Учебно-лабораторный стенд «Защита в сетях GSM»

Состав модуля «Модуль GSM/GPRS»

• Кнопка включения устройства с ёмкостным принципом срабатывания и защитой от непреднамеренных нажатий.
• Кнопка включения GSM/GPRS модуля с ёмкостным принципом срабатывания и защитой от непреднамеренных нажатий.
• Блок связи с персональным компьютером (виртуальный СОМ-порт) с отображением фактов приёма и передачи информации.
• GSM/GPRS модем.
• Логический анализатор для анализа данных SIM карты и протокола обмена между персональным компьютером и GSM/GPRS модулем.
• Слот-разъём для установки SIM-карты.
• Многофункциональный дисплей с ёмкостными клавишами управления, с возможностью отображения:

a) Потребляемой устройством тока и мощности
b) Режимом работы устройства
c) Служебной информации о работе GSM/GPRS модуля

Технические характеристики GSM/GPRS

• Четыре частотных диапазона GSM 850/900/1800/1900 МГц;
• GPRS класс 12/10;
• Возможность управления посредством AT-команд
• Периферия: GPIO, I2C, АЦП, PWM;
• SIM-интерфейс 3В/1,8В;
• Поддержка сертификатов: CE, A-TICK, TA, CCC
• Наличие модуля резервных часов реального времени (RTC)
• Встроенный TCP/IP-стек;

Технические характеристики логического анализатора

• 8 каналов логического анализатора с частотой дискретизации не менее 10 МГц;
• Измерение, декодирование и анализ сигналов: I2C, UART (RS232C, RS485), SPI, смешанных сигналов с тактовой частотой до 100 МГц;
• Передача данных по интерфейсу USB 2.0 на управляющий компьютер;
• Встроенная защита входов шины до 36 вольт постоянного тока;

Состав модуля «Устройство программного приёма и синтеза частот»

• Кнопка включения с ёмкостным принципом срабатывания и защитой от непреднамеренных нажатий.
• Блок связи с ПК с отображением фактов приёма и передачи информации
• Многофункциональный дисплей с ёмкостными клавишами управления, с возможностью отображения:

a) Потребляемой устройством тока и мощности
b) Режимом работы устройства
c) Измерителем выходной мощности сигнала
d) Служебной информации о работе устройства программного приёма и синтеза частот

• Устройство программного приёма и синтеза частот

Технические характеристики в режиме передатчика

• Возможность работы в частотах от 10 МГц до 6 ГГц;
• Выходная мощность

a) в диапазоне от 10 МГц до 2 ГГц: 5 дБм;
b) в диапазоне от 2 ГГц до 3 ГГц: 13 дБм;
c) в диапазоне от 3 ГГц до 4 ГГц: 0 дБм;
d) в диапазоне от 4 ГГц до 6 ГГц: -10 дБм;

• SMA-разъём для подключения антенны;
• Программно-управляемый коэффициент усиления передатчика;
• Возможность управления с персонального компьютера через высокоскоростной последовательный интерфейс;
• Возможность программного включения питания антенны (до 50 мА);
• Возможность обновления встроенного программного обеспечения при помощи персонального компьютера;
• Возможность передачи сигналов произвольной формы;

Технические характеристики в режиме приёмника

• Возможность работы в частотах от 1 МГц до 6 ГГц;
• SMA-разъём для подключения антенны;
• Программно-управляемый коэффициент усиления входного сигнала от 0 до 40 дБ;
• Возможность управления с персонального компьютера через высокоскоростной последовательный интерфейс;
• Возможность обновления встроенного программного обеспечения при помощи персонального компьютера;
• Возможность записи принимаемого сигнала в файл в формате квадратурных измерений и float-point отсчётов;
• Возможность создания программно-конфигурируемых фильтров сигнала, в том числе:

a) Фильтр верхних частот с программно-конфигурируемой частотой среза;
b) Фильтр нижних частот с программно-конфигурируемой частотой среза;
c) Полосовой фильтр с программно-конфигурируемыми частотами среза.

• Возможность программного декодирования модулированных сигналов, в том числе:

a) Амплитудная модуляция
b) Широкополосная частотная модуляция
c) Узкополосная частотная модуляция
d) Фазовая модуляция
e) Гауссовская частотная модуляция;
f) Гауссовская частотная модуляция с минимальным сдвигом.

Для работы с модулями в комплект стенда входит ноутбук с предустановленным программным обеспечением для управления модулями, для снятия логических диаграмм обмена с SIM-картой, а также дешифровки и анализа данных, передаваемых в пределах GSM сетей.

Для исследования влияния антенн на качество работы GSM сетей в комплект стенда включены несколько антенн с различными характеристиками.

В комплект стенда входит методическое пособие, состоящее из 3 частей: теоретическая часть, описание работы со стендом и лабораторные работы.

Перечень лабораторных работ

• Устройство GSM сетей, их приёмников и передатчиков. Диапазоны передачи. Измерения уровней сигналов и алгоритмы выбора базовых станций. Виды антенн и их эффективность.
• SIM-карта как устройство для идентификации абонентов сетей. Протоколы обмена, анализ возможности подмены данных.
• Приём сигналов базовых станций, демодуляция и декодирование. Анализ передаваемых данных.
• Использование передатчика для изменения алгоритма работы GSM модемов с базовыми станциями.