专利名称：一种无线电防作弊系统的中频信号处理模块的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种无线电信号的信号处理模块，尤其是一种无线电防作弊系统的中频信号处理模块，属于频谱监测接收机领域。
背景技术：
目前，无线电通信得到了广泛的应用，无线电通信技术中的软件无线电技术，它给现代通信的软件化、智能化、通用化、个人化带来了巨大的影响，同时软件无线电也是无线电的基础。通过灵活的软件处理，可以在通用的硬件平台上实现多种信号处理功能。这大大增强了实时信号处理系统的整体性能，也是由于数字信号处理的广泛应用，存在大量的通用的数字信号处理模块。这些处理模块主要用于通用的应用开发和实验平台，大部分处理模块是数字信号输入，很少针对于中频模拟信号输入的。而且很多现有的信号处理模块是基于PCI/CPCI接口的处理模块，虽然这种接口得到了众多计算机设备厂商的支持，已经在 PC机、工业控制等相关领域得到了广泛的应用，但是这种接口大都在机箱内部，使用起来不便。但是对于考试作弊信号监测而言，需要专用的频谱数据监测模块和算法，并希望有模拟信号输入、方便告诉的数据输入接口。由于现存的信号处理模块的结构过于通用化，器件和算法对于频谱监测来讲效率低下，数据输出接口也不能灵活应用于各种场合，所以不能很好的用于无线电作弊信号的监测。因此本实用新型基于软件无线电思想出发的一种新的具有网络接口的针对于考试无线电作弊信号监测的信号处理模块，接口应用场合广、速度快。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种应用于监测考试无线电作弊信号的信号处理模块， 它具有完整的模拟中频信号采集、两路信号下变频通路、基带信号处理单元、任务调度控制单元，并且动态可配置、具有网络化输出接口，可以对作弊信号进行识别、解调和取证。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下面所描述一种无线电防作弊系统的中频信号处理模块，包括电源模块、信号采集模块、信号处理通道、基带信号处理模块和任务调度控制模块以及网络通信模块；其中，所述信号采集模块分别与宽带信号处理通道和窄带信号处理通道相连，宽带信号处理通道和窄带信号处理通道分别与基带信号处理模块、任务调度控制模块、网络通信模块依次相连，存储器单元分别与宽带信号处理通道、窄带信号处理通道、基带信号处理模块、任务调度控制模块相连；电源模块与所有模块相连供电；所述信号采集模块的输入端为中频模拟信号，信号采集模块对所述中频模拟信号进行处理，形成数字信号；所述信号处理通道包括宽带信号处理通道和窄带信号处理通道，对信号采集模块输出的数字信号分别进行宽带和窄带下变频处理、加窗、完成快速傅里叶变换，得到频谱数据；[0009]所述频谱数据在基带信号处理模块经过解调处理后，将处理后的频谱数据与存储器模块中存储的背景频谱信息进行比较并搜索得到过电平警戒信号；经任务调度模块通过网络通信模块上传到上级模块。所述存储器用于存储与监测信号比对所需的背景频谱信息，以及提供缓存空间。进一步地，优选的结构是，信号采集模块包括中频模拟信号输入接口、变压器、模数转换芯片；其中，中频模拟信号输入接口用于接收中频模拟信号输入，变压器用于将模拟信号转换成差分信号，然后送到模数转换芯片转换为数字信号。进一步地，优选的结构是，所述窄带信号处理通道包括一个可配置的窄带下变频芯片和一个可编程逻辑门列阵。进一步地，优选的结构是，所述宽带信号处理通道包括一个可编程逻辑门列阵。对比现有技术，本实用新型对于输入的一定带宽中频模拟信号，依托于数模转换芯片、逻辑运算芯片以及数字信号处理芯片等进行，对模拟的时间域数据变换到数字频率域进行，然后对数字信号进行宽带和窄带下变频处理，加窗、做快速傅里叶变换，得到频谱数据，并对频谱数据进行搜索得到过电平警戒信号。对窄带下变频数据进行实时的多种解调处理，并将各类数据按照一定的格式通过网口传送给上级模块(例如个人电脑)，从而完成考试作弊无线电信号的监测，该模块分工明确，组成的统一的整体，提高的处理效率，性能优越，具有非常好的技术效果和技术优点。
图1是本实用新型所述的无线电防作弊中频信号处理模块的结构框图；图2是本实用新型所述的无线电防作弊中频信号处理模块的实施例电路原理图， 其中，各元件的名称依次为电源输入插座1、电源电路模块2中频模拟信号输入模块3、变压器4、模数转换芯片5、测试信号输入模块6、变压器7、多通道下变频芯片8、可编程逻辑器件FPGA9、FPGA复位电路10、程序下载电路JTAG接口 11、PROM存储器12、晶振13、串口 RS232模块14、串口芯片15、网口 16、网口变压器17、网卡芯片18、数字信号处理芯片19、 静态存储器20、芯片复位电路21、存储器FLASH22以及程序下载电路JTAG接口 23和晶振 24。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。图1是本实用新型所述的用于无线电防作弊系统的中频信号处理模块的结构框图；见如图1，所述无线电防作弊中频处理模块，其主要包括信号采集模块Si、宽带信号处理通道S2和窄带信号处理通道S3，其中，所述信号采集模块Sl分别与宽带信号处理通道 S2和窄带信号处理通道S3连接在一起，宽带信号处理通道S2和窄带信号处理通道S3与基带信号处理模块S5、任务调度控制模块S6、网络通信模块S7依次相连，存储器单元S4分别与宽带信号处理通道S2、窄带信号处理通道S3、基带信号处理模块S5、任务调度控制模块 S6相连。电源模块S8与所有模块相连供电。其中，所述电源模块S8包括多种电源转换芯片，主要是将输入电压转换为所需的电压；信号采集模块Sl包括中频模拟信号输入接口 3、变压器4、模数转换芯片5。中频模拟信号输入接口 3用于接收中频模拟信号输入，本实施例中所述的中频模拟信号输入接口的最大电压为IV，最大带宽为10MHz，中心频率为10. 7MHz。通过一个变压器4将模拟信号转换成差分信号，然后送到模数转换芯片5 (A/D)转换为数字信号数据，例如采用高精度A/ D转换器，由A/D芯片输出并行数字信号。宽带信号处理通道S2，由可编程逻辑门列阵FPGA9实现。由A/D转换芯片输出的并行数据输入到FPGA芯片中，下变频后，与数字控制振荡器NCO相乘，变换成正交两路信号，经过数字有限冲激响应(FIR)滤波器、进行加窗，快速傅里叶变换(FFT)，求取对数，放入缓存(存储器单元S4)中，上述操作过程都在可编程逻辑门列阵FPGA中完成。窄带信号处理通道S3，由可配置的窄带下变频芯片8 (DDC芯片)和FPGA构成。由 A/D转换器输出的另一路并行数据输入到下变频芯片8中，芯片内部有四个下变频通道，可以动态配置数字控制振荡器(NCO)和数字滤波滤波器，获得多种带宽的下变频正交IQ数据。下变频芯片的动态配置由微控单元完成。并将输出的窄带IQ基带数据放到FPGA中缓存等待基带信号处理和控制单元。基带信号处理模块S5，由DSP及其外围电路构成。作用是完成作弊信号检测和识别，以及信号的解调，还包括作弊信号的记录存储。任务调度控制模块S6，在DSP上实现。通过在DSP运行嵌入式μ Clinux操作系统完成对FPGA的时序控制、对下变频芯片的配置、对网络通信模块的配置和使用。它通过逻辑控制，从FPGA缓存中读取数据，经由片上基带信号处理模块处理后再将数据传给网络通信模块。网络通信模块S7包括DSP和网口芯片以及变压器和RJ45接口。主要用于向上级模块传输满足特定网络协议的数据。所述上级模块是个人电脑或监控终端。存储器单元S4，包括同步动态随机存储器SDRAM、快闪存储器Flash和可编程只读存储器PR0M12。SDRAM和DSP相连，作为上电时运行μ Clinux时的内存空间和数据存储空间。Flash也和DSP相连，用于固定存储DSP上运行的代码。PROM与FPGA相连，用于固定存储FPGA芯片上运行的代码，加电是自动写入FPGA芯片10中。下面结合具体电路图对本实用新型进行一个描述。图2是本实用新型所述的无线电防作弊中频信号处理模块的一个实施例的电路原理图。其中，在选择信号采集模块的模数转换芯片时，采用了美国TI公司的AD6645，它是14位量化，保持采样率可达80MS/s，无寄生动态范围(SFDR)为IOOdB,数字输出可以在 3. 3V下工作，功耗为1. 5W，可以很好的完成数据采集任务。宽带信号处理通道，使用可编程逻辑门列阵FPGA芯片实现。这里选择Altera公司的芯片Xilinx XC4VSX35，它是速度快、功率极低的FPGA器件500MHz Smart RAM分级存储器18kb，双端口块RAM单元；16/32bit LUT RAM单元；外围存储接口 ；可从RAM模块实现 FIFO,而不需要任何附加逻辑；可从LUT模块实现分布式存储器或移位寄存器，而不需要任何附加逻辑。500MHz灵活的LUT结构，更快的压缩CLB模块，拥有350万门级电路。对于窄带信号处理通道，选择Craychip公司生产的一种高性能多通道数字下变频器GC4016。它有4个独立的数字下变频通道输入信号速率可达lOOMsps，具有大于115dB 的无寄生动态范围；此外，GC4016还具有灵活的可编程特性，其内部共有255个32位控制字寄存器，可用于决定内部各功能模块的参数设置(如载波中心频率、^R滤波器系数、抽取因子、数据输出的格式和方式等)；用户通过控制接口既能写控制字，也能读出某些状态 fn息ο存储器单元由三种存储器构成，分别完成不同的存储功能。PROM型号选为 XCF16PV048，存储FPGA程序代码；SDRAM型号选为ffl~48LC32M8A2，用于DSP外接数据存储和程序运行空间；FLASH型号选为M29W320DB，存储DSP程序和参数。基带信号处理模块利用数字信号处理芯片实现。这里选择AD公司的ADSP-BF537， 它是ADI(Anal0g Device he.)公司推出的一系列高性能低功耗DSP芯片，而基于 Blackfin处理器的ADSP-BF533 —经推出便被很多国家的设计人员立即采用，后续系列产品ADSP-BF5XX也被更多的系统设计厂家应用到各自的产品中。正是因为ADSP_BF5xx系列芯片是以功能强大性能卓越的Blackfin处理器为内核而推出的高效DSP芯片。任务调度控制模块在DSP上实现。通过在DSP运行嵌入式μ Clinux操作系统实现对FPGA的时序控制、对下变频芯片的配置、对网络通信模块的配置和使用。它通过逻辑控制，从FPGA缓存中读取各种数据，经由片上基带信号处理模块处理后再将数据传给网络模块。这样本实用新型中的基带信号处理模块和任务调度控制模块可以在同一片芯片上实现，这样既简化的结构，又节约了成本。网络通信模块中的网卡芯片的型号为LAN83C185。它是低功耗高集成度模拟接口 IC,包括有编码头器/译码器，扰码器/解扰码器，带整形和输出驱动器的发送器，带片内自适应均衡器和基线漫游(BLW)修正的双绞线接收器，时钟和数据恢复电路以及媒体单独接口(MII)部分，集成了带自适应均衡器的DSP，支持自动流通和平行检测，工作电压3. 3V， 完全和IEEE 802. 2/802/ 标准兼容，经过网络变压器YL18-2050S及YT37-1107S，进行数据包的收发。有全双工10BASE-T/100BASE-TX收发器，支持IOMbps和IOOMbos不屏蔽双绞线，完整的功率管理特性，通用降功耗模式。电源模块的电源芯片的型号选为pth05000和LT1117和LT3338。三片pth05000 分别生成3. 3v 2. 5V和1. 2V的电压。3. 3V为AD6645、FPGA、网口芯片、BF537和FLASH供电。2. 5V为GC4016和FPGA供电。1. 2V为FPGA和BF537供电。LT117则产生1. 8V电压为 I3ROM供电。AD芯片为5V供电，由LT3338提供。本实用新型对于输入的一定带宽中频模拟信号，依托于数模转换芯片、逻辑运算芯片以及数字信号处理芯片等进行，对模拟的时间域数据变换到数字频率域进行，然后对数字信号进行宽带和窄带下变频处理，加窗、做快速傅里叶变换，得到频谱数据，并对频谱数据进行搜索得到过电平警戒信号。对窄带下变频数据进行实时的多种解调处理，并将各类数据按照一定的格式通过网口传送给上级模块(例如个人电脑)，从而完成考试作弊无线电信号的监测，该模块分工明确，组成的统一的整体，提高的处理效率，性能优越，具有非常好的技术效果和技术优点。以上所述的具体描述，对实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种无线电防作弊中频信号处理模块，其特征在于，包括电源模块、信号采集模块、 信号处理通道、基带信号处理模块和任务调度控制模块以及网络通信模块；其中，所述信号采集模块分别与宽带信号处理通道和窄带信号处理通道相连；宽带信号处理通道和窄带信号处理通道分别与基带信号处理模块、任务调度控制模块、网络通信模块依次相连，存储器单元分别与宽带信号处理通道、窄带信号处理通道、基带信号处理模块、任务调度控制模块相连；电源模块与所有模块相连供电；所述信号采集模块的输入端为中频模拟信号；所述信号处理通道包括宽带信号处理通道和窄带信号处理通道；所述存储器单元中存储与监测信号比对所需的背景频谱信息，还包括缓存空间。
2.根据权利要求1所述的无线电防作弊中频信号处理模块，其特征在于，所述窄带信号处理通道包括一个可配置的窄带下变频芯片和一个可编程逻辑门列阵。
3.根据权利要求1所述的无线电防作弊中频信号处理模块，其特征在于，所述宽带信号处理通道包括一个可编程逻辑门列阵。
4.根据权利要求1-3任一所述的无线电防作弊中频信号处理模块，其特征在于，信号采集模块包括中频模拟信号输入接口、变压器、模数转换芯片。
5.根据权利要求1-3任一所述的无线电防作弊中频信号处理模块，其特征在于，基带信号处理模块由DSP及其外围电路构成。
6.根据权利要求1-3任一所述的无线电防作弊中频信号处理模块，其特征在于，网络通信模块包括DSP和网口芯片以及变压器和RJ45接口。
7.根据权利要求1-3任一所述的无线电防作弊中频信号处理模块，其特征在于，电源模块包括多种电源转换芯片。
8.根据权利要求1-3任一所述的无线电防作弊中频信号处理模块，其特征在于，所述上级模块是个人电脑或监控终端。
专利摘要本实用新型公开了一种无线电防作弊中频信号处理模块，属于频谱监测接收机领域，包括电源模块、信号采集模块、信号处理通道、基带信号处理模块和任务调度控制模块以及网络通信模块，从信号采集模块得到的数字信号经过信号处理通道后形成频谱数据，所述频谱数据经过基带信号处理模块处理后，经过任务调度模块再通过网络通信模块上传到上级模块。上述信号处理模块通过内部的各个不同的信号处理电路，进而从而完成考试作弊无线电信号的监测，该模块分工明确，组成的统一的整体，提高的处理效率，性能优越，具有非常好的技术效果和技术优点。
文档编号H04B17/00GK202014254SQ20112009098
公开日2011年10月19日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者刘珩, 卜祥元, 朱夏劼, 杨淼, 陈宁 申请人:北京理工大学