Способ радиоподавления линии радиосвязи, работающей в режиме с программной перестройкой рабочей частоты Российский патент 2022 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 (РП) источников радиоизлучения (ИРИ), априорная информация о загруженности рабочих частот которых не известна, в том числе использующих режим с программной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ).

Известен способ радиоподавления каналов связи, см. (патент РФ № 2638940 С1 от 26.12.2016, МПК H04K 3/00 (2006.01), опубл. 19.12.2017 Бюл. № 35.).

В известном способе РП каналов связи, заключающегося в том, что принимают сигналы источников излучения в полосе частот ΔF в течение временного цикла Т_p и на каждой рабочей частоте источника излучения ƒ_i, где i=1, 2,… - текущий номер рабочей частоты источника излучения, измеряют время t_i, в течение которого сигнал существует на i-й частоте, из числа измеренных временных интервалов выделяют минимальное значение временного интервала t_min, формируют сигналы управления режимом передачи и структурой модулирующих напряжений, модулируют, усиливают и излучают помеховые сигналы в течение временного цикла Т_п, начиная с окончания временного цикла T_p, отличающегося тем, что полосу частот ΔF разбивают на N субполос с равными частотными интервалами Δƒ_п, а помеховый сигнал последовательно излучают на каждой из n-й субполосе, где n=1, 2,...N, начиная с первой, при этом длительность излучения помехового сигнала t_п выбирают таким образом, чтобы за минимальное значение времени t_min помеховый сигнал был излучен на каждой n-й субполосе.

Недостаток известного способа в том, что он имеет ограниченную область применения, так как в нем не реализован выбор энергетического потенциала (ЭП) помехи с учетом дальности до каждого из ИРИ радиолинии, вида модуляции и уровня шумов на каждой из рабочих частот ИРИ.

Известен способ радиоподавления каналов связи, см. (Патент РФ № 2716702 С1 от 12.07.2019, МПК H04K 3/00 (2006.01), G01S 7/38 (2006.01), опубл. 16.03.2020 Бюл. № 8.)

В известном способе РП каналов связи, заключающегося в том, что принимают сигналы источников излучения в полосе частот ΔF в течение временного цикла Тр и на каждой рабочей частоте источника излучения ƒi, где i=1, 2, … текущий номер рабочей частоты источника излучения, измеряют время ti, в течение которого сигнал существует на i-й частоте, из числа измеренных временных интервалов ti выделяют минимальное значение tmin, полосу частот ΔF разбивают на N субполос равной протяженности Δƒп, формируют сигналы управления режимом передачи и структурой модулирующих напряжений, модулируют, усиливают и излучают помеховые сигналы в течение временного цикла Тп, начиная с окончания временного цикла Тр, последовательно в пределах каждой из субполос, начиная с первой, таким образом, чтобы за минимальное значение времени tmin помеховый сигнал был излучен на каждой из субполос, отличающегося тем, что проверяют наличие сторонних радиоизлучений в пределах каждой из N субполос, а помеховый сигнал последовательно излучают только на тех М≤N субполосах, начиная с первой, на которых не выявлена работа сторонних радиоизлучений, при этом длительность излучения помехового сигнала tп выбирают таким образом, чтобы за минимальное значение времени tmin помеховый сигнал был излучен на каждой из М субполос, на которых не выявлена работа сторонних радиоизлучений.

Недостаток известного способа в том, что он имеет ограниченную область применения, так как в нем не реализован выбор ЭП помехи с учетом дальности до каждого из ИРИ радиолинии, вида модуляции и уровня шумов на каждой из рабочих частот ИРИ.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является способ радиоподавления каналов связи по патенту РФ № 2494531 С1 от 12.04.2012, МПК H03K 3/00 (2006.01), опубл. 27.09.2013 Бюл. № 27.

Способ-прототип, 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 Тр на каждой рабочей частоте источника излучения fi, 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 ti, в течение которого сигнал существует на i-й частоте, из числа измеренных временных интервалов ti выделяют минимальное значение tmin, а временной цикл Тр завершают при условии трехкратного совпадения наименьшего из значений ti обнаруженных сигналов на рабочих частотах fi 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 tп на частотах fi в пределах временного цикла Тр, при этом модулируют, усиливают и излучают помеховые сигналы в интервале времени tп=tmin в течение временного цикла Тр, начиная с окончания временного цикла Тр, каждый раз при обнаружении сигнала на одной из рабочих частот fi, только при совпадении пространственных координат источника его излучения с ранее запомненными пространственными координатами, определенными на временном цикле Тр, а завершенным временной цикл Тп считают, если после окончания очередного излучения помехового сигнала на интервале времени tn на всех частотах fi сигнал от источника с ранее запомненными пространственными координатами отсутствует.

Недостаток способа-прототипа в том, что он имеет ограниченную область применения, так как в нем не реализован выбор ЭП помехи с учетом дальности до каждого из ИРИ радиолинии, вида модуляции и уровня шумов на каждой из рабочих частот ИРИ.

Задачей данного изобретения является разработка способа РП обеспечивающего расширение области его применения, за счет выбора ЭП помех с учетом дальности до каждого из ИРИ радиолинии, вида модуляции и уровня шумов на каждой из рабочих частот ИРИ.

Технический результат заключается в минимизации ЭП помехи, необходимой для РП линии радиосвязи, работающей в режиме с ППРЧ.

Технический результат достигается тем, что в способе РП линии радиосвязи, работающей в режиме с ППРЧ, заключающегося в том, что, сигналы ИРИ принимают в полосе частот в течение временного цикла разведки на каждой рабочей частоте ИРИ , где − текущий номер рабочих частот ИРИ; определяют и запоминают пространственные координаты ИРИ; после чего определяют параметры принятых сигналов, в качестве которых выбирают несущую частоту, ширину спектра и вид модуляции; при приеме сигнала измеряют время , в течение которого сигнал существует на -й частоте и из числа измеренных временных интервалов выделяют минимальное значение ; временной цикл разведки завершают при условии трехкратного совпадения наименьшего из значений обнаруженных сигналов на рабочих частотах ИРИ; формируют сигналы управления режимом передачи, включающие сигналы выбора несущих частот помеховых сигналов, совпадающих с рабочими частотами принятых сигналов ИРИ, сигналы управления временем излучения помеховых сигналов на частотах в пределах временного цикла , и сигналы управления структурой модулирующих напряжений; модулируют, усиливают и излучают помеховые сигналы в интервале времени = в течение временного цикла РП , начиная с окончания временного цикла разведки , каждый раз при обнаружении сигнала на одной из рабочих частот , только при совпадении пространственных координат источника его излучения с ранее запомненными пространственными координатами, определенными на временном цикле разведки ; а завершенным временной цикл РП считают, если после окончания очередного излучения помехи на интервале времени , на всех частотах сигнал от ИРИ с ранее запомненными пространственными координатами отсутствует, при этом дополнительно вычисляют дальность до каждого из ИРИ радиолинии; рассчитывают уровень шумов на каждой из частот, в пределах которых обнаружены сигналы каждого из ИРИ радиолинии; рассчитывают необходимый ЭП помехи с учетом дальности до каждого из ИРИ радиолинии, вида модуляции и уровня шумов на каждой из рабочих частот ИРИ; выбирают в качестве подавляемого ИРИ тот ИРИ радиолинии, РП которого требует меньшего ЭП, с учетом постановки помех на всех рабочих частотах ИРИ; направляют антенную систему источника помех в направлении на подавляемый ИРИ; помеху излучают только при обнаружении сигналов подавляемого ИРИ; выбирают ЭП помехи с учетом рассчитанных значений для каждой рабочей частоты подавляемого ИРИ.

Благодаря новой совокупности существенных признаков, в заявленном способе предоставляется возможность решения задачи данного изобретения, заключающейся в выборе ЭП помехи с учетом дальности до каждого из ИРИ радиолинии, вида модуляции и уровня шумов на каждой из рабочих частот ИРИ, что обеспечивает достижения технического результата, заключающегося в минимизации ЭП помех, необходимого для РП линии радиосвязи, работающей в режиме с ППРЧ.

Заявленный способ поясняется чертежом, на котором показан:

фиг. 1 – принцип реализации заявляемого технического решения, здесь обозначены 1 и 2 – ИРИ, работающие в радиолинии в режиме ППРЧ на шести рабочих частотах; рабочие частоты f1, f3, f5 используются для передачи сообщений от ИРИ 1 к ИРИ 2, рабочие частоты f2, f4, f6 используются для передачи сообщений от ИРИ 2 к ИРИ 1; 3 – источник помех; D1 – расстояние от ИРИ 1 до источника помех; D2 – расстояние от ИРИ 2 до источника помех; Тр – длительность временного цикла разведки; Тп – длительность временного цикла РП.

Возможность реализации технического решения заявляемого способа обусловлена следующим.

Так как работа линии радиосвязи подразумевает наличия двух ИРИ, которые осуществляют как прием, так и передачу сигналов, то для нарушения условий функционирования линии радиосвязи, достаточно обеспечить РП приема сигнала хотя бы одним из ИРИ.

Согласно (Эффективность систем военной связи: учебное пособие / И.О. Мачихо [и др.]. – Минск: БГУИР, 2017 – 102 с. ISBN 978-985-543-295-2) радиоприемные устройства, входящие в состав ИРИ могут подавляться средствами РП только в том случае, когда отношение мощности помехи, попадающей в полосу пропускания радиоприемника, к мощности сигнала (отношение ЭП помехи к ЭП сигнала – ОПС) превышает некоторое минимально необходимое значение, характерное для данного вида помехи и сигнала, называемое коэффициентом подавления.

В свою очередь, ОПС зависит от дальности РП и уровня шумов, которые оказывают такое же негативное влияние на качество связи, как и помехи. Поэтому, если одно из ИРИ, работающих в радиолинии, расположено ближе к источнику помех, то для РП его радиоприемника потребуется меньше ЭП помехи, чем для подавления радиоприемника ИРИ, расположенного дальше от источника помех. При этом учитывают, что если уровень шумов высокий, то для обеспечения ОПС можно задействовать меньший ЭП помехи.

Таким образом, на этапе разведки определяют местоположение каждого из ИРИ подавляемой радиолинии (ИРИ 1 и ИРИ 2 на фиг. 1), вычисляют дальности РП до каждого из ИРИ (D1 и D2 на фиг. 1) и рассчитывают ЭП помех, необходимый для РП радиоприемников ИРИ 1 и ИРИ 2 с учетом шумов на частотах, на которых каждый из ИРИ осуществляется прием сигнала.

Затем сравнивают потребный ЭП помех, необходимый для РП радиоприемников каждого из ИРИ подавляемой радиолинии. И по результатам расчета осуществляют РП только того ИРИ, для РП радиоприемников которого потребуется меньший ЭП помех.

При этом при расчете ЭП помех учитывают суммарное значение ЭП помех, необходимое для РП радиоприемника на каждой из рабочих частот с учетом дальности до ИРИ и уровней сторонних шумов на каждой из рабочих частот. Указанные процедуры выполняют раздельно для каждого ИРИ.

Заявляемое техническое решение реализуется последовательностью следующих этапов.

1. Сигналы ИРИ принимают в полосе частот в течение временного цикла разведки на каждой рабочей частоте источников радиоизлучения , где − текущий номер рабочих частот источников радиоизлучения.

2. Определяют и запоминают пространственные координаты ИРИ.

3. После чего определяют параметры принятых сигналов, в качестве которых выбирают несущую частоту, ширину спектра и вид модуляции.

4. При приеме сигнала измеряют время , в течение которого сигнал существует на -й частоте и из числа измеренных временных интервалов выделяют минимальное значение .

5. Временной цикл разведки завершают при условии трехкратного совпадения наименьшего из значений обнаруженных сигналов на рабочих частотах источников радиоизлучения.

Реализация указанных процедур известна и описана в способе-прототипе.

6. Вычисляют дальность до каждого из ИРИ радиолинии.

Процедуры 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.).

7. Рассчитывают уровень шумов на каждой из частот, в пределах которых обнаружены сигналы каждого из ИРИ радиолинии.

Процедуры расчета известны, смотри (Власенко, В. И. Энергетические расчеты в электродинамике: учебное пособие / В. И. Власенко, С. В. Дворников, А. Ф. Крячко. – Санкт-Петербург: Лань, 2020. – 192 с. – ISBN 978-5-8114-4630-8.).

8. Рассчитывают необходимый ЭП помехи с учетом дальности до каждого из ИРИ, вида модуляции и уровня шумов на каждой из рабочих частот ИРИ.

Указанные расчеты можно проводить в соответствии с (Эффективность систем военной связи: учебное пособие / И.О. Мачихо [и др.]. – Минск: БГУИР, 2017 – 102 с. ISBN 978-985-543-295-2).

9. Выбирают в качестве подавляемого ИРИ тот ИРИ радиолинии, РП которого требует меньшего энергетического потенциала, с учетом постановки помех на всех рабочих частотах ИРИ.

В качестве примера, на фиг. 1 показан принцип такого выбора. При этом следует понимать, что постановка помех осуществляют на рабочих частотах работы приемника подавляемого ИРИ. Так на фиг. 1 в качестве подавляемого ИРИ определен ИРИ 1. И постановку помех осуществляют на радиочастотах f2, f4, f6, на которых ИРИ 1 принимает сигналы от ИРИ 2.

10. Формируют сигналы управления режимом передачи, включающие сигналы выбора несущих частот помеховых сигналов, совпадающих с рабочими частотами принятых сигналов ИРИ, сигналы управления временем излучения помеховых сигналов на частотах в пределах временного цикла , и сигналы управления структурой модулирующих напряжений.

Реализация данных технических процедур раскрыта в способе-прототипе.

11. Направляют антенную систему источника помех в направлении на подавляемый ИРИ.

Поскольку антенны имеют диаграмму направленности, то для повышения эффективности РП целесообразно ее направлять на подавляемый ИРИ.

Процедуры известны, смотри (Власенко, В. И. Энергетические расчеты в электродинамике: учебное пособие / В. И. Власенко, С. В. Дворников, А. Ф. Крячко. – Санкт-Петербург: Лань, 2020. – 192 с. – ISBN 978-5-8114-4630-8.).

12. Модулируют, усиливают и излучают помеховые сигналы в интервале времени = в течение временного цикла радиоподавления , начиная с окончания временного цикла разведки , каждый раз при обнаружении сигнала на одной из рабочих частот , только при совпадении пространственных координат источника его излучения с ранее запомненными пространственными координатами, определенными на временном цикле разведки . При этом помеху излучают только при обнаружении сигналов подавляемого ИРИ. А выбирают ЭП помехи с учетом рассчитанных значений для каждой рабочей частоты подавляемого ИРИ.

Процедуры известны и описаны в способе-прототипе. Но в отличие от способа-прототипа, РП сигналов осуществляют от ИРИ, расположенного на дальнем конце радиолинии. В качестве примера, на фиг. 1 подавляемым ИРИ является ИРИ 1, а постановку помех осуществляют применительно к сигналам, принимаемым радиоприемником ИРИ 1, т.е. излучаемым со стороны ИРИ 2.

13. Завершенным временной цикл РП считают, если после окончания очередного излучения помехи на интервале времени , на всех частотах сигнал от ИРИ с ранее запомненными пространственными координатами отсутствует.

Процедуры известны и описаны в способе-прототипе. На фиг. 1 показан цикл .

Предлагаемое техническое решение позволяет минимизировать ЭП средств помех, необходимый для РП радиолинии, работающей в режиме с ППРЧ.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системе радиоподавления (РП) источников радиоизлучения (ИРИ), Технический результат заключается в минимизации энергетического потенциала (ЭП) помехи, необходимого для РП линии радиосвязи, работающей в режиме с программной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ). Для этого выбирают ЭП помехи с учетом дальности до каждого из ИРИ радиолинии, вида модуляции и уровня шумов на каждой из рабочих частот ИРИ. 1 ил.

Способ радиоподавления линии радиосвязи, работающей в режиме с программной перестройкой рабочей частоты, заключающийся в том, что сигналы источников радиоизлучения принимают в полосе частот в течение временного цикла разведки на каждой рабочей частоте источников радиоизлучения , где − текущий номер рабочих частот источников радиоизлучения; определяют и запоминают пространственные координаты источников радиоизлучения; после чего определяют параметры принятых сигналов, в качестве которых выбирают несущую частоту, ширину спектра и вид модуляции; при приеме сигнала измеряют время , в течение которого сигнал существует на -й частоте, и из числа измеренных временных интервалов выделяют минимальное значение ; временной цикл разведки завершают при условии трехкратного совпадения наименьшего из значений обнаруженных сигналов на рабочих частотах источников радиоизлучения; формируют сигналы управления режимом передачи, включающие сигналы выбора несущих частот помеховых сигналов, совпадающих с рабочими частотами принятых сигналов источника радиоизлучения, сигналы управления временем излучения помеховых сигналов на частотах в пределах временного цикла , и сигналы управления структурой модулирующих напряжений; модулируют, усиливают и излучают помеховые сигналы в интервале времени = в течение временного цикла радиоподавления , начиная с окончания временного цикла разведки , каждый раз при обнаружении сигнала на одной из рабочих частот , только при совпадении пространственных координат источника его излучения с ранее запомненными пространственными координатами, определенными на временном цикле разведки ; а завершенным временной цикл радиоподавления считают, если после окончания очередного излучения помехи на интервале времени , на всех частотах сигнал от источника радиоизлучения с ранее запомненными пространственными координатами отсутствует, отличающийся тем, что вычисляют дальность до каждого из источников радиоизлучений радиолинии, рассчитывают уровень шумов на каждой из частот, в пределах которых обнаружены сигналы каждого из источников радиоизлучений радиолинии; рассчитывают необходимый энергетический потенциал помехи с учетом дальности до каждого из источников радиоизлучений радиолинии, вида модуляции и уровня шумов на каждой из рабочих частот источников радиоизлучения, выбирают в качестве подавляемого источника радиоизлучений тот источник радиоизлучения радиолинии, радиоподавление которого требует меньшего энергетического потенциала, с учетом постановки помех на всех рабочих частотах источника радиоизлучения, направляют антенную систему источника помех в направлении на подавляемый источник радиоизлучений, помеху излучают только при обнаружении сигналов подавляемого источника радиоизлучений, выбирают энергетический потенциал помехи с учетом рассчитанных значений для каждой рабочей частоты подавляемого источника радиоизлучений.