1. 背景
目前市面上的干扰器绝大多数采用的都是单音扫频的干扰方式，此种方式对于宽带通信系统干扰效果较差。为了达到较好的干扰效果,扫频式干扰器发射功率通常较高,一般为2W以上，甚至达到10W 以上,辐射较强，并且射频指标较差,杂散严重,如长期放置室内应用,对人体有潜在风险;另外由于TDD和TDS 是分上、下行时隙，传统干扰器不区分上下行,这样在使用时，会对TD-LIE运营基站干扰极大，直接影响到整个基站覆盖下的所有用户的上行质量,造成对基础通信网络的影响很大。运营商各地频繁出现了一些由于干扰器干扰造成的客户投诉问题。为此,需要开发一种新型的干扰器,通过算法产生高效的干扰信号,以达到绿色、节能和高效的目的。新型干扰器的设计思想为：
1）安装、使用、维护方便；
2）覆盖移动通信全频段；
3）绿色节能,低功耗、低辐射；
4）高干扰效果；
5）精确干扰:只干扰基站下行信号,不会影响运行商的基站。
2. 产品概述
通过对2G、3G、4G、5G空口的下行导频/参考信号/同步信号实施仿冒及相干干扰，破坏其同步机制，以达到阻断通信的目的。该设备支持移动、电信和联通的全部频段，对所有移动终端有效；发射功率低（EIRP≤5W），满足《电磁环境控制限值》关于公众暴露控制限值的要求，不影响身体健康；有屏蔽范围大，对管控区域外正常通信影响小；能够感知周围基站信号，智能、自适应地生成并发送干扰信号；具有设备间协同能力、可管理性和故障诊断功能；部署与使用简单，便于携带，可适应各种复杂室内移动信号屏蔽场景。
3. 详细设计
3.1. 硬件单元设计
为减少线缆数量,提高可靠性，内部各模块连接在可能情况下尽量采用硬连接形式。和频率相关模块尽量划分为单独模块。按功能划分为:
3.1.1. FPGA单元
主要由FPGA以及DDR、FLASH等控制逻辑芯片组成，负责开关切换、完成下行同步、产生基带干扰信号、参数配置、ADC/DAC接口数据处理等。
3.1.2. 系统时钟本振单元
完成系统时钟的恢复,变频,分路,给各单元提供时钟信号。
3.1.3. 收发信单元
由模拟放大滤波数控衰减等器件组成,完成模拟信号的放大滤波,变频以及增益调整的功能。发信机共有6路发信工作通路,分别处理6路射频通道的下行小信号。收信机通过切换滤波器和直通完成全频段接收，完成一根天线的低噪声放大,在混频器前有开关切换做OPD和接收,混频后经过中频DGA、ADC进入FPGA进行数据处理。各频段的反馈信号共用一条反馈通路,通过开关切换分别做OPD 和接收。
3.1.4. 功放单元
功放单元完成模拟前端的收发信功能,包括发射方向的功率放大,接收方向的低贮声放大。
完成系统时钟的恢复,变频,分路,给各单元提供时钟信号。
3.1.5. 电源
对电源输入口的24V电源进行检测分析,然后进行隔离电压变换,将24V电源转换成5V电源,再通过 DCDC电源芯片实现板卡需求的3.3V与1.8V等电压。
3.2. 结构设计
l HWD (350*160*456 mm)
l 主要分为如下几个主要组成部分:
Ø 下壳体
Ø 主板单元
Ø 上壳体
Ø 天线
3.3. 安装设计
安装方法：支持桌面安装
3.4. 散热设计
主要采用型材散热方式。
主板上的主要发热芯片通过型材散热片,PCB散热去也使用型材方式。
主要发热芯片通过基板、导热硅脂或导热衬垫将热量传导到散热片上。
完成系统时钟的恢复,变频,分路,给各单元提供时钟信号。
3.5. 包装运输设计
运输环境遵循以下标准:
ETSI EN300019-1-2 V2.1.4 (2003-04) class 2.3《Public transportation》
4. 产品描述
移动通信干扰器主要技术参数如表1所示。
表1 移动通信干扰器主要技术参数表
参数类型 | 参数取值 |
工作制式及频段(MHz) | GSM | 935 – 960； 1805 – 1815； 1830 – 1840 |
CDMA 1X/ CDMA 1X EVDO | 870 – 880 |
广电 | 758-798 |
WCDMA | 954 – 960； 2130 – 2160 |
TD-SCDMA | 2010 – 2025； 1880 – 1920 |
LTE/4G(FDD) | 870 – 880； 954 – 960； 1805 – 1880； 2110 – 2170 |
LTE/4G(TDD) | 1880 – 1920；2300 – 2390；2500 - 2690 |
5G-NR | 2500 - 2690；3300-3600；4800-4900； |
WIFI（选配） | 2.4G 5.8G |
有效阻断距离和面积（基站信号强度） | 极好点 | ≥15 m（300平方米） |
中点 | ≥30 m（1000 平方米） |
频点数 （默认配置） | GSM | 无限制，特殊处理32个最强的主频点 |
CDMA/EVDO | 8 |
WCDMA | 4，可扩展 |
TD-SCDMA | 7，可扩展 |
LTE/4G | 16，可扩展到24或32 个 |
5G | 29 |
通道数量（默认配置） | 24 |
发射功率 | ≤5W |
开机时间 | ≤250秒 |
安装方式 | 台式摆放 |
控制方式 | 笔记本电脑后端控制 |
供电方式 | 220V交流 |
整机功率 | 150W |
产品尺寸（长*宽*高） | 350*160*478 mm |
产品重量 | 9kg |
5. 关键技术
产品设计、实现中主要的技术难点和解决办法。
5.1. 2G、3G的干扰方法设计
2G、3G 网络的小区带宽窄,需要对网络使用的全部频段密集干扰,选用合适的干扰信号和信号发送方式,对干扰效果会产生很大影响,在设计前,采用信号发生器进行实验验证,找到最佳的干扰方式，达到最优的干扰效果。
5.2. 2G3G空口信号强弱识别
在不同的干扰区域内网络信号的强弱会不同,甚至在相同的干扰区域内,不同时间段网络信号的强弱也会变化，需要通过空口信号检测方法，检测出空中信号的强弱,这样便于干扰器能控制发送干扰信号的强弱,自适应调整发射功率,以适应更普遍的干扰区域,达到更高效,更节能,更有智能型的信号干扰结果。
5.3. 干扰算法的研究
在以前的干扰器中,主要通过功率压制的方式进行,没有算法。完全是靠干扰器输出大功率干扰信号甚至干扰上行的方式进行,以降低干扰区域的解调门限来实现干扰,对网络影响较大。本项目提出干扰同步算法，不同的时间点与网络进行同步,以降低干扰器干扰的发射功率,达到绿色节能的目的。
5.4. 干扰设备与基站的同步实现
在运营商网络中,TDD网络空口本身是全网同步的,FDD网络的空口不同步。本项目需要研究怎样能够实现与TDD网络在空口上同步，达到只干扰某些特定的RB,以降低切断设备的干扰发射功率,达到更高效的干扰结果。
