一种无线电压制方法、系统及存储介质与流程

1.本发明涉及无线电技术领域，尤其涉及一种无线电压制方法、系统及存储介质。


背景技术：

2.随着社会对人力资源素质要求的不断提高，各类考试应用而生，竞争愈演愈烈。为此出现了各种利用无线电通信设备考试作弊的行为，更出现了以此谋取暴利的作弊团伙，扰乱了考试秩序，破坏了有序的竞争环境，影响了人才选拔的公平、公正和严肃性。
3.为了阻断作弊者的作弊行为，可在考场周围部署考试保障系统，而传统的考试保障系统是采用无线电监测接收机和无线电干扰机组成，两者使用有线电缆进行连接，系统部署在考场周围，搜寻和管制无线电作弊信号。运行时由操作者控制无线电监测接收机采集外部无线电信号，并由操作者手动设定接收机对每个信号逐一进行侦听和解码，并对解出的内容进行人为判断，忽略掉正常信号。对于作弊用的信号，手动设置干扰设备，使其和作弊信号处于同样的频率，并进行大功率压制，使作弊接收器无法正常的接收作弊信号。靠传统考试保障系统设备，发现作弊无线电信号、查找,进行压制，耗时、实时性差，效率低下。
4.近年来，作弊用的无线电装置也在不断发展，并具有使用频率范围宽、使用频率不固定，发射时间越来越短的特点，同时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。
5.针对作弊手段越来越复杂、越来越先进、越来越多样的趋势，也提出了先进的、行之有效的反作弊系统，但是，现有的反作弊系统虽然可自动识别和压制作弊信号，但是依然会存在如下问题：
6.(1)作弊信号初次出现时，因未有相应判断作弊信号的依据，会延迟干扰系统的启动时间，导致错过最佳的压制时间；
7.(2)因前期未有相应判断作弊信号的依据，会导致降低目标识别准确度，会出现误判，导致错过最佳的压制时间；另外压制频段参数未做充分分析、测试，在考试中很难做到最佳、最优地对作弊信号进行管制，降低管制效率，很难保障压制系统辐射的信号对合法信号无影响或影响降到最低；
8.(3)对于隐藏于合法信号中的作弊信号，现有反作弊系统因未对合法频段的信号进行充分分析，不能有效地识别作弊信号，进一步地压制系统不能生成最佳的干扰信号进行压制和对合法信号的影响降到最低。
9.可见，现有的考试保障系统无法有效阻断现有的考试作弊行为，急需研发可快速发现作弊信号的方法进行实时压制。


技术实现要素：

10.为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种无线电压制方法，可快速识别首次出现的作弊信号并对其进行实时压制，可提高信号压制的准确性。
11.本发明的目的之二在于提供一种无线电压制系统。
12.本发明的目的之三在于提供一种计算机存储介质。
13.本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
14.一种无线电压制方法，包括：
15.步骤s1：预先采集预设地理区域内的无线电信号，对采集所得的无线电信号进行属性分析以建立无线电频谱模板库；
16.步骤s2：搜索预设地理区域内全频段范围的所有无线电信号，将搜索所得的无线电信号与预先建立的无线电频谱模板库进行比对，以从搜索所得的无线电信号中识别出目标信号；
17.步骤s3：获取目标信号的信息参数，根据目标信号的信息参数控制指定频点发射干扰波形以对目标区域进行辐射压制。
18.进一步地，所述步骤s1中预先采集预设地理区域内的无线电信号的时间点至少包括监测事件发生当天的指定时间段和监测事件发生日之前的任意一天。
19.进一步地，所述无线电频谱模板库中包含已指配频率、非法信号、背景噪声特征参数和作弊信号。
20.进一步地，所述步骤s1中对采集所得的无线电信号进行属性分析以建立无线电频谱模板库的方法包括：
21.步骤s11：在监测事件发生日之前的任意一天，对预设地理区域内的无线电信号进行逐频段扫描，将每个扫描所获得的信号与无线电台站数据库进行数据比对，将搜索所得的未记录在无线电台站数据库中的无线电信号标记为非法信号；并将无线电台站数据库中的已指配频率以及非法信号的特征参数存储在无线电频谱模板库中以完成无线电频谱模板库的初步建立；
22.步骤s12：在监测事件发生当天的指定时间段内，重新对预设地理区域内的无线电信号进行逐频段扫描，将扫描所获得的信号与已初步建立的无线电频谱模板库进行比对，对新产生的信号标记为作弊信号，并将作弊信号的特征参数存储在无线电频谱模板库中以完成无线电频谱模板库的最终建立。
23.进一步地，所述步骤s2中从搜索所得的无线电信号中识别出目标信号的方法是：
24.将搜索所获得的无线电信号与无线电频谱模板库进行比对，判断搜索所得的无线电信号是否与无线电频谱模板库中的作弊信号相符，若是，则将该无线电信号标记为目标信号；若否，判断搜索所得的无线电信号中是否存在未记录在无线电频谱模板库中的新信号，若有，则将搜索所得且未记录在无线电频谱模板库中的新信号标记为目标信号。
25.进一步地，所述步骤s3中获取目标信号的信息参数包括目标信号体制、调制样式及特征参数。
26.进一步地，所述步骤s3还包括：将目标信号添加至压制信号表中，根据压制信号表对目标区域进行辐射压制；并在信号压制过程中实时搜索无线电信号，若在预设时间段内未搜索到已被压制的目标信号，则将压制信号表中的目标信号删除，停止对该目标信号的干扰压制工作。
27.进一步地，还包括：
28.判断是否接收到指定压制指令，根据指定压制指令对指定频段的无线电信号进行搜索，当搜索到指定频段的无线电信号时将该信号标记为目标信号，并执行步骤s3。
29.本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
30.一种无线电压制系统，执行如上述的无线电压制方法，包括：
31.监测模块，包括至少一台布设在预设地理区域内的监测接收设备，用于预先采集预设地理区域内的无线电信号，对采集所得的无线电信号进行属性分析以建立无线电频谱模板库；并搜索预设地理区域内全频段范围的所有无线电信号，对搜索所得的无线电信号与预先建立的无线电频谱模板库进行比对，以从搜索所得的无线电信号中识别出目标信号；
32.干扰模块，包括至少一台布设在目标区域内的干扰设备，用于根据目标信号的信息参数控制指定频点发射干扰波形以对目标区域进行辐射压制；
33.管制模块，与所述监测模块、所述干扰模块相连，用于协调监测接收设备和干扰设备的信号传输工作，并采集监测模块和干扰模块的频谱数据及工作状态并对其进行监控和显示。
34.本发明的目的之三采用如下技术方案实现：
35.一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述的无线电压制方法。
36.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
37.本发明在监测事件发生之前预先对预设地理区域的电磁环境进行样本采集，对采集所得的无线电信号进行属性分析以识别出各种非法信号，将非法信号标注在无线电频谱模板库中；当开始监测事件时，将实时搜索所得的无线电信号与无线电频谱模板库进行比对，若搜索所得的无线电信号为无线电频谱模板库中标记的非法信号或作弊信号，则对其进行压制；由于本发明作弊信号的信息已经在监测事件开始前已经添加至无线电频谱模板库中，可在搜索过程中快速找到隐藏在合法信号中的作弊信号，提高目标识别的效率和准确度；并在搜索到未记录在无线电频谱模板库中的新信号时可第一时间对其进行压制，避免错过最佳压制时间。
附图说明
38.图1为本发明无线电压制系统的结构示意图；
39.图2为本发明无线电压制方法的流程示意图；
40.图3为本发明无线电压制方法应用在考场中的流程示意图；
41.图4为本发明无线电频谱模板库的建立流程示意图。
具体实施方式
42.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
43.实施例一
44.本实施例提供一种无线电压制系统，利用该无线电压制系统可快速找到作弊信号，且在发现作弊信号的第一时间对其进行压制，可解决作弊信号识别能力差和识别效率低的问题。
45.如图1所示，本实施例的无线电压制系统具体包括监测模块、干扰模块、管制模块以及通信网络；其中通信网络可以是有线网络、无线网络，也可以是有线网络和无线网络的结合，利用有线和无线结合的方式可有效避开干扰设备对无线网络的信号干扰，以保障信号正常传输。而监测模块具体包括至少一台布设在预设地理区域内的监测接收设备，其中监测接收设备可根据实际需求采用覆盖全频段的宽带接收机，使得接收机的工作频段达到作弊信号所在的频率20mhz～6ghz之间，也可以采用多台监测接收机，每台监测接收机都有其专用频段，使得多台监测接收机组合也可覆盖20mhz～6ghz的全频段范围，确保监测模块可全频段采集和搜索无线电信号。
46.本实施例的干扰模块具体包括至少一台布设在目标区域内的干扰设备，干扰设备的辐射范围要覆盖整个目标区域，且其辐射功率的控制需要保持在安全范围内，避免出现目标区域内的人出现身体异常情况。且干扰模块的工作频率也需要覆盖全频段，且在全频段内每个频点都可以发射干扰信号，以确保对目标区域内的所有作弊信号进行有效压制。
47.而本实施例以学校为例，将监测接收机按照无线电监测站布站要求布设在考点附近，而干扰设备则可布置在考场内；因此，本实施例所指的预设地理区域则为可覆盖考点的预设范围，本实施例所指的目标区域即为考场面积。
48.本实施例的监测模块利用其监测接收设备预先采集预设地理区域内的无线电信号，对采集所得的无线电信号进行属性分析以建立无线电频谱模板库；并搜索预设地理区域内全频段范围的所有无线电信号，对搜索所得的无线电信号与预先建立的无线电频谱模板库进行比对，以从搜索所得的无线电信号中识别出目标信号；而干扰模块则用于根据目标信号的信息参数控制指定频点发射干扰波形以对目标区域进行辐射压制。
49.所述监测模块、所述干扰模块均通过有线与无线相结合的通信网络连接所述管制模块，所述管制模块可用于协调监测接收设备和干扰设备的信号传输工作，也可采集监测模块和干扰模块的频谱数据及工作状态并对其进行监控和显示；所述管制模块可以是应用在计算机上的无线电压制管理软件，使得监测人员可通过客户端实时查看当前监测情况，也可通过客户端控制干扰模块生成指定干扰波形进行辐射，提高监测功能的多样性。
50.实施例二
51.本实施例提供一种无线电压制方法，该无线电压制方法应用在实施例一所述的无线电压制系统中，如图2～图3所示，包括：
52.步骤s1：预先采集预设地理区域内的无线电信号，对采集所得的无线电信号进行属性分析以建立无线电频谱模板库。
53.在本实施例中，需要对预设地理区域内的无线电信号进行至少两次信号采集，其中一次则是在监测事件发生当天的指定时间段，另一次信号采集则是监测事件发生日之前的任意一天；以考试为例，监测事件发生日即为考试当天，监测事件发生日之前的任意一天即为考试开始前几天，在考试前几天做电磁环境采集，可充分了解考试周边电磁环境，即正常信号的技术体制、参数信息做充分的调研，同时了解未登记到无线电台站数据库的信息(所谓非法信号)进行排查，分析其特征，以在考试中快速且精准地捕获作弊信号；而第一次信号采集一般是在考试前一周内的任意一天，避免第一次信号采集与考试事件时隔过长，导致环境信号变化过大，影响作弊信号的识别准确率。而另一次信号采集则是在考试当天的指定时间段，一般是考试开始前的半个小时，因为考试开始半小时，多为考场内向外传递
考题，出现作弊信号的几率较高。需要注意的是，本实施例也可根据实际情况在考试当天的多个时间段进行信号采集，可以在考试开始前几天进行多次信号采集，也可增加信号采集的时长以更加全面地采集无线电信号，使得无线电频谱模板库的信息更加完整和有效，因此，不对预先采集无线电信号的具体时间点进行限制。
54.在考试前几天进行电磁环境采集过程中，需利用无线电监测接收机逐频段、逐信号地扫描和监听考点附近的无线电情况，并对采集所得的无线电信号进行频谱分析。采集所得的考点附近的电磁环境中有可能存在正常信号，该正常信号可以是指备案在无线电台站数据库中的已指配频率(即合法信号)，也可以是考点附近的背景噪声，因此在第一次对考点附近的无线电信号进行采集时，主要是将合法信号、非法信号、背景噪声特征参数和作弊信号参数分类标注后存储在无线电频谱模板库中。如图4所示，当第一次对考点附近的无线电信号进行采集时，将采集所得的无线电信号进行频谱分析后与无线电台站数据库进行比对，进一步将采集所得的记录在无线电台站数据库中的信号标记为合法信号，将未记录在无线电台站数据库中的无线电信号标记为非法信号，并将标记好的信号存储在无线电频谱模板库中；需要注意的是，由于采集到的考点附近的非法信号有可能是作弊信号，也有可能不是作弊信号，因此，采集到未记录在无线电台站数据库中的非法信号时，需对非法信号展开调查，对未确定来源的信号进行特征分析，若分析得出该信号为作弊信号，则将该信号归类到作弊信号中。而其中对非法信号进行调查的方法可以是通过本地无线电监测网、移动监测测向接收机对异常信号的发射方向进行测向，然后组织人员对异常信号进行查找；而该查找方式与现有的人工查找方式相同，因此在此不对其进行详细描述。
55.此外，在第一次对考点附近的无线电信号进行采集时，采集所得的信号还有可能存在背景噪声，因此在第一次无线电信号采集时，还需要将采集所得的背景噪声及分析背景噪声所得的噪声特征参数一起记录在无线电频谱模板库中，避免后续将背景噪声误判为作弊信号。
56.本实施例中将合法信号、非法信号、作弊信号以及背景噪声进行标记后将各信号的频谱数据分类存储在无线电频谱模板库中，以完成无线电频谱模板库的初步建立。而在监测事件发生当天的指定时间段，本实施例以考试前30分钟为例，利用监测接收机再次逐频段、逐信号地对考点附近进行第二次无线电信号采集，将第二次采集所得的无线电信号与已初步建立的无线电频谱模板库进行比对，将未记录在无线电频谱模板库中的新信号标记为作弊信号；特别是具有发射呈间歇性、发射时间短等特点，且功率、场强或电平超过无线电台站数据库登记值的大信号标记为作弊信号，并将作弊信号也记录在无线电频谱模板库中，以最终完成无线电频谱模板库的建立，使得最终建立而成的无线电频谱模板库中包含有合法信号、非法信号、背景噪声特征参数和作弊信号等信息。其中，无线电频谱模板库的结构与无线电台站数据库的结构一致，可实现相互交换数据的目的。
57.步骤s2：搜索预设地理区域内全频段范围的所有无线电信号，将搜索所得的无线电信号与预先建立的无线电频谱模板库进行比对，以从搜索所得的无线电信号中识别出目标信号。
58.在考试开始时，通过客户端控制监测模块实时进行考场区域全频段信号扫描扫频，客户端远程协调监测接收机和干扰系统的工作，并能实时查看监测接收机频谱数据、干扰系统发射参数及工作状态。
59.监测模块将实时搜索所获得的无线电信号与无线电频谱模板库进行比对，判断搜索所得的无线电信号是否与无线电频谱模板库中的作弊信号相符，若相符，则意味着搜索所得的信号为考试前已经发现的作弊信号，此时将该无线电信号标记为目标信号进行干扰；若否，则判断搜索所得的无线电信号中是否存在未记录在无线电频谱模板库中的新信号，若有，则意味着该信号是在考试开始后才发现的作弊信号，此时将搜索所得且未记录在无线电频谱模板库中的新信号标记为目标信号。由于未记录在无线电频谱模板库中的新信号很大几率也是作弊信号，因此，本实施例将搜索过程中未记录在无线电频谱模板库中的新信号也进行屏蔽干扰，可从合法信号中准确找到作弊信号，提高作弊信号的识别准确率。
60.此外，监测人员还可根据实际需求对指定频段的信号进行压制，监测人员通过客户端发出指定压制指令，监测模块接收到指定压制指令后，根据指定压制指令对指定频段的无线电信号进行搜索，当搜索到指定频段的无线电信号时将指定频段的信号标记为目标信号，并执行步骤s3。
61.步骤s3：获取目标信号的信息参数，根据目标信号的信息参数控制指定频点发射干扰波形以对目标区域进行辐射压制。
62.其中，监测接收机在采集无线电信号时，对采集所得的无线电信号进行分析，即可获得目标信号的信号参数；其中目标信息的信息参数包含有目标信号体制、调制样式及特征参数等，而特征参数则可通过监测接收机实时读取的iq数据分析获得，其中特征参数包括信号频率、信号宽带、信号功率、信号调制类别、信号调制度等参数。监测接收机将获得目标信号的信息参数添加至压制信号表中，干扰模块即可根据压制信号表中的目标信号的信息参数自动生成满足最佳干扰模式与最佳干扰参数的干扰波形，对目标区域进行辐射压制。
63.干扰模块在进行信号压制的同时，监测模块也继续对考场内的无线电信号进行搜索，将实时搜索所得的无线电信号进行分析以获得频谱数据，并将频谱数据与无线电频谱模板库进行比对，用于判断目标信号是否依然存在，若在设定时间内未发现已压制的目标信号，则将目标信号从压制信号表中删除，此时干扰模块即可停止发出用于压制该目标信号的干扰波形，结束该目标信号所在频段的干扰压制工作；此外，监测模块在搜索过程中也可继续判断是否有新的信号加入，并对新加入的信号进行分析以判断其是否为作弊信号，若是，则将其添加至压制信号表中，控制干扰模块针对新加入的作弊信号发出对应的干扰波形以压制该新加入的作弊信号。
64.实施例三
65.本实施例提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，本发明的方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在该计算机存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random accessmemory)以及软件分发介质等。需要说
明的是，所述计算机存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机存储介质不包括电载波信号和电信信号。
66.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。