手机通信干扰设备的设计

源将该波形送至射频激励源，产生对应干扰目标所需的射频信号；再经功率放大器放大，实现目标干扰。对于手机通信使用的GSM，CDMA，DCS 3种通信制式，只要对其上行或下行进行干扰即可。该系统是对下行干扰，具体干扰频段为CDMA：869～894 MHz；GSM：935-960 MHz；DCS：1 805~1 880 MHz。对于每一种通信制式，其音调干扰基带信号发生器产生的基带信号，上变频的本振、功放和天线的频率范围都不相同。对于上述3种不同的干扰策略，最根本的不同只是基带信号源的产生信号不同。因此以下重点介绍音调干扰基带信号源。
3．2 音调干扰基带信号源模块

　　由于现阶段的D／A转换器件几乎不可能产生3 GHz的信号，因此必须产生一组干扰频带的基带信号，考虑到滤波效果以及可实现性，D／A转换器输出不小于120 MHz带宽的基带信号，该基带信号可受控在某一段频带上留出信号通行区域，经过混频后产生所需干扰的频谱和留出的通信通道。

　　根据以上干扰样式的要求，权衡考虑可使用FPGA+D／A转换器的硬件平台实现，采用多套基带电路板配合不同的混频器、功放以及前端天线实现对通信频段的广谱干扰，音调干扰基带信号源模块的硬件电路如图2所示。

　　在干扰频带内，通信频率产生梳状谱，一般相隔约0．02 MHz产生一个干扰频点，即可满足干扰要求（GSM，DCS网络的信道间隔均为0．02 MHz，CDMA共使用7个频点）。要做到干扰频点可控，即根据终端计算发送的指令决定产生何种频点／段，简单可靠的方法是数字直接频率合成，因此可在 FPGA内产生DDS模块，根据FPGA产生基带信号的要求，若干扰信号信噪比大于40 dB，经计算约需要450个以上的DDS模块，对于FPGA，这是一个庞大的资源量，因此选用FPGAStratix II EP2S90，由于系统要求基带最小输出功率，因此根据系统要求的信噪比及成本，选用AD97XX系列高性能高性价比D／A转换器AD9779。 AD97xX系列的采样率都在800 MHz以上、最高可达1．6 GHz，完全满足基带采样要求。

　　以0．02 MHz为步进产生梳状谱为例，根据系统选择的基带频谱的范围、信噪比依次产生450个以上的DDS，该DDS的时钟频率大于等于500 MHz，且受指令控制。当FPGA根据终端计算机发送的指令解析为某段频率为本方通信频率时，关断该段频率对应的所有DDS。最后FPGA将所有DDS产生的频点叠加输出到D／A转换器，经过D／A转换器送入前端混频器。该方案的优点是：干扰各个通信频点，而不是整个频带，即使有较严重的交调，但是其在该干扰点上的输出功率较整频带干扰方式还是大得多，并且功放较为容易计算所需功率。这种方式在终端计算机中需根据指令实时运算相应干扰参数，几乎可以选择任意可干扰和可开窗频段，且信噪比可达很高，不受控制激励模块硬件资源的限制嘲。图3为音调干扰基带信号源模块的流程图。

　　具体实现：计算机直接参数控制是通过USB总线，将终端控制计算机中根据控制指令实时运算的干扰数据传入干扰激励模块，干扰激励模块根据指令实时更新从终端计算机传送的干扰数据，并按照查表法将相应数据送入D／A转换器，产生基带干扰信号。

　　4 结论

　　实验证明，在通视环境下，目标接收信号电平为一65 dBm（在实际的G网和C网中，一65dBm的信号属于较强信号）时，若GSM，DCS，CDMA干扰系统均选用200 W的功率放大器，对C网手机、G网手机的干扰半径分别为180 m，185 m。在同样的环境下，白噪声和扫频干扰方式的干扰半径分别为80 m和90 m，而在使用定向天线的情况下，音调干扰较白噪声和扫频干扰的效果更优。因此，对于制式固定，频点固定且为已知的手机通信，采用音调干扰最为有效。并且随着3G手机的商用化，音调干扰对于3G手机的干扰效果同样明显，而基于软件无线电原理的基带信号源实现音调干扰的方式是实现最优干扰效果的较好方式。