РАДИОСИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ЗВУКОВОГО И ВИДЕОСИГНАЛА С ПРИКРЫТИЕМ

Полезная модель относится к специальным техническим средствам, предназначенным для скрытной передачи видеоизображения и звука.
Одной из задач, решаемой такими устройствами, является обеспечение защиты передаваемого сигнала от перехвата известными средствами приема телевизионного изображения: телевизионными вещательными приемниками, устройствами спутникового телевещания, анализаторами видеосигналов и спектроанализаторами (в том числе по побочным (паразитным) каналам излучения и приема) 1, 2, 3, 4.
Известна радиосистема передачи и приема звукового и видеосигнала с прикрытием, выпускаемая предприятием ООО О.Р.Т. под шифром U-5001 5 прототип.
Радиосистема состоит из передатчика с основным частотно-модулированным генератором с радиочастотным выходом и приемника с основным частотным детектором с радиочастотным входом. Частота передатчика модулируется непосредственно сигналом, поступающим от источника видеоизображения в аналоговом вещательном стандарте 1, а звук передается на поднесущей частоте, среднее значение которой выше верхней частоты сигнала изображения.
В данной системе защита от перехвата телевизионными вещательными приемниками осуществляется путем выхода за пределы вещательного диапазона (48,5 МГц - 958 МГц) 1, и применением иного по сравнению с вещательным вида модуляции (ЧМ). Побочные излучения передатчика на субгармониках, попадающие в диапазон вещательного телевидения, отсутствуют, так как формирование несущей в передатчике производится без умножения частоты. Защита от перехвата устройствами спутникового вещания обеспечивается за счет изменения полярности ЧМ сигнала
изображения на противоположную. При попадании сигнала в основной канал спутникового тюнера, он воспринимается системой опознавания как помеха и не передается далее на вход телевизионного приемника.
Однако как показывают экспериментальные данные, все эти меры не являются вполне достаточными, когда телевизионный вещательный приемник или входные цепи спутникового тюнера оказывается рядом с антенной передатчика.
При достаточной мощности передатчика неизбежно проявляются следующие паразитные каналы приема видеоизображения:
- прямое детектирование паразитной амплитудной модуляции (ПАМ) нелинейными элементами видеотракта вещательного телевизионного приемника,
прием несущей передатчика на гармониках гетеродина и детектирование ЧМ на скатах АЧХ радиотракта телевизионного приемника,
обращение полярности ЧМ в зеркальном канале спутникового тюнера.
Кроме того, сигнал системы не защищен от перехвата видеоанализатором, имеющем ЧМ детектор изображения с прямой и обратной полярностями, и диапазон приема, охватывающий как вещательный AM диапазон, так и диапазон ПЧ спутниковых ЧМ тюнеров 4.
Анализатор спектра также позволяет идентифицировать сигнал изображения 3. Это происходит за счет явно различимой корреляции параметров спектра с изменениями освещенности передаваемой сцены и перемещениями ее крупных деталей.
Задачей патентуемой полезной модели является устранение паразитных каналов приема видеоизображения, а также повышение степени защищенности от перехвата.
Это достигается тем, что в радиосистеме передачи и приема звукового и видеосигнала с прикрытием, включающей передатчик с основным частотномодулированным генератором с радиочастотным выходом и приемник с основным
частотным детектором с радиочастотным входом в отличие от прототипа, передатчик снабжен дополнительным частотно-модулированным генератором с входом видеосигнала, сумматором и генератором сигнала прикрытия, при этом, входы сумматора соединены с выходами дополнительного частотно-модулированного генератора и генератора сигнала прикрытия, а его выход - с входом основного частотно-модулированного генератора, приемник снабжен дополнительным частотным детектором с выходом видеосигнала и фильтром, причем, вход фильтра соединен с выходом основного частотного детектора, а выход - с входом дополнительного частотного детектора.
А также тем, что передатчик снабжен частотно-модулированным генератором звука с входом сигнала звука и выходом, соединенным с входом сумматора, а приемник снабжен частотным детектором звука с выходом, соединенным с выходом фильтра, выполненным по схеме разделительного фильтра.
А также тем, что генератор сигнала прикрытия состоит из источника электрических колебаний, выход которого соединен с входом фильтра, выход которого образует выход указанного генератора сигнала прикрытия.
На фиг. 1 представлена патентуемая система передачи скрытых звукового и видеосигналов;
на фиг. 2 - генератор сигнала прикрытия;
на фиг. 3 - частотная диаграмма сигнала на входе в дополнительный частотномодулированный генератор;
на фиг. 4 - частотная диаграмма сигнала на выходе из дополнительного частотномодулированного генератора;
на фиг. 5 - частотная диаграмма сигнала на выходе из генератора сигнала прикрытия; на фиг. 6 - частотная диаграмма сигнала на выходе из сумматора;
на фиг. 7 - частотная диаграмма сигнала на выходе из основного частотномодулированного генератора; на фиг. 8 - частотная диаграмма сигнала звука;
на фиг. 9 - частотная диаграмма на выходе из частотно-модулированного генератора звука;
на фиг. 10 - частотная диаграмма на выходе из сумматора при передаче одновременно видеосигнала и сигнала звука;
на фиг. 11 - частотная диаграмма на выходе из основного частотно-модулированного генератора при передаче одновременно видеосигнала и сигнала звука.
Патентуемая радиосистема состоит из передатчика 1 и приемника 2. Передатчик 1 включает дополнительный частотно-модулированный генератор 3, сумматор 4, основной частотно-модулированный генератор 5 и генератор сигнала прикрытия 6, а также может включать частотно-модулированный генератор звука 7 с входом сигнала звука. Дополнительный частотно-модулированный генератор 3 имеет вход видеосигнала, а основной частотно-модулированный генератор 5 - радиочастотный выход. Входы сумматора 4 соединены с выходами дополнительного частотномодулированного генератора 3, частотно-модулированного генератора звука 7 и генератора сигнала прикрытия 6, а его выход - с входом основного частотномодулированного генератора 5. Приемник 2 включает основной частотный детектор 8, фильтр 9 и дополнительный частотный детектор 10, а также может включать частотный детектор звука 11с выходом сигнала звука. Основной частотный детектор 8 имеет радиочастотный вход, а дополнительный частотный детектор 10 - выход видеосигнала. Вход фильтра 9 соединен с выходом основного частотного детектора 8, а его выходы - с входом дополнительного частотного детектора 10, а также с входом частотного детектора звука 11. При приеме совместно с видеосигналом и сигнала звука фильтр выполняется по схеме разделительного фильтра. Генератор сигнала прикрытия
6 состоит из шумового источника, выход которого соединен с входом фильтра 13, выход которого образует выход указанного генератора сигнала прикрытия 6.
Патентуемая радиосистема работает следующим образом.
Сигнал видеоизображения от видеокамеры или иного источника с полосой от 0 до FB поступает на модулирующий вход (фиг. 3) дополнительного частотномодулированного генератора 3 и переносится в область частот от F1 до F2 (фиг. 4), где Fn - центральная частота указанного генератора 3.
Генератор сигнала прикрытия 6 вырабатывает прикрывающий сигнал в полосе от О до Рвп, расположенной ниже частоты F1 (фиг. 5).
В сумматоре 4 производится сложение информационного и прикрывающего сигналов, после чего групповой сигнал подается на модулирующий вход основного частотно-модулированного генератора 5 с радиочастотным выходом (фиг. 6).
В указанном генераторе обе компоненты группового сигнала (информационная и прикрывающая) совместно воздействуют на модулируемый параметр, что приводит к смешиванию их спектральных составляющих на несущей радиочастоте так, как это схематично показано на частотной диаграмме (фиг.7).
Форма, амплитуда и спектр прикрывающего сигнала выбраны так, чтобы сделать невозможным нормальный прием видеоизображения в присутствии этого сигнала по известным каналам перехвата за счет аддитивного действия на системы видеоприемного тракта (синхронизации и авторегулировок), а также на собственно канал яркости.
Для того, чтобы осложнить идентификацию сигнала при помощи спектроанализатора, параметры модуляции установлены такими, что компоненты спектра на частотах, близких к (Рнес ),где N  0,1,2...визуально перекрываются (см. участок диаграммы между F3 и F5).
Прием и вьщеление полезного сигнала на приемной стороне системы (приемника 2) осуществляется в порядке, обратном последовательности формирования выходного сигнала.
В начале происходит групповая частотная демодуляция и с поднесущей изображения «снимается прикрывающая модуляция (диаграмма фиг. 6), а затем демодулируется сам видеосигнал на поднесущей частоте Fn любым из известных и традиционных для частотной модуляции методов 6.
Для передачи звука в схему устройства вводится дополнительно частотномодулированный генератор звука 7 поднесущей частоты звука. Частотные диаграммы формирования такого сигнала для случая, когда частота поднесущей звука Рпз расположена между Рвп и Fn, показаны на фиг.8-11.
Источником прикрывающего сигнала могут быть шумовые колебания
физического происхождения, например, усиленный шум стабилитрона 7, или псевдослучайная М-последовательность большой длины 8, а также любое другое электрическое колебание, обеспечивающее воздействие на систему (системы) и (или) тракт аппаратуры видеоперехвата, лишающее ее возможности восстановить исходное видеоизображение.
Формирование спектра необходимой ширины и формы, дабы не создавать помех собственному приемнику, обеспечивается электрическим фильтром 9.
Источники информации, принятые во внимание:
1.Документы МККР. Отчет 624-3. Женева 1986г.
2.ГОСТ 7845-79. Система вещательного телевидения. Основные параметры. Методы измерений.
3.Hewlett - Packard. Test & Measurement Catalog 1998.Signal Analysers.
5.Радиосистема передачи видео/аудиоинформации с дистанционным управлением U5001.Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ООО О.Р.Т. 1999г. прототип.
6.Л.Я. Кантор. Методы повышения помехозащищенности приема ЧМ сигналов.
7.Справочник по элементам радиоэлектронных устройств. Под редакцией В.Н.Дулина, М.С.Жука. Москва «Энергия 1977г.
8.Р.К.Диксон. Широкополосные системы. Пер. с англ./ Под ред. В.И.Журавлева//М.: Связь, 1979.-304 с.
9.Г.Ханзел. Справочник по расчету фильтров. Москва «Советское радио 1974г.