СПОСОБ РАДИОПОДАВЛЕНИЯ КАНАЛОВ СВЯЗИ Российский патент 2013 года по МПК H03K3/00 

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к технике создания искусственных радиопомех, и, в частности, может быть использовано для избирательного радиоподавления источников излучения, априорная информация о загруженности рабочих частот которых не известна, в том числе использующих режим с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ).

Известен способ формирования помех, описанный в книге: Палий А.И. Радиоэлектронная борьба. - 2-е изд., перераб. и доп.- М: Военное издательство, 1989, с.34, рис.2.11. Способ включает прием сигнала источника излучения, определение его параметров (формирование структуры модулирующего напряжения (см. стр.15-17 указанной книги), модуляцию сигнала возбудителя, усиление и излучение в эфир помеховых сигналов.

Недостаток способа в том, что он имеет ограниченную область применения, так как позволяет эффективно подавлять системы связи, использующие в качестве рабочих только одну несущую частоту. Так, при подавлении источников излучений, использующих пакетную технологию, при которой длительность излучения на одной из рабочих частот составляет порядка 10-100 мс, создается ситуация, когда помеховый сигнал излучается на одной частоте, а работа источника излучений осуществляется на другой.

Известен способ формирования радиопомех: Европатент ЕР 0293167 A2, опубликованный 30.11.88, бюл. 88/48, МПК Н04К 3/00. Этот аналог включает прием сигнала источника излучения, определение частотных и структурных параметров этого сигнала (несущую частоту, длительность передачи, моменты начала и окончания передачи соседнего «дружественного передатчика»), формирование структуры модулирующего помехового напряжения, модуляцию сигнала возбудителя полученным модулирующим напряжением, усиление и излучение помехового сигнала только после окончания работы соседнего передатчика.

Недостаток способа в том, что он имеет ограниченную область применения, так как позволяет подавлять системы связи, работающие только в симплексном режиме приема и передачи сообщений.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является способ радиоподавления каналов связи по патенту РФ №2104616 С1 от 10.02.98, МПК H04K 3/00, опубл. 10.02.98, бюл. №4.

Способ-прототип включает в себя прием сигналов источника излучения, определение их параметров, измерение суммарного времени, в течение которого отсутствует прием сигналов на рабочих частотах источника излучения в заданном промежутке времени, распределение временного ресурса подавления между рабочими частотами источника излучения, подлежащих радиоподавлению. Формирование структуры управляющих сигналов, задающих режим работы устройства управления передачей и структуру модулирующих напряжений. Модуляцию сигналов возбудителей, усиление их в передатчике помех и излучение в режиме, заданном сигналом устройства управления передачей, согласно временному ресурсу подавления в течение интервала, равного времени отсутствия приема на подавляемой частоте.

Недостаток способа-прототипа заключается в том, что он имеет ограниченную область применения, так как позволяет эффективно осуществлять радиоподавление только тех систем связи, которые для передачи данных используют достаточно ограниченное количество рабочих частот и информация о степени их загруженности полностью априори известна.

Целью данного изобретения является разработка способа радиоподавления каналов связи, обеспечивающего расширение области его применения. В частности, для радиоподавления каналов связи, информация о степени загруженности которых априори неизвестна, в том числе для радиоканалов, в которых реализован режим с ППРЧ.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе радиоподавления каналов связи, заключающегося в том, что принимают сигналы источника излучения, определяют их параметры, формируют сигналы управления режимом передачи и структурой модулирующих напряжений. Модулируют, усиливают и излучают помеховые сигналы. Сигналы источника излучения принимают в полосе частот ΔF в течение временного цикла Т_p на каждой рабочей частоте источника излучения f_i, где i=1, 2, … - текущий номер рабочей частоты источника излучения. Определяют и запоминают пространственные координаты источника излучения, после чего определяют параметры принятых сигналов, в качестве которых выбирают несущую частоту, ширину спектра и вид модуляции, и при приеме сигнала измеряют время t_i, в течение которого сигнал существует на i-й частоте. Из числа измеренных временных интервалов t_i выделяют минимальное значение t_min, а временной цикл Т_р завершают при условии трехкратного совпадения наименьшего из значений t_i обнаруженных сигналов на рабочих частотах f_i источника излучения. Причем формируемые сигналы управления режимом передачи включают сигналы выбора несущих частот помеховых сигналов, совпадающие с рабочими частотами принятых сигналов источника излучения, сигналы управления временем излучения помеховых сигналов t_п на частотах f_i в пределах временного цикла Т_п. При этом модулируют, усиливают и излучают помеховые сигналы в интервале времени t_п=t_mm в течение временного цикла Т_п, начиная с окончания временного цикла Т_р, каждый раз при обнаружении сигнала на одной из рабочих частот f_i, только при совпадении пространственных координат источника его излучения с ранее запомненными пространственными координатами, определенными на временном цикле Т_р, а завершенным временной цикл Т_п считают, если после окончания очередного излучения помехового сигнала на интервале времени t_п, на всех частотах f_i сигнал от источника с ранее запомненными пространственными координатами отсутствует.

Благодаря новой совокупности существенных признаков, в заявленном способе предоставляется возможность для избирательного радиоподавления источников излучения, на основе учета их пространственных координат, информация о загруженности рабочих частот каналов связи которых априори не известна, в том числе радиоканалов, в которых используется режим с ППРЧ, что указывает на расширение области применения заявленного способа.

Заявленный способ поясняется рисунком, на котором показан:

фиг.1 спектр A(f) и частотно-временная панорама, поясняющие принцип реализации предлагаемого способа, на которой нанесены временные циклы Т_р и Т_п, полоса частот ΔF работы источника излучений с ППРЧ. На частотно-временной панораме, обозначенной на фиг.1 координатами X1 и X2, представлено распределение энергии сигналов во времени в виде затемненных струящихся линий для каждой из частот спектра, обозначенного на фиг.1 координатами X2 и Х3. Участки распределений сигналов с большей концентрацией энергии на фиг.1 имеют большую интенсивность затемнения.

Возможность реализации предложенного способа радиоподавления каналов связи, информация о степени загруженности которых априори не известна, в том числе для радиоканалов, в которых реализован режим с ППРЧ, объясняется следующим.

Известно, что в каналах связи пакетных радиосетей информация передается с помощью последовательности коротких (10-100 мс) сообщений со случайными промежутками следования пакетов, под которыми понимают непрерывную взаимосвязанную последовательность бит, передаваемую или принимаемую как единое целое (см. Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями. - М.: Мир, 1979, раздел 5.11, с.405. - раздел 5.12, с.441.).

Протокол - это свод правил и форматов, определяющий порядок взаимодействия коммуникационных компонент и оконечного оборудования абонентов системы связи (см. Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы. - М.: Мир, 1990, с.510).

Для подавления такого канала известным способом-прототипом (РФ №2104616 С1 от 10.02.98, МПК H04K 3/00, опубл. 10.02.98, бюлл. №4) необходимо создавать помеховый сигнал на рабочей частоте источника излучения в пределах времени, равного интервалу, в пределах которого указанный источник не передает информацию, т.е. не излучает. Такие условия радиоподавления предполагают или наличие априорной информации о загруженности рабочей частоты, или достаточно протяженный промежуток временного цикла Т_р для набора требуемой статистики. При передаче коротких сообщений обеспечить такие условия не всегда возможно.

Предлагаемый способ не требует априорной информации о загруженности рабочих частот каналов связи и реализуется следующей последовательностью действий.

В течение временного цикла Т_р принимают сигналы в полосе частот ΔF на каждой рабочей частоте источника излучения f_i. В случае обнаружения сигнала источника излучения измеряют и запоминают пространственные координаты источника, а также значение несущей частоты f_i сигнала и время t_i, в течение которого он существует (излучается) на данной частоте. Одновременно в течение времени приема сигналов на частоте f_i с выхода промежуточной частоты приемного устройства подают принятый сигнал на анализатор спектра, где определяют его вид модуляции и измеряют ширину его спектра. Рассмотренные действия известны и описаны, например, в (Палий А.И. Радиоэлектронная борьба. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Военное издательство, 1989, с.15-17 указанной книги). Пространственные координаты источника можно определить, используя методы радиопеленгации, которые известны и описаны, например, в (Вартанесян В.А., Гойхман Э.Ш., Рогаткин М.И. Радиопеленгация, М.: Военное издательство министерства обороны СССР, 1966, с.8-11 и 89-107.).

На фиг.1 изображена частотно-временная панорама полосы частот ΔF, в которой зафиксирована работа 11 источников непрерывного излучения, использующих для работы одну фиксированную несущую частоту, и одного источника пакетной радиосвязи, использующего для работы N=8 рабочих частот f_i (на фиг.1 положения f_i на частотно-временной панораме показаны пунктирными линиями), а также зафиксирована работа источника непрерывного излучения с момента времени t₁ на частоте f₁, которая используется источником пакетной радиосвязи (источник непрерывного излучения и источник пакетной радиосвязи имеют различные пространственные координаты).

На фиг.1 метки Х1 и X2 указывают границы представления сигналов в полосе частот ΔF в виде частотно-временной панорамы. Метками X2 и Х3 обозначены границы представления сигналов в полосе частот ΔF в виде спектра.

На фиг.1 показаны результаты обнаружения работы источника излучения на контролируемых частотах f₂, f₅ и f₆. Так как интервалы времени излучения на указанных частотах оказались минимальными и равными между собой t₃=t₅=t₆=t_min (в общем случае временные интервалы могут быть различными см. Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями. - М.: Мир, 1979, раздел 5.11, с.405. - раздел 5.12, с.441.), то временной цикл Т_р был прекращен.

По окончанию временного цикла Т_р начинают временной цикл Т_п, в пределах которого измеряют уровень сигнала на рабочих частотах f_i, и в случае превышения заданного порогового значения (обнаружения сигнала), излучают помеховый сигнал течение времени t_min, если пространственные координаты источника совпадают с запомненными ранее на длительности временного цикла Т_р.

Рассмотренные действия известны и описаны, например, в (Европатент EP 0293167 А2, опубликованный 30.11.88, бюл. 88/48, МПК H04K 3/00) и (патенте RU (11) 2263328 (13) С1, опубликованного 2005.10.27. «Способ и устройство определения координат источника радиоизлучения»).

На фиг.1 в пределах временного цикла цикл Т_п сигналы источника излучения последовательно обнаружены на частотах f₄, f₈, f₁, f₇ и f₂ из перечня рабочих частот f_i. На указанных частотах в соответствующей последовательности излучают сигнал помехи в течение времени t_п=t_min. После подавления сигнала источника излучения пакетной радиосвязи на частоте f₇ обнаруживают в момент времени t₂ сигнал источника непрерывного излучения на частоте f₁. Так как пространственные координаты источника непрерывного излучения не совпадают с запомненными ранее координатами источника пакетной радиосвязи, то помеховый сигнал не излучается до момента обнаружения сигнала на частоте f₂.

На фиг.1 нумерация временных интервалов на длительности временного цикла Т_р совпадает с нумерацией контролируемых частот, что указывает на соответствие временного интервала контролируемой частоте.

Цикл Т_п прекращают, если после очередного излучения помехового сигнала в течение времени t_п работа источника излучения не обнаруживается ни на одной из рабочих частотах из перечня f_i. На фиг.1 временной цикл Т_п прекращен после подавления сигнала источника излучения на частоте f₂.

Операции по формированию сигналов управления режимом передачи, включающем выбор несущих частот помеховых сигналов, совпадающих с рабочими частотами принятых сигналов источников излучения каналов пакетной связи, выработку сигналов управления временем излучения помеховых сигналов t_п на частотах f_i в пределах временного цикла подавления известны и описаны, например в (патенте РФ №2104616 С1 от 10.02.98, МПК H04K 3/00, опубл. 10.02.98, бюл., №4).

Изобретение относится к области радиотехники и, в частности, может быть использовано для избирательного радиоподавления источников излучения. Технический результат - расширение области применения, в том числе для радиоподавления каналов связи априорная информация о загруженности рабочих частот которых не известна, и которые используют режим с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Способ радиоподавления каналов связи заключается в том, что сигналы источника излучения принимают в полосе частот ΔF в течение временного цикла Т_р на каждой рабочей частоте источника излучения f_i, определяют и запоминают пространственные координаты источника излучения, после чего определяют и запоминают параметры принятых сигналов. При приеме сигнала измеряют время t_i, в течение которого сигнал существует на i-й частоте, из числа измеренных временных интервалов t_i выделяют минимальное значение t_min, a временной цикл Т_р завершают при условии трехкратного совпадения наименьшего из значений t_i обнаруженных сигналов на рабочих частотах f_i источника излучения, при этом модулируют, усиливают и излучают помеховые сигналы в интервале времени t_п=t_min в течение временного цикла Т_р, а завершенным временной цикл Т_п считают, если после окончания очередного излучения помехового сигнала на интервале времени t_п, на всех частотах f_i сигнал от источника с ранее запомненными пространственными координатами отсутствует. 1 ил.

Способ радиоподавления каналов связи, заключающийся в том, что принимают сигналы источника излучения, определяют их параметры, формируют сигналы управления режимом передачи и структурой модулирующих напряжений, модулируют, усиливают и излучают помеховые сигналы, отличающийся тем, что сигналы источника излучения принимают в полосе частот ΔF в течение временного цикла Т_р на каждой рабочей частоте источника излучения f_i, где i=1, 2, … - текущий номер рабочей частоты источника излучения, определяют и запоминают пространственные координаты источника излучения, после чего определяют и запоминают параметры принятых сигналов, в качестве которых выбирают несущую частоту, ширину спектра и вид модуляции, и при приеме сигнала измеряют время t_i, в течение которого сигнал существует на i-й частоте, из числа измеренных временных интервалов t_i выделяют минимальное значение t_min, а временной цикл Т_р завершают при условии трехкратного совпадения наименьшего из значений t_i обнаруженных сигналов на рабочих частотах f_i источника излучения, причем формируемые сигналы управления режимом передачи включают сигналы выбора несущих частот помеховых сигналов, совпадающие с рабочими частотами принятых сигналов источника излучения, сигналы управления временем излучения помеховых сигналов t_п на частотах f_i в пределах временного цикла Т_р, при этом модулируют, усиливают и излучают помеховые сигналы в интервале времени t_п=t_min в течение временного цикла Т_р, начиная с окончания временного цикла Т_р, каждый раз при обнаружении сигнала на одной из рабочих частот f_i, только при совпадении пространственных координат источника его излучения с ранее запомненными пространственными координатами, определенными на временном цикле Т_р, а завершенным временной цикл Т_п считают, если после окончания очередного излучения помехового сигнала на интервале времени t_n на всех частотах f_i сигнал от источника с ранее запомненными пространственными координатами отсутствует.