新型无线电干扰信号识别定位方法探究_无线电干扰限值

通信世界网消息（CWW）近年来，随着无线电技术在各个领域的迅猛发展，第五代通信技术已经在社会生产和生活中扮演着重要的角色。但是，不同电磁信号间干扰及人为信号干扰频发，使得现代城市中电磁环境越来越复杂。例如“伪基站”通过发射干扰信号非法占用其辐射区域内用户的频率资源，导致用户通话掉线率上升、“被迫”接收垃圾短信，严重影响用户体验；再比如“黑广播”设备在工作时通过大功率信号放大器放大发射信号，非法占用正常广播信号的信道、频率资源。这些新型无线电干扰信号普遍具有发射功率大、影响范围广、影响群众多等特点，给无线电频谱管理工作带来了很大的影响和困扰。

传统无线电干扰信号监测系统以接收到的无线电信号频率、谐波、带宽等技术参数为依据，与合法台站数据库中的发射信号记录进行信道、时间占用度等指标对比。随着无线电设备的广泛使用和业务的不断扩展，在实际监测中，由于不同地域的频率资源交流增多且受到城市中高层建筑的反射影响，引起电磁反射波与直达波相互叠加，导致电波分布不均匀。因此，通过“固定监测站+移动监测车”的组合，已经无法判别远距离信号是否能对现有基站造成干扰。

作为无线电管理机构的技术人员，当监测到无线电资源正在被非法占用时，如何快速确定干扰源位置，保障合法的台站、频率资源不受到干扰占用，已经成为当前无线电管理及无线电监测工作中迫在眉睫的问题。

新型无线电干扰现状

新型无线电干扰指不法分子利用“黑广播”、“伪基站”、作弊设备等非法发射无线电信号，对合法台站频率造成的信号入侵。针对目前干扰频发的现状，国内外专家开展了大量的研究工作。

首先是新型无线电干扰设备工作的特点。目前，甘肃省发现的各类新型无线电干扰设备主要特点如下：一是设备简陋，非法设备往往由一个主控芯片及相应功能模块组成，无任何电磁屏蔽保护；二是设置地点隐蔽，以往这些非法设备通常放在比较高的楼顶，随着管理部门的大力整治，其设置地点也趋向隐蔽；三是智能化，干扰设备具备无线通信功能，不法分子可以随时随地通过手机或电脑对发射时间、内容、功率进行调整。

其次是利用新型无线电设备进行犯罪活动的危害性及其发展趋势。利用新型无线电设备进行犯罪活动主要指使用大功率、高覆盖率的无线电设备对公众发送有害信息，如“黑广播”主要播放一些假药广告，“伪基站”向覆盖范围内移动终端发送诈骗信息及房产广告等，这些信息虽然不会直接让群众的财产受到损害，但由于大多数老年人及小孩对于这类信息没有判断力，往往在不核实信息内容真实性的情况下转账或购买虚假宣传产品，影响社会治安秩序。随着相关部门对这类违法犯罪行为的打击治理，其发展趋势也发生了变化，从城镇转向城乡结合部；从单一的发送广告内容，到伪装成合法台站（白天播放正常广播内容、清晨或夜晚播放垃圾广告），新型无线电干扰设备的变化对频谱资源管理带来了新的挑战。

最后是新型无线电干扰的对策。针对当前新型无线电干扰设备的隐蔽化、微型化、高移动性等特点，本文总结了甘肃省的应对策略和查处经验。一是利用现有的固定站不定期、不定时对重点频段进行监测监听，发现可疑信号后比对合法信号数据库进行甄别；二是随着一体化监测平台功能的完善，与甘肃省其它监测站进行数据信息共享，形成联防联治监测机制；三是扎实开展无线电设备销售备案检查，对监管范围内的无线电设备销售商进行销售备案核查，并宣传无线电设备相关的法律法规。

新型无线电干扰信号特点

近几年，随着移动通信业务的多样化发展，人们对于便携式无线设备的依赖程度也越来越高，因此被“黑广播”等非法信号干扰的情况时有发生。

“黑广播”是指不法分子通过非法占用合法台站频率资源，向公众散布不实信息、宣传虚假广告的一种无线电发射设备。由于其发射功率大且占用合法台站使用的频率资源，导致合法台站信号被严重影响；况且，广播频段毗邻民航通信频段，上述行为可能对民航飞行安全造成隐患。

为了将隐患消灭在萌芽中，甘肃省武威市无线电管理机构通过联系公安、广电等主管部门建立联合执法机制，以期形成对“黑广播”“伪基站”等非法无线电设备的高压打击态势。但是在强有力的打击下，非法无线电设备的样式和播放形式反而发生了新的变化：一是非法设备向高度集成化、小型化、无人控制、精准覆盖的方向发展；二是分布区域从城镇向县乡两级延伸；三是广播时间段从工作日转向非工作日；四是天线的架设位置发生变化，从高楼大厦转向地下室窗口和电梯井。

传统的移动通信系统架构决定了用户移动终端和基站之间为单向验证，而“伪基站”就是利用此种验证机制进行信号入侵的。

“伪基站”的技术特征主要有以下几点：一是“伪基站”通过大功率、高覆盖发射信号强制用户终端接入，致使用户长时间无法正常使用电话及短信业务；二是用户接入“伪基站”后，不法分子可能会对其个人隐私进行窥探；三是在“伪基站”通信体系内，由于不法分子可以模拟任意一个电话号码对该基站覆盖范围内的所有用户进行垃圾短信群发，导致用户的财产受到损害；四是为了应对公安等部门对“伪基站”的严厉打击，“伪基站”设备趋向小型化、便携化，其发射时间和地点具有随机性。

对比以往的“黑广播”、“伪基站”、作弊设备，现在最新非法设备发送的内容形式由语音转变为文字，由模拟信号转变为数字信号，发送相同数据所需要的时间愈来愈短，设备样式也从“大繁重”演变为“简轻小”，因此，一些投机取巧之人将目光投向了具有影响力的考试，这些新变化无不对电磁环境管理带来了严峻挑战。

新型无线电干扰信号的排查方法

排查“黑广播”

近年来，全国各地无线电管理机构虽然为打击“黑广播”犯罪付出了极大的努力，但由于各省的无线电基础设施建设起步较晚，在面对“黑广播”内容多样化、控制方式智能化的趋势下，仍然无法对此类犯罪行为斩草除根。

目前，我国对于“黑广播”频点的排查技术主要分为三种：一是采集广播频段的所有信号，并通过硬件设备进行相应的处理，观察处理后的频谱资源，最后判断是否存在“黑广播”信号；二是通过固定监测站或利用移动监测车对某一地点的广播频段进行信号采集，在经过一定的时间间隔后，对该区域的广播频段信号进行比对，最后通过人工进行筛选；三是利用目前国家建立的无线电一体化监测系统，将所在区域广播频点的信号特征（信号频率、信号强度、信号带宽、发射时间）与已有的台站数据库进行分析比较，当发现异常信号时再通过技术人员进行甄别。

当监测人员利用以上三种技术发现异常信号并确认为“黑广播”时，作为无线电管理机构的技术人员如何在短时间内对“黑广播”信号进行定位，成为目前亟需解决的问题。在日常工作中，监测人员通常运用以下方法逐步缩小信号发射范围，直至找到信号发射源。

一是利用现有的固定监测站对“黑广播”信号进行粗略定位。“黑广播”一般利用87MHz—108MHz的调频广播空余频点进行发射，该频段属于超短波频段。超短波信号主要依赖于空间的直达波传播，反射能力强、衍射能力差，容易被遮挡。另外，大多数“黑广播”设备发射功率能达到几百瓦甚至1000瓦，其信号辐射范围基本涵盖整个市区。

为了在发现“黑广播”时，立即形成有效的阻击，技术人员一般会利用固定监测站的测向软件和一体化监测平台对“黑广播”信号进行定向，并形成交汇信号点，该信号点是下一步进行移动定位的基础。

二是利用移动监测车进行逼近查找。移动监测逼近查找是利用车载测向设备对一个或多个交汇点进行信号排查的方法。由于“黑广播”往往架设在楼宇林立的城市中，导致信号的反射和折射对信号源定位造成干扰，对车载测向设备和便携式PR100监测测向设备的测向判别要求较高。

逼近查找是确定“黑广播”发射源的关键步骤，在逼近搜索的阶段，需要技术人员对现场信号电平值及示向度作出准确的判断。由于“黑广播”发射功率比较大且前期已经对信号进行了交汇定位，在距离交汇点5km范围内就可以观察到完整信号波形。当技术人员到达交汇点附近进行逼近搜索时，如果发现某个区域范围的背面比正面电平值高20dBμv，则“黑广播”发射天线可能在该区域的背面，后续应对该区域的背面至交汇点之间进行逼近查找；当发现在某一位置附近信号场强稳定在60dBμv以上，此时信号发射范围即可缩小为200m~500m。

三是徒步查找。目标信号的范围缩小至500m以内后，受信号多径效应影响需徒步使用便携式测向设备搜索。在这个范围内，通过便携式监测设备对电平值较高的点位进行360度定位。使用便携式测向设备PR100进行测向，第一步按照便携式设备的啸叫尖锐程度进行大致的方向定位，声音越尖锐代表该方向信号的可信度越高；第二步对啸叫强烈的方向进行徒步搜索，当信号电平值达到100dBμv以上时，技术人员借助望远镜等辅助观察设备对目标区域进行视距搜索，一般“黑广播”的发射源就在50m半径之内。

排查“伪基站”

“伪基站”没有完整的“基站+MSC”物理框架，因此其功能是通过最小系统电路板和对应的功能模块实现的。“伪基站”的识别主要依赖于其工作原理，公众用户的移动终端进入“伪基站”信号区域后，“伪基站”将对用户正常信号进行“挟持”，在“挟持”阶段用户手机出现信号强度弱、位置区域参数异常等情况，一般可以利用大数据平台分析用户通话质量异常情况，进而判别“伪基站”。

对于“伪基站”的监测定位主要依赖于用户主动上报和运营商的信息共享机制两种方式。前者基于用户对现场运营商信号强弱有足够的了解，如果在该区域手机信号远远强于正常情况下的信号强度，那么附近就可能存在“伪基站”。后者是无线电管理机构基于与运营商建立的信息共享机制，对重点商业、居住区域运营商基站进行不定时的流量监控，当在运营商管理平台上发现某一区域的基站接入量突然减少，相邻基站的接入量却大大增加，就应立刻与无线电管理机构联系，前往受影响区域进行信号排查，确定接入异常的原因，一般都是“伪基站”导致这种现象发生。

通过以上两种方式得到“伪基站”的大概位置后，初步确定“伪基站”所在的区域，先利用“伪基站”侦测软件对区域内的“伪基站”信号进行定位和距离判定；其次将得到的方向和距离信息共享至受影响的运营商网管系统，综合判断后对该区域进行闭站处理；最后，技术人员通过便携式测向设备PR100对信号源进行徒步查找。目前对“伪基站”的防治手段存在一定的局限性，难以根除“伪基站”问题。

排查作弊信号

当前的主流作弊信号主要分为模拟信号和数字信号。对于模拟作弊的识别方法有以下三种：一是利用车载或便携式设备对可疑信号进行解调，解调出语音后人工甄别是否为作弊信号；二是将可搬移式侦测设备架设在考点中，对侦测设备判别出的可疑信号进行重点关注，及时区分是否为作弊信号；三是利用信号模板，在考试前对考点周边信号情况进行收集，考试开始后进行信号比对，当异常信号出现后人工甄别。数字作弊信号以2FSK调制方式为主，实际监测中技术人员对监测频段信号进行逐一检查，由于数字信号具有传输速度快的特性，且大多数无线电管理部门因为设备落后导致对其捕捉的效率不高，所以在识别的过程中要求技术人员对常见作弊信号特征非常熟悉。

针对作弊信号的查找定位，一是对作弊常用频段进行扫描，一般设置作弊信号的查找频段为13 0 M H z—1300MHz、步进为25KHz，在扫描过程中，技术人员对可疑大电平信号的频点进行逐一解调甄别；二是总结作弊信号常用调制方式的波形特征进行判定，如2FSK的频谱波形顶点两侧有两个双峰等；三是确定作弊信号后，利用三点定位法确定信号位置，在考点外部署一名技术人员使用移动监测站对信号进行测向，在考点内部外围部署一名技术人员使用便携式测向设备进行测向，在考点内部署一名技术人员使用可搬移站进行测向，将三个点位的示向度交汇，交汇位置即是信号发射源。

目前，新型无线电干扰信号已危及国家通信安全，扰乱社会公共秩序，具有极大的社会危害性。随着通信及芯片技术的高速发展，不仅用户的移动设备更加智能化、小型化，而且干扰设备也趋于隐蔽化，这给无线电管理部门工作带来了新的挑战。针对“黑广播”、“伪基站”、作弊信号三种主要新型无线电干扰形式，技术人员在工作中总结其信号特征及定位经验，以便发现干扰信号后可以准确作出判断并快速定位，为严厉打击新型干扰信号犯罪、保障人民群众通信安全作出贡献。