分析以及研制进度计划1项目概况1.1基本情况项目名称：智能无线电信号管制系统。简要说明：无线电信号管制系统是针对日益贫乏的频谱资源进行管理、防止频谱资源的滥用和违法 使用的有效工具。近些年来，利用无线电进行考试作弊的现象日益猖獗，且手段越来越先进，越来越隐蔽, 不仅扰乱了频率的正常使用秩序，也危害了社会的公平和公正；另外，一些不法分子常常会 利用无线电信号传播非法信息，轻者损害公众身心健康，重者危害国家安全，诸如此类的非 法频率使用，在不能及时发现传播源的情况下，采用必要的干扰压制技术手段，迫使其失去 传播效果，阻断其传播途径，是非常有必要的，智能无线电2、管制系统正是针对此类需求进行 开发的，一经使用，必将带来良好的社会效益。目前国内厂家开发的无线电压制系统主要是针对反考试作弊，但大多干扰压制效果并不 能令人满意。我们通过分析国内厂家的产品技术以及用户（无线电管理部门）需求，结合无 线电监测技术，锐意创新，力争开发出不仅能满足反考试作弊需求，还能适用于重大无线电 活动保障、会议保障等场合的智能无线电信号管制系统，实现监测和干扰压制紧密联系，达 到快速响应，智能压制的效果。项目研制经费为公司自筹，完成标志为厂级技术鉴定，产出为系统1套（包括3套压制 终端机）。1.2参考资料无1.3术语和缩写词智能无线电信号管制；监测；干扰；压制。2项目实施的必要3、性2）单机操作扩展，可单机扩展显示和操作功能，但需要根据用户需要再配置。无线网络设备网络采用无线电局域网方式联网。设备分为无线路由器和无线网卡两部分，无线路由器 既有无线接口也有有线接口，与监测系统安装在一起，无线路由器和无线网卡均采用功率增 强型设备，覆盖范围达1公里以上，完全满足考点内布网要求。4.4软件方案4.4. 1软件组成整个压制网络的软件共包括四部分：压制管理软件client.压制管理软件server.监测 管理软件server和数据库。压制管理软件client：作为整个压制网络的工作调度指挥软件，是压制系统的软件核心, 安装在PC、笔记本等Windows操作系统平台上。压制管理软4、件可以与监测测向管理软件Client 安装在一起，必要时可以启动监测测向管理软件对信号进行监测和测向。压制管理软件server：安装在压制设备的嵌入式PC中，作为设备服务器控制设备的运 行。监测管理软件server：安装在监测设备内的嵌入式PC中或外接PC中，也可与压制管理 软件client安装在一起，作为监测设备服务器，控制监测设备的运行。为了使压制管理软件 对监测设备的控制能与监测测向管理软件完全兼容，该软件直接使用监测测向管理软件的 Server 端。数据库：包括样本数据库和台站数据库，用来与实际监测的信号进行比对，以发现新的 可疑信号，数据库要求与监测测向管理软件兼容，可直接使用监测测5、向管理软件中的数据库。压制管理软件client与压制管理软件server之间以及压制管理软件client与监测管理 软件server之间通过TCP/IP互联。4. 4. 2压制管理软件Client的功能设计压制管理软件可分为两种工作模式：1）自动压制工作模式：在自动压制工作模式下，要求系统必须配备监测接收机，组成监测-压制网络，系统在监 测过程中发现可疑信号后，自动控制压制设备进行压制，网内监测设备和压制设备的数量无 限制。2）手动压制工作模式：在手动压制工作模式下，系统可以不用配置监测设备，可手动设置进行压制，网内压制 设备数量无限制。基于以上模式，软件功能设计如下：系统配置：网内压制设备可6、以与某个监测设备组成一组自动压制网络；该配置中，各压制设 备的输出功率可以单独配置成比监测电平高xxdB,也可单独固定设置为 xxdBm,其他参数则统一设置。压制频率来自监测发现的频率。网内压制设备可以几个一起组成手动压制网络；组网设备除压制功率可单独设置 夕卜，其他参数统一设置。网内压制设备可单独设置为手动压制，单独设置为手动压制的压制设备各参数都 可以单独设置。监测功能：频率扫描频谱分析监听信号调制识别样本库建立样本库导入、导出台站库导入、导出压制功能：压制时将根据不同的设备组启用不同的压制功能:对于配置A的情况，一旦压制功能打开，监测中若发现可疑信号，压制管理软件将自 动将可疑信号的信息7、（包括频率、功率等）和其他设置的工作参数通过网络发送给压制设备 服务器软件，由压制设备服务软件控制压制设备按参数进行发射压制。对于配置B的情况，一旦压制功能打开，压制管理软件将分别将设置的工作参数发送 给组内压制设备的服务软件，由服务软件控制设备按参数进行发射压制。对于配置C的情况，各压制设备的工作参数发送给压制设备服务软件，一旦压制功能 打开，由服务软件控制设备按参数进行发射压制。另外，配置B和配置C的压制工作模式可分为点频压制和扫频压制两种：点频压制：对单个频点和离散频点进行分时压制，压制驻留时间可设置工作参数包括：频率表（1个或多个）压制发射功率调制方式调制带宽调制信号源（外部模拟音频还8、是内部数字调制文件）压制驻留时间：即每个频点发射持续时间扫频压制：对一段频率范围进行扫描压制，压制驻留时间可设置扫频压制工作参数：频率范围频率步进压制发射功率调制方式调制带宽调制信号源（外部模拟音频还是内部数字调制文件）压制驻留时间：即每个频点发射持续时间44. 4. 3界面设计界面设计以网络组为单位，每个组有自己独立的参数设置和工作界面。4. 5系统的组网与运行4. 5.1监测设备与压制设备组网该网络结构下，根据监测的结果自动进行压制，实现智能压制的目标，监测接收机的数 量和压制设备的数量无限制，可以任意分组。该结构需要无线组网设备。监洲设备与压制设备组网运行1. 心印4. 5.2多个压制设9、备组网该网络结构下，不需要监测设备，由控制电脑直接控制压制设备工作，网内压制设备的数量无限制，也可以任意分成多个参数独立的组。该结构需要无线组网设备。多个压制设备组网运行4. 5. 3单个压制设备独立运行该网络结构中只有一个压制设备，由控制电脑直接通过网线控制压制设备工作，实现单 机工作。该结构无需组网设备。压制管理软件 clientLAN信号压制单个压制设备组网运行4.6配套设备方案配置名称数量备注硬件设备监测接收机HG-MR500按需监测天线(20-3000MHz)按需无线路由器1无线网卡按需压制设备(50-1500MHz)按需发射天线按需3. 5寸嵌入式pc主板1可使用笔记本电脑代 换笔10、记本硬盘（80GB以上）1鼠标、键盘1套显示器1软件无线电压制管理软件1台站数据库、样本数据库14. 7研制进度计划本项目的研制进度如表2所示表2项目研制进度计划表序号时间段主要工作内容交付件12019年4月市场调研，材料准备立项文档22019年6月方案论证，评审方案评审及全套评审文档32019 年 1()月厂级技术鉴定样机3套及全套评审文档4.8资源配置计划1）人员配置计划人员配置计划见项目成员职责表。2）项目人力资源状态分析该项目的研制工作主要集中在压制信号源设计、宽带射频功率放大器设计、压制管理软 件设计等方面，其中信号源设计需23人；宽带功放设计1人（缺，故功放暂外包）；压制 管理软件11、设计2-3人。3）软硬件工具需求软件平台：嵌入式windows XP或1 inux操作系统其他工具：使用公司现有资源5竞争态势分析5. 1竞争目标发展我公司自己的无线电信号管制产品，进军军民两用频谱管理市场，力争3年后占据 国内无线电信号管制系统30%以上市场份额，丰富频谱管理品牌，为进军部队电子对抗产品 奠定基础。5.2公司的优、劣势分析我公司有悠久的军工历史，在短波通信领域技术领先、实力雄厚，在在军工业界有很高 的声望，稍加宣传，在民用频谱管理领域也将会产生巨大反响。劣势是频谱管理对于我司是一个较新的领域，大多数技术和市场人员对其还较陌生，推 出成熟产品的时间可能较长，公司在频谱管理领域也12、还没有成功经验，立即取得市场份额的 难度也较大。5. 3切入时机分析目前市场上频谱管制产品并不理想，用户急切寻找适合好用的产品，正式切入的好时机。6生产需求本项目无新增场地、生产仪器、设备及特殊工种人员需求。7投资及效益分析7.1研发投入研发投入总计：业_万元。包括材料费用、人工费用、专用设备、试验费、技术开发协作 费、旅差费等，详见项目研制成本估算表。以重大节点划分成本分配如表3所示。表3项目成本节点分配表序号节点预算（万元）说明1方案1方案制定、汇报及评审2样机研制50样机研制、系统联试3厂级鉴定8样机改进、环境试验、认证测试、 设计图纸及鉴定文档齐套及其他合计59万元7.2效果预测该项目13、研发成功后，智能无线电信号管制系统可以进入无线电信号管制市场，逐步占领 国内反考试作弊系统市场，为公司带来更大的经济效益和社会效益。通过该产品的研制，我公司将完全掌握无线电信号监测压制关键技术，并能处于国内领 先、国际先进的地位，为尽快推出更多更丰富的监测压制设备、在业界树立威望打下良好基 础。8风险预测与应对项目研制存在表5所示风险。表5风险预测与应对策略序号风险事件概率影响影响描述应对措施1外购模块40%较大外协进度很难控制，可 能会影响项目进度与承包方充分沟通，签 订开发合同，让供方给 予充分的保障。2人员配置50%较大射频经验不足，可能会 影响项目嫉妒和性能努力学习，借鉴成功经3器件采14、购10%一般项目使用的器件可能 并非公司认证的供应 商提供，可能会影响采 购周期希望采购部门给予最大 支持9 影响与对策由于本项目由公司自筹资金开发，项目的失败不仅会导致投资的失败，还会影响到我司 在频谱管理产品领域的市场拓展，推迟产品推广的进度，因此需要尽一切力量保障该项目的 成功实施。项目组对内将通过及时给公司领导汇报项目进展情况，获取所需的资源，保障项目的有 序开展。全国无线电业务保护标准化分技术委员会（II分会）在福建省武夷山召开了电磁兼容研 讨会，研讨会内容为以反考试作弊为切入点，对无线电压制技术做了交流和探讨，参会者主 要为全国无线电管理行业技术人员，除无线电管理部门的技术人员介绍15、反作弊经验外，成都 华日、北京东方波泰、石家庄54所和嫌兴等四家集成厂商也在会上介绍了自己的相关无线电 压制产品或技术。北京中星世通和深圳中兴通讯也派代表参加了会议。从会议介绍的经验和案例看，考试作弊手段越来越复杂，以后将从发送模拟的语音作弊 手法逐步演变到发送数字信息的作弊手法，甚至在不远的将来可能会出现跳频通信的作弊工 具，作弊信号的功率也在往微功率方向发展，并可能使用合法频率作掩护，作弊信号隐藏在 合法信号中，使查找工作非常困难，会议呼吁各厂家针对作弊手段越来越复杂、越来越先进、 越来越多样的趋势，继续为管理部门提供先进的、行之有效的反作弊系统。会议组织者国家 无线电监测中心还倡导，对无16、线电信号的压制，尽量使用微功率压制技术，以免对周边合法 使用的无线电信号造成干扰，带来新的干扰问题。2010年的研究生考试中，吉林省四平市考点的考试作弊被媒体曝光，使反考试作弊话题 再次被推到风头浪尖上，同时也暴露了当前市场上反考试作弊压制设备尚存在的诸多问题， 性能远满足不了实战要求，相关部门急切需要能行之有效的压制系统，以对付日益猖獗的考 试作弊行为。鉴于以上背景，我们有必去开发一套能满足市场迫切需求、并具有一定前瞻性的无线电 管制系统。因此，本项目是非常有必要的，必须尽快实施。3市场需求分析1目标客户。国家无线电管理部门可推广为电子战设备3.2国外同类（或相关）产品装备情况目前，国内反作17、弊系统有东方波泰、54所、华日和石家庄飞创。东方波泰反考试作弊设备：采用功率压制的方法对作弊信号进行压制，使作弊接收装置 无法正确接收信息。工作频率：20-1000MHZ；发射功率：25-100W；可发射多个信到功率。 缺点：无监测功能，只有用其他设备监测到作弊信号，才能用该系统进行压制，但是由于作 弊信号可能发送的时间很短，根本来不及压制，作弊就已经完成了，另外大功率的压制可能 会对正常无线电信号造成干扰甚至带来灾难，如果作弊者小功率使用民航频率进行作弊，则 采用大功率信号去压制会带来负作用。54所反考试作弊设备：54所的反考试作弊系统与东方波泰的基本一样，也是采用大功率 压制，但是54所的18、系统自认为有跳频跟踪功能，可以压制跳频系统。华日反考试作弊设备：华日的压制方法与前两个公司相似，但其压制系统可以与华日监 测网连网，从监测网获取需压制的频率信息，不连网时通过手工事先输入或通过遥控实时输 入需压制的频率信息，系统可以无人职守工作。通过无线网络遥控操作。其缺点也是显而易 见：通过监测网再来调度压制系统显然实时性极差。石家庄飞创：其系统与东方波泰类似，另有监测和压制一体的设备，但一体机综合性能 不高，目前飞创的单纯压制设备销售比其他公司要好。3.3对公司现有产品的市场影响分析智能无线电管制系统配置有监测接收机，将与接收机一起互相促进，占领市场。3.4对竞争对手现有产品的市场影响分析19、我司开发的无线电信号管制系统，与其他国内厂商相比，将会处于领先地位。首先，国 内厂商的反考试作弊设备只是单纯的大功率压制，响应时间和智能方面显然不够。我司的无 线电信号管制系统和快速监测设备紧密配合，对违法信号进行智能压制，尽量减少对正常的 无线电信号造成干扰。3. 5市场规模据估计，未来国内对压制系统的需求大概在100（）-1500套左右，产品生命周期预计为5 年，按5年期计算，公司市场份额逐年提高，三年后能占具30%的市场，那么未来5年可为 公司带来1.5亿元以上的销售收入，不包括因此推动的其他产品的收入。生命周期各阶段市场容量如下表所示。表1未来5年销售预计预测依据：市场调研。时间段 （20、年代）生命周期市场容量 （台套）公司市场 占有率偶）公司份额 （台套）单机成本（万元）单机售价（万元）销售收入（万元）预测 置信度2015 年导入期3003%102860600*2016 年成长期30010%30286018002017 年成熟期30020%6028603600*2018 年成熟期30030%9028605400粉2019 年衰退期20030%6028603600*4技术可行性分析1主要性能和技术指标1）监测频率范围:20-3000MHZ2）监测频率分辨率：1Hz3）监测扫描速度：=3GHz/s4）压制频率范围：50-1500MHz5）压制频率分辨率：10kHz6）压制调谐速度21、：lms7）谐波抑制：=50dB8）最大发射功率：25W9）输出功率范围：7dBm - 44dBm可调,可调步进=3dB10）调制方式：模拟（FM）,数字（调制类型可定义）11）调制带宽：模拟FM调制25kHz ,数字调制带宽可变2系统组成和配置智能无线电信号管制系统在组成上分成3部分：监测部分、压制部分和控制部分。监测 部分用于发现作弊或需要管制的信号，该部分主要由无线电监测接收机组成；压制部分用于 对发现的信号进行功率压制，使该信号的接收设备不能正常解码或解调该信号，以至丢失信 息而失效，该部分主要由无线电发射机组成；控制部分用于协调接收和发射设备的工作，实 现最佳的压制效果，并最大限度地22、降低发射设备对其他正常使用频率的干扰。系统组成如下 图：在实际应用中，一个信号监测设备可以配置多个发射设备连同工作，以实现微功率压制 的目的。比如在反考试作弊应用中，一个考点可能拥有多个考场，在一个考点内只需配置一 台监测设备，负责对作弊信号进行监测，而每个考场则可以配置一台发射设备，在控制系统 的指挥下对作弊信号进行压制干扰，使作弊接收设备接收不到正确的作弊信息，压制的功率 可以根据监测到的作弊信号功率有控制部分进行调整。其应用如原理下图：在此应用中，控制部分与监测部分集成在一起，与各发射设备之间的通信通过无线方式 连接。4. 3硬件系统方案4. 3. 1信号监测系统监测信号分系统主要用来发23、现作弊用的无线电信号，其工作原理为：在考试前数日内， 对考点电磁环境进行样本采集测试，建立样本库，并将样本库与台站库进行比较，对未登记 的信号展开调查，列出可疑信号。考试过程中，监测系统给定的频率范围不断扫描，一单发 现新信号或之前列出的可疑信号，随即启动压制系统进行干扰压制。信号监测系统的组成与无线电监测系统类似，包括监测设备和压制管理软件。WLAN监测设备由高速监测接收机和天线组成，压制管理软件负责管理监测接收机和信号压制 设备的工作，包括样本和台站库在内，样本库和台站库要求与无线电监测测向管理软件的样 本库和台站库结构一致，并可互相交换数据。监测部分通过无线路由器与压制设备进行联网， 由24、压制管理软件统一控制工作。压制管理软件运行于Windows软件平台，使用Windows平台是为了考虑与监测测向管理 软件实现数据库兼容。4. 3. 2信号压制系统信号压制分系统主要由无线电发射机、嵌入式控制PC和无线网卡组成，嵌入式控制PC 的作用是驱动无线网卡工作，接收来自监测分系统的压制指令，控制无线电发射机按指定的 功率、调制模式、调制带宽以及频率、时间参数进行功率发射，干扰对方无线电信号，使其 不能正常工作。压制分系统原理框图如下:发射机的设计:发射机包括射频信号源和功率放大器两部分:嵌入式PC接口射频信号拟自主开发，采用内部集成VCO的宽带频率合成器芯片ADF4350加正交调制 器A25、DL5385构成。ADF4350内部可输出频率范围为137.5MHz440()MHz,外部再接2分频的射频分频器， 可得68.752200MHz的输出频率范围。ADF4350内部还可进行小数分频，以达到所需的调谐分辨率要求的频率输出。为了抑制ADF4350和外部2分频器可能产生的谐波，在的射频输出端分段设置滤波器。射频信号源的 原理框图如下：射频信号功率调节使用射频可变减器HMC470作为可变增益调节，调节范围达30dB, 调节步进IdB。为保证最大输出功率要求，HMC470后增加一级固定增益的放大补偿，其具 体增益将在调试中确定，以确保功放输出的最大功率达到44dBm （25W）。整个发射机26、的工作由嵌入式PC控制。信号源的调制方式分为两种：一种是外接模拟音频信号经A/D变换后在FPGA中进行调制（调制模式暂定FM 一种）, 然后有正交A/D变换器变换后生成2路模拟I、Q信号，再经射频正交调制器ADL5385调制 到载波中。另一-种是在嵌入式PC中，利用软件将音频文件（或制定的数据文件）进行数字调制（调 制模式可多种），生成己调制的数字文件，下载到FPGA挂接的RAM中保存，由FPGA根据 播放一定的播放速率写入正交A/D变换器AD9761,生成2路模拟I、Q信号，再经射频正交 调制器ADL5385调制到载波中。考虑到正交调制前的射频信号包含有多次的谐波成份，因此射频信号在进入功放27、前应增 加滤波网络，以抑制谐波。滤波网络为分段滤波器，采用射频开关进行切换，射频开关的隔 离度指标、滤波器的带外衰减指标均要求应在OdB以上，使谐波抑制至少达到40dB以上（二 者相加尽量达到5OdB以上）。滤波频段设计以不包含二次以上谐波为原则，因此频段可分为:68.75MHz 120MHz120MHz 200MHz200MHz 350MHz350MHz 600MHz600MHz 1000MHz1000MHz- 1500MHz滤波网络的具体设计可根据功放的分段情况酌情划分。功放的设计：功放可以分段设计，也可以不分段，将根据实际设计能力确定。功放指标：工作频率范围：50-1500MHz,可分段最大输出功率：=44dBm增益：=30dB增益平坦度：+/- 3dB天线：根据功放设计情况采购。结构设计：嵌入式PC采用3. 5英寸PC 104+嵌入式主板；信号源部分划分为3个模块：接口模块、射频模块和滤波网络模块;功放部分单独设计；无线网卡采用USB接口的网卡；结构上，将控制模块设计成PC104+模块，直接安装在嵌入式PC主板上，射频模块可以 安装在控制模块之上，控制信号采用插针连接，控制模块和射频模块间的调制信号采用中频 电缆连接。调制信号调制信号压制设备的扩展性：1）单机多频点同时发射扩展，增加控制模块和射频模块（直接在PC104+总线上扩展）,分段接到功放上。