СПОСОБ (ВАРИАНТЫ) И УСТРОЙСТВО (ВАРИАНТЫ) СОЗДАНИЯ ПРЕДНАМЕРЕННЫХ ПОМЕХ
METHOD (VERSIONS) AND DEVICE (VERSIONS) FOR JAMMING

Группа заявляемых объектов объединена единым изобретательским замыслом, относится к области радиотехники, а именно к технике создания преднамеренных радиопомех, и, в частности, могут быть использованы для избирательного радиоподавления источников излучения, априорная информация о загруженности рабочих частот которых неизвестна, в том числе использующих режим с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ) (см. Никитченко В.В., Смирнов П.Л. Оценка пространственно-поляризационных параметров сигналов и помех при приеме излучений с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты // Радиотехника и электроника, 1990, Т. 35, №4, стр. 767-774; Никитченко В.В., Смирнов П.Л. Комбинированные методы помехозащиты (использование адаптивных антенных систем и псевдослучайной перестройки рабочей частоты) // Зарубежная радиоэлектроника, №5, 1988, стр. 24-32).
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 сигналов источника радиоизлучения (ИРИ), определение параметров сигналов, формирование структуры модулирующего напряжения (см. стр. 15-17 там же), модуляцию сигналов возбудителя, усиление и излучение в эфир помеховых сигналов.
Недостаток аналога состоит в том, что он имеет ограниченную область применения, так как позволяет эффективно подавлять системы связи, использующие в качестве рабочих только одну несущую частоту.
При подавлении источников радиоизлучений, использующих пакетную технологию, при которой длительность излучения на каждой из рабочих частот составляет порядка 5-10 мс, создается ситуация, когда помеха излучается на одной частоте, а работа источника радиоизлучений осуществляется на другой.
Известен способ формирования радиопомех: Европатент ЕР 0293167 А2, опубликованный 30.11.1988, бюл. 88/48, МПК H04K 3/00. Этот аналог включает прием сигналов источника излучения, определение частотных и структурных параметров этих сигналов (несущую частоту, длительность передачи, моменты начала и окончания передачи соседнего «дружественного передатчика»), формирование структуры модулирующего помехового напряжения, модуляцию сигналов возбудителя полученным напряжением, усиление и излучение в эфир помеховых радиосигналов 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.
Известен способ радиоподавления каналов связи по патенту РФ №2104616 С1 от 10.02.1998, МПК H04K 3/00, бюл. №4.
Способ радиоподавления каналов связи заключается в том, что принимают сигналы источника радиоизлучения на всех I используемых частотах, i=1, 2, … I; определяют параметры принятых сигналов, формируют сигналы управления режимом передачи и структурой модулирующих напряжений, модулируют, усиливают и излучают помеховые сигналы.
Недостаток способа-аналога заключается в том, что он имеет ограниченную область применения, так как позволяет эффективно осуществлять радиоподаление только тех систем связи, которые для передачи данных используют ограниченное количество рабочих частот и информация о степени их загруженности полностью априори известна.
Наиболее близким по своей технической сущности является способ радиоподавления каналов связи (см. Пат. РФ 2450458, МПК H04K 3/00, H04L 27/22, опубл. 10.05.2012 г.). Способ-прототип заключается в том, что принимают сигналы источника радиоизлучения в полосе ΔF, определяют его частотные и временные параметры, формируют сигналы управления режимами передачи, модулируют, усиливают и излучают помеховый сигнал каждый раз при обнаружении излучения подавляемого ИРИ на одной из его рабочих частот.
Способ-прототип обеспечивает подавление каналов пакетных радиосетей, использующих короткие (10-100 мс) сообщения со случайными промежутками следования пакетов.
Однако эффективность прототипа существенно зависит от ширины используемого диапазона частот ΔF, количества используемых рабочих частот, скорости смены ИРИ рабочих частот V. При одновременной работе нескольких ИРИ с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты ППРЧ, использующих общие частоты, даже при незначительной загрузке рабочего диапазона частот ΔF способ-прототип теряет свою работоспособность. Ситуация еще более усугубляется при использовании подавляемыми ИРИ ортогонального режима ППРЧ.
Целью заявляемых технических решений является разработка способов создания преднамеренных помех, обеспечивающих скрытое эффективное радиоподавление заданной радиосети, работающей в режиме ППРЧ, в условиях сложной сигнально-помеховой обстановки.
p
Поставленная цель достигается тем, что в способе создания преднамеренных помех по первому варианту, включающем прием сигналов источников радиоизлучений, определение их параметров, формирование сигналов управления режимом передачи, модуляцию, усиление и излучение помеховых сигналов, одновременно принимают все сигналы ИРИ в полосе частот ΔF, обнаруживают и селектируют сигналы заданного ИРИ, определяют номиналы используемых им рабочих частот, определяют адресную группу частот (АГЧ) и порядок их следования, запоминают служебную информацию, передаваемую на каждой частоте АГЧ, а в качестве модулирующего напряжения используют служебное сообщение, которое однократно передают на частотах АГЧ в соответствии с ее частотно-временной структурой в интервал времени Δt между сеансами связи в подавляемой радиосети.
a
a
Цикл подавления считают завершенным, если после очередного излучения помехового сигнала длительностью ΔT радиообмен в подавляемой радиосети отсутствует в течение заданного интервала времени Δt+t, где t - пауза в излучении помехового сигнала, Δt - временные затраты на оценку эффективности результатов подавления.
Благодаря новой совокупности существенных признаков за счет определения номиналов адресной группы частот и очередности их следования с последующей однократной передачей на них вскрытой служебной информации позволяет осуществить скрытое подавление доступных радиосредств абонентов заданной радиосети.
p
Поставленная цель по второму варианту способа создания преднамеренных помех включает прием сигналов источников радиоизлучений, определение их параметров, формирование сигналов управления режимом передачи, модуляцию, усиление и излучение помеховых сигналов, одновременно принимают все сигналы ИРИ в полосе частот ΔF, обнаруживают и селектируют сигналы заданного ИРИ, определяют номиналы используемых им рабочих частот, определяют адресную группу частот и порядок их следования, запоминают служебную информацию, передаваемую на каждой частоте АГЧ, а в качестве модулирующего напряжения используют служебное сообщение, которое передают на частотах АГЧ в соответствии с ее частотно-временной структурой в интервал времени Δt между сеансами связи в подавляемой радиосети, непрерывно повторяют это служебное сообщение на частотах АГЧ в течение заданного интервала времени ΔТ.
Цикл подавления считают завершенным, если после очередного излучения помехового сигнала длительностью ΔT радиообмен в подавляемой радиосети отсутствует в течение заданного интервала времени Δt.
Благодаря новой совокупности существенных признаков за счет определения номиналов адресной группы частот и очередности их следования с последующей непрерывной передачей на них вскрытой служебной информации позволяет осуществить скрытое подавление радиосредств наиболее полного числа абонентов заданной радиосети.
p
Поставленная цель по третьему варианту способа создания преднамеренных помех включает прием сигналов источников радиоизлучений, определение их параметров, формирование сигналов управления режимом передачи, модуляцию, усиление и излучение помеховых сигналов, одновременно принимают все сигналы ИРИ в полосе частот ΔF, обнаруживают и селектируют сигналы заданного ИРИ, определяют номиналы используемых им рабочих частот, определяют адресную группу частот и порядок их следования, запоминают служебную информацию, передаваемую на каждой частоте АГЧ, запоминают номиналы и порядок следования шести частот, следующих за АГЧ, запоминают служебное сообщение о завершении работы ИРИ, передаваемое на шести последних рабочих частотах, а в качестве модулирующего напряжения используют последовательно следующие друг за другом в течение заданного интервала времени ΔT служебные сообщения о начале работы, которые передают на частотах АГЧ в соответствии с ее частотно-временной структурой и об ее окончании на шести последующих после АГЧ частотных позициях, а помеховый сигнал излучают в интервале времени Δt между сеансами связи в подавляемой радиосети.
Цикл подавления считают завершенным, если после очередного излучения помехового сигнала длительностью ΔT радиообмен в подавляемой радиосети отсутствует в течение заданного интервала времени Δt.
Благодаря новой совокупности существенных признаков за счет вскрытия частотно-временной и информационной структуры служебного сообщения о начале работы с последующим непрерывным циклическим формированием и передачей служебного сообщения в вскрытом формате о начале работы и о ее окончании позволяет осуществить скрытое радиоподавление заданной радиосети с ППРЧ.
Известно устройство радиоподавления каналов связи по пат. РФ №2229198, МПК H04K 3/00, опубл. 20.05.2004 г. Оно содержит приемный и передающий тракты, причем приемный тракт включает антенну, входной фильтр, СВЧ-усилитель, первый аттенюатор, а передающий тракт содержит передающую антенну, первый и второй СВЧ-усилители, первый и второй полосовые фильтры, второй аттенюатор, фильтр нижних частот и усилитель промежуточной частоты с соответствующими связями. Устройство обеспечивает создание эффективных помех группе пользователей сотовой системы связи, номера которых неизвестны, находящихся в ограниченном, но известном районе.
Однако аналог обладает недостатками, ограничивающими область его применения сотовыми системами связи. В условиях отсутствия априорной информации о рабочем диапазоне частот средств связи с ППРЧ, законе смены частот и возможности взаимной синхронизации аналог теряет свою работоспособность.
Известно устройство создания заградительных помех, содержащее приемное устройство, анализатор спектра, блок управления, усилитель мощности и передатчик помех (см. Палий А.И. Радиоэлектронная борьба. - М.: Воениздат, 1989. - С. 47-51). Теоретически аналог в состоянии решить задачу радиоподавления систем и средств связи с ППРЧ в заданной полосе частот. Однако для этого требуются значительные энергетические затраты, обусловленные широким диапазоном рабочих частот ΔF ИРИ с ППРЧ и значительным временным интервалом ΔT радиоподавления, что делает техническую реализацию аналога нецелесообразной. Кроме того, реализация заградительной помехи резко усложняет электромагнитную совместимость в районе радиоподавления.
Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является устройство радиоподавления радиолиний с перестройкой частоты (см. Пат. РФ №2334360, МПК H04K 3/00, G01S 7/495, опубл. 20.09.2008 г.). Оно содержит последовательно соединенные первую антенную систему, многоканальное радиоприемное устройство, блок аналого-цифровых преобразователей и селектор сигналов, блок управления, первый и второй блоки пространственно-временной обработки, последовательно соединенные блок управления, передатчик помех и вторую антенную систему, причем группа информационных выходов селектора сигналов соединена с группами информационных входов первого и второго блоков пространственно-временной обработки, группы информационных выходов которых соединены с первой и второй группами информационных входов блока управления соответственно, а группа входов передатчика помех объединена с группами входов управления первого и второго блоков пространственно-временной обработки.
Устройство-прототип обеспечивает подавление кратковременных излучений радиолиний с ППРЧ с различающимися длительностями сигналов. Селекция сигналов работающего ИРИ с ППРЧ подавляемой радиолинии (радиосети) осуществляется по пространственным и энергетическим параметрам.
Однако устройство-прототип обладает относительно низкой эффективностью. На пересеченной местности и в городских условиях в УКВ-СВЧ диапазонах волн информативность пространственного параметра принимаемых сигналов падает из-за многолучевой природы распространения радиоволн. Селекция сигналов ИРИ с ППРЧ, размещенных на подвижных платформах (машина, БПЛА, вертолет и т.п.), еще более усугубляет ситуацию. Кроме того, устройством-прототипом обеспечивается подавление радиосети (радионаправления) только в момент работы одного из выбранных абонентов. Излучения других ИРИ этой сети подавлению не подлежат из-за отличий в пространственных Δθ, временных Δτ и энергетических Δp параметрах, а следовательно, поставленная задача решается лишь частично.
Целью заявляемых технических решений является разработка устройств создания преднамеренных помех, обеспечивающих повышение эффективности радиоподавления систем связи с ППРЧ за счет исключения радиообмена всех абонентов заданной сети.
1
15
i
Поставленная цель по первому варианту реализации устройства, предлагаемому в соответствии с первым и вторым способами создания преднамеренных помех, достигается тем, что в известном устройстве создания преднамеренных помех, состоящем из последовательно соединенных первой антенной системы, многоканального радиоприемника, блока аналого-цифровых преобразователей и селектора сигналов, передатчика помех и второй антенной системы, причем вход второй антенной системы соединен с выходом передатчика помех, последовательно соединены блок определения рабочих частот, предназначенный для нахождения номиналов используемых в работе частот, первый блок памяти, предназначенный для упорядоченного хранения номиналов рабочих частот с учетом времени их приема, блок определения адресной группы частот, предназначенный для нахождения номиналов частот ƒ…ƒ, где номер i-частотной позиции ƒ соответствует очередности появления сигналов заданного источника радиоизлучения в процессе передачи информации, причем группа информационных входов блока определения рабочих частот соединена с группой информационных выходов селектора сигналов, группа информационных выходов блока определения адресной группы частот соединена с первой группой входов управления передатчика помех, а адресная группа выходов соединена с адресной группой входов второго блока памяти, предназначенного для упорядоченного хранения принимаемой информации, блок цифроаналогового преобразования и блок опорных частот, предназначенный для формирования высокочастотного опорного напряжения, выход которого соединен с опорными входами многоканального радиоприемника, блока аналого-цифровых преобразователей, селектора сигналов, блока определения рабочих частот, блока определения адресной группы частот, передатчика помех, блока цифроаналогового преобразования, и входами синхронизации первого и второго блоков памяти, группа входов управления селектора сигналов является первой шиной управления устройства создания преднамеренных помех, предназначена для задания параметров сигналов для селекции их из входного потока, вторая группа входов управления передатчика помех является второй установочной шиной устройства создания преднамеренных помех, третья шина управления которого соединена со входами обнуления первого и второго блоков памяти, блока определения рабочих частот и блока определения адресной группы частот, группа информационных входов второго блока памяти соединена с группой выходов селектора сигналов, а группа информационных выходов соединена с группой информационных входов блока цифроаналогового преобразования, группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов передатчика помех.
1
15
i
p
П
П
a
a
Поставленная цель по второму варианту реализации устройства, предлагаемому в соответствии с первым и вторым способами создания преднамеренных помех, достигается тем, что в известном устройстве, содержащем последовательно соединенные первую антенную систему, многоканальный радиоприемник, блок аналого-цифровых преобразователей и селектор сигналов, передатчик помех и вторую антенную систему, вход которой соединен с выходом передатчика помех, дополнительно введены последовательно соединенные блок определения рабочих частот, предназначенный для нахождения номиналов используемых в работе частот, первый блок памяти, предназначенный для упорядоченного хранения номиналов рабочих частот с учетом времени их приема, блок определения адресной группы частот, предназначенный для нахождения номиналов частот ƒ…ƒ, где номер i-й частотной позиции ƒ соответствует очередности появления сигнала заданного источника радиоизлучения в процессе передачи информации, причем группа информационных входов блока определения рабочих частот соединена с группой информационных выходов селектора сигналов, группа информационных выходов блока определения адресной группы частот соединена с первой группой входов управления передатчика помех, а адресная группа выходов соединена с адресной группой входов второго блока памяти, предназначенного для упорядоченного хранения принимаемой информации, блок аналого-цифрового преобразования, группа информационных входов которого соединена с группой информационных выходов второго блока памяти, а группа информационных выходов соединена с группой информационных входов передатчика помех, опорный вход которого объединен с опорными входами многоканального радиоприемника, блока аналого-цифровых преобразователей, селектора сигналов, блока определения рабочих частот, блока определения адресной группы частот, блока цифроаналогового преобразования и входами синхронизации первого и второго блоков памяти и выходом блока опорных частот, предназначенного для формирования высокочастотного опорного напряжения, блок обнаружения пауз, предназначенный для определения факта отсутствия радиообмена в подавляемой радиосети, первая группа информационных входов которого соединена с группой выходов блока определения рабочих частот, вторая группа информационных входов является второй управляющей шиной устройства создания преднамеренных помех, предназначенная для задания длительности пауз Δt в работе абонентов и интервалов анализа эффективности подавления Δt, а первый выход блока обнаружения пауз соединен с первым информационным входом блока управления, предназначенным для формирования сигналов управления передатчиком помех и блоком обнаружения пауз, первый выход блока управления соединен со вторым входом управления передатчика помех, вторая группа информационных входов блока управления является третьей шиной управления устройства создания преднамеренных помех, предназначена для задания длительности интервалов подавления ΔT в цикле подавления Т, Т=ΔT+Δt+t, где t - пауза между ΔТ и Δt, второй выход блока управления соединен со входом управления блока обнаружения пауз, второй выход которого соединен со входами обнуления первого и второго блоков памяти, блока определения рабочих частот и блока определения адресной группы частот, опорный вход блока обнаружения пауз объединен с опорным входом селектора сигналов, вторая группа информационных входов которого является первой установочной шиной устройства создания преднамеренных помех, предназначена для задания параметров сигналов для селекции их из входного потока.
1
15
i
p
П
П
Поставленная цель по третьему варианту реализации устройства, предлагаемому в соответствии с третьим способом создания преднамеренных помех, достигается тем, что в известном устройстве, содержащем последовательно соединенные первую антенную систему, многоканальный радиоприемник, блок аналого-цифровых преобразователей и селектор сигналов, передатчик помех и вторую антенную систему, вход которой соединен с выходом передатчика помех, дополнительно введены последовательно соединенные блок определения рабочих частот, предназначенный для нахождения номиналов используемых в работе частот, первый блок памяти, предназначенный для упорядоченного хранения номиналов рабочих частот с учетом времени их приема, блок определения адресной группы частот, предназначенный для нахождения номиналов частот ƒ…ƒ, где номер i-й частотной позиции ƒ соответствует очередности появления сигнала заданного источника радиоизлучения в процессе передачи информации, причем группа информационных входов блока определения рабочих частот соединена с группой информационных выходов селектора сигналов, группа информационных выходов блока определения адресной группы частот соединена с первой группой входов управления передатчика помех, а адресная группа выходов соединена с адресными группами входов второго блока памяти, предназначенного для упорядоченного хранения принимаемой служебной информации, и третьего блока памяти, предназначенного для упорядоченного хранения всей принятой информации, группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов блока выделения стоповой информации, предназначенного для выделения служебной информации об окончании работы, группа информационных выходов которого соединена со второй группой информационных входов сумматора, первая группа информационных входов которого соединена с группой информационных выходов второго блока памяти, а группа информационных выходов соединена с группой информационных входов цифроаналогового преобразователя, группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов передатчика помех, опорный вход которого объединен с опорными входами многоканального радиоприемника, блока аналого-цифровых преобразователей, селектора сигналов, блока определения рабочих частот, блока определения адресной группы частот, блока цифроаналогового преобразования, блока выделения стоповой информации и входами синхронизации первого, второго и третьего блоков памяти и выходом блока опорных частот, предназначенного для формирования высокочастотного опорного напряжения, блок обнаружения пауз, предназначенный для определения факта отсутствия радиообмена в подавляемой радиосети, первая группа информационных входов которого соединена с группой выходов блока определения рабочих частот, вторая группа информационных входов является второй управляющей шиной устройства создания преднамеренных помех, предназначена для задания длительности пауз Δt в работе абонентов, и интервалов анализа эффективности подавления Δt, а первый выход блока обнаружения пауз соединен с первым информационным входом блока управления, предназначенным для формирования сигналов управления передатчиком помех и блоком обнаружения пауз, первый выход блока управления соединен со вторым входом управления передатчика помех, вторая группа информационных входов блока управления является третьей шиной управления устройства создания преднамеренных помех, предназначена для задания длительности интервалов подавления ΔТ в цикле подавления Т, Т=ΔT+Δt, второй выход блока управления соединен со входом управления блока обнаружения пауз, второй выход которого соединен со входами обнуления первого, второго и третьего блоков памяти, блока выделения стоповой информации, блока определения рабочих частот и блока определения адресной группы частот, опорный вход блока обнаружения пауз объединен с опорным входом селектора сигналов, вторая группа информационных входов которого является первой установочной шиной устройства создания преднамеренных помех, предназначена для задания параметров сигналов для селекции их из входного потока, а группы информационных входов второго и третьего блоков памяти соединены с группой информационных выходов селектора сигналов.
Перечисленная новая совокупность существенных признаков за счет того, что вводятся новые элементы и связи, позволяет достичь цели изобретений: обеспечить повышение эффективности радиоподавления систем связи с ППРЧ за счет исключения радиообмена всех абонентов заданной радиосети.
Заявленные объекты поясняются чертежами, на которых показаны:
на фиг. 1 - порядок смены рабочих частот:
а) радиостанции с ППРЧ AN/PRC-117;
б) радиостанции с ППРЧ RF-5800V-MP;
на фиг. 2 - фотограмма демодулированного битового потока;
на фиг. 3 - обобщенная структурная схема первого варианта реализации устройства;
на фиг. 4 - алгоритм работы первого варианта реализации устройства в соответствии с первым способом создания преднамеренных помех;
на фиг. 5 - алгоритм работы первого варианта реализации устройства в соответствии со вторым способом создания преднамеренных помех;
на фиг. 6 - обобщенная структурная схема второго варианта реализации устройства создания преднамеренных помех;
на фиг. 7 - алгоритм работы второго варианта устройства в соответствии с первым способом создания преднамеренных помех;
на фиг. 8 - алгоритм работы второго варианта устройства в соответствии со вторым способом создания преднамеренных помех;
на фиг. 9 - обобщенная структурная схема третьего варианта реализации устройства создания преднамеренных помех;
на фиг. 10 - алгоритм работы третьего варианта устройства создания преднамеренных помех;
на фиг. 11 - обобщенная структурная схема селектора сигналов;
на фиг. 12 - структурная схема блока обнаружения пауз;
на фиг. 13 - структурная схема блока управления.
Последние десятилетия характеризуются широким внедрением во всех диапазонах радиоволн средств связи с ППРЧ. В последних обеспечивается высокая помехозащищенность от воздействий преднамеренных помех. Типичными представителями этого класса ИРИ в УКВ диапазоне радиоволн являются изделия фирмы HARRIS RF5800V-MP и др., а также их предшественники AN/PRC-117 (см. Смирнов П.Л. и др. Технические характеристики и особенности структуры сигналов радиостанции с ППРЧ AN/PRC-117. Учебное пособие. - Л.: ВАС, 1988; HARRIS: RF-5800V-MP. http://factmil.com/board/snarjazhenie/svjaz/14-13-2). В качестве основных характеристик этих ИРИ, представляющих интерес, можно отметить следующее:
диапазон рабочих частот - 30-108 МГц;
шаг сетки частот в режиме ППРЧ - 25 кГц;
скорость ППРЧ - 111 раз в секунду;
длительность излучения на рабочей частоте - 8 мс (160 бит);
длительность переходных процессов - 1 мс;
вид модуляции - ЧМн2.
Значения номиналов рабочих частот в режиме ППРЧ определяются по формуле
k
ƒ=29,975+n·0,025 (МГц),
где n=1, 2, …, 3121; 3121 - количество субчастот в режиме ППРЧ в диапазоне 30-108 МГц. Стандартный модем со скоростью 16 кбит/с, использующий частотную манипуляцию ЧМн2, совместим со многими системами обмена данными предыдущих поколений. На фиг. 1.а показана очередность передачи служебной информации радиостанцией AN/PRC-117 фирмы HARRIS при ее настройке на частоту 30025 кГц. Излучение адресной группы частот (АГЧ) осуществлялась в полосе 5 МГц. Передача информации в режиме ППРЧ в широкой полосе частот (до десятков МГц) делает малоприменимым способ создания заградительной помехи в силу ряда причин: технических, энергетических, ЭМС и др. Формирование «следящей» помехи также трудно реализуемо в силу отсутствия априорной информации о законе ППРЧ и кратковременности излучений на используемых частотах. Положительный эффект в предлагаемых способах основывается на особенностях структуры сигналов семейства ИРИ FALCON-II фирмы HARRIS.
1
15
1
15
a
Сущность первого способа создания преднамеренных помех состоит в следующем. Известно (см. http://factmil.com/board/snarjazhenie/svjaz/14-13-2), что в ИРИ FALCON-11 первые 15 частот (по времени излучения) в каждом сеансе связи (выходе в «эфир») предназначены для передачи служебной информации. Частоты с номерами с 1-й по 15-ю (см. фиг. 1.б) повторяются от сеанса к сеансу и зависят от кода идентификации сети (HOPSET ID) и используемой полосы частот ΔF. Замена названных частот и очередности их смены осуществляется через значительный интервал времени Т. На каждой из названных частот передается 160 бит служебной информации за стандартный интервал времени 8 мс. Частоты с номерами 5, 6, 8, 9, 11, 12 и 15 образуют повторяющуюся адресную группу, предназначенную для запуска и синхронизации генераторов ПСП (см. фиг. 1.б) абонентов сети. Порядок смены номиналов частот в цикле имеет постоянную закономерность. Период смены АГЧ в цикле составляет 2 с. Время начала отсчета для каждого ИРИ - включение питания. Изменение полосы ППРЧ приводит к изменению номиналов АГЧ. Определено, что достаточно принять служебное сообщение на частотах с ƒ по ƒ, запомнить номиналы названных частот и порядок их следования, передаваемую на них служебную информацию, а в качестве помехи целесообразно использовать принятое служебное сообщение, формируемое с соответствующей частотно-временной структурой. В результате радиосредства всех абонентов заданной радиосети переходят в режим приема. Изменение режима работы ИРИ на передачу блокируется на длительный интервал времени. Изменение режима работы радиосредств сети с ППРЧ возможно лишь после прохождения служебной информации об окончании работы, а его формирование (станцией помех) не предусмотрено. Достигаемый при этом положительный эффект состоит в скрытом деструктивном воздействии на заданную радиосеть, исключении радиообмена между всеми абонентами и минимальных энергетических затратах. При этом предполагается однократная передача служебной информации на АГЧ (ƒ…ƒ) о начале работы. В качестве другого положительного эффекта следует отметить возможность одновременного подавления нескольких радиосетей с ППРЧ. После кратковременной передачи «стартовой» служебной информации на АГЧ i-й сети имеется временной интервал t для выполнения анализа излучений другой заданной радиосети и ее подавление.
Реализация первого способа создания преднамеренных помех поясняется следующим образом. Принимают сигналы ИРИ с ППРЧ в определенной полосе частот (в случае отсутствия априорной информации о последней она может составлять 30-108 МГц). Одновременный прием сигналов в широкой полосе частот достигается параллельным подключением нескольких трактов приема. В задачу последних входит предварительная селекция сигналов и преобразование их на промежуточную частоту, например 90 МГц, для обеспечения нормальной работы аналого-цифровых преобразователей. После преобразования принятых сигналов в цифровую форму выполняют селекцию излучений определенного ИРИ из совокупности фона в широкой полосе частот ΔF. Для этой цели могут быть использованы частотно-временные особенности структуры сигналов с ППРЧ Δτ (см. Пат. РФ №2066925, №2107394), пространственные параметры излучений Δθ (см. пат. РФ №2449473, №2449472, №2450422), мощность сигнала на входе приемного тракта ΔР (см. Пат. РФ №2334360) и их сочетания (см. Пат. РФ №2477551).
1
15
Из всей совокупности обнаруженных рабочих частот определяют адресную группу частот в составе ƒ…ƒ. В качестве последней выступают частоты излучений заданного ИРИ с ППРЧ, последовательно по времени зафиксированные в предлагаемом устройстве начиная с момента начала ее работы. Запоминают передаваемую на каждой из этих частот служебную информацию.
Анализируют сигнально-помеховую обстановку в рабочей полосе частот ΔF на предмет определения интенсивности работы заданной радиосети с ППРЧ (на наличие и длительность интервалов радиомолчания).
1
4
7
5
6
8
15
Формируют оптимизированный по частотно-временной структуре помеховый сигнал в виде служебного сообщения о начале работы (на частотах ƒ…ƒ и ƒ) и синхронизации генераторов ПСП (на частотах ƒ, ƒ, ƒ…ƒ) подавляемой радиосети на основе ранее принятой информации. Начало излучения помехового сигнала должно соответствовать отсутствию радиообмена в названной радиосети. В противном случае излучаемый помеховый сигнал будет малоэффективен из-за кратковременного некоррелированного блокирования незначительной части рабочих частот.
1
15
Формирование помехового сигнала (в момент радиомолчания) в виде принятого на частотах ƒ…ƒ служебного сообщения с соответствующей частотно-временной структурой позволяет перевести все ИРИ заданной радиосети в режим радиоприема. В результате ни одна из названных радиостанций не в состоянии перейти в режим передачи информации (в качестве передающей выступает источник радиопомех). Для изменения режима работы ИРИ с ППРЧ необходимо принять служебное сообщение об окончании передачи информации, которое станция помех не формирует. В данном состоянии подавляемая радиосеть находит значительный интервал времени до момента изменения радиоданных: кода идентификации сети (HOPSET ID) и занимаемой полосы частот (WIDEBAND). Решение о их изменении по данной радиосети также не может быть передано.
a
a
p
a
Контроль эффективности радиоподавления осуществляется через заданный интервал времени t. Последний определяется оператором на основе предварительной информации об особенностях радиообмена в подавляемых радиосетях. На основе контрольного прослушивания (анализа) длительностью Δt через интервал времени t принимают решение о целесообразности повторного подавления (формирования излучения с рассмотренной служебной информацией определенной частотно-временной структуры). Значение Δt, Δt>Δt, Δt<<t также определяется оператором. В случае необходимости повторное формирование помехового сигнала осуществляется в паузе работы абонентов подавляемой радиосети.
a
Высокая эффективность первого варианта создания преднамеренных помех состоит в незначительных энергетических затратах (предполагает одноразовую последовательную передачу служебной информации на пятнадцати частотах) и скрытности деструктивного воздействия. В результате достигается нарушение радиообмена всех доступных в момент передачи сообщения абонентов сети с ППРЧ. Кроме того, значительный интервал времени t (пауза в работе устройства) может быть использована для подавления другой (других) заданной радиосети с ППРЧ.
В ряде случаев абоненты одной радиосети с ППРЧ находятся в разных условиях приема радиосигналов (горный рельеф местности, городские условия, при размещении ИРИ на мобильном носителе и др.). Тогда более предпочтительными являются второй (п. 3 формулы) и третий (п. 5 формулы) варианты создания преднамеренных помех. В названных динамичных условиях ряд абонентов сети в момент излучения помехового сигнала (служебной информации о начале работы) могут оказаться недоступными для ее приема. Кроме того, некоторые из них могут включить свой приемопередатчик после прохождения служебной (стартовой) информации. В результате возможен их взаимный автономный радиообмен.
П
a
Реализация второго способа создания преднамеренных помех (п. 3 формулы) по большинству выполняемых операций находится в полном соответствии с вышерассмотренным способом. Отличие состоит в порядке формирования помехового сигнала. Вскрытая служебная «стартовая» информация на АГЧ непрерывно многократно передается в течение интервала ΔТ. В результате достигается следующее. После первого цикла ее передачи Т все доступные радиосредства сети переходят в режим приема и осуществляют дальнейшую перестройку по рабочим частотам по заданному закону ППРЧ. Повторная передача служебной информации на АГЧ ими не будет принята из-за некоррелированности частот приема и передачи. Однако абоненты сети, которые по разным причинам позднее стали доступными с определенным опозданием, переходят в режим приема с повторением закона ППРЧ. Процесс передачи «стартовой» служебной информации завершается через интервал времени ΔT, t=0. В течение Δt выполняют анализ эффективности формируемой помехи, и при необходимости процесс повторяется.
Рассматриваемому способу присущи те же преимущества по сравнению с прототипом, что и для первого способа создания преднамеренных помех: скрытность деструктивного воздействия и незначительные энергетические затраты. В качестве достоинства второго способа (по сравнению с предыдущим) выступает более полный охват абонентов сети в процессе подавления. Недостатки: большие энергетические затраты и невозможность одновременного подавления нескольких радиосетей с ППРЧ.
На решение названных проблем, связанных с частичной электромагнитной доступностью абонентов сети, неодновременным включением в рабочий режим ИРИ и т.п., предлагается третий способ создания преднамеренных помех, предполагающий непрерывную последовательную циклическую передачу служебных сообщений о начале работы и о ее завершении.
16
21
Сущность третьего способа создания преднамеренных помех (п. 5 формулы) состоит в переводе всех ИРИ сети в непрерывный переходный «старт-стопный» режим работы. В результате все абоненты сети теряют возможность обмениваться информацией. Неохваченные в силу разных причин пользователи постепенно по мере обеспечения их доступности переходят в названное переходное состояние, чем и обеспечивается больший охват абонентов сети. Реализация способа предполагает выделение «стартовой» служебной информации, передаваемой на АГЧ, и идентификатора окончания связи (стоповой комбинации), передаваемой на последних шести рабочих частотах (см. фиг. 2). На каждой из них передается 160 бит информации. Первые 16 бит на каждой из частот представляют собой синхрокомбинацию. Собственно, сообщение о завершении работы содержит 72 бита информации, которая повторяется на всех шести крайних частотах. Она является неизменной и при последующей работе радиосредств с ППРЧ. Непрерывно циклически передаваемые служебные сообщения о начале передачи информации на первых пятнадцати частотах АГЧ и сообщения о ее завершении на последующих шести рабочих частотах ƒ…ƒ позволяют перевести все доступные ИРИ в нерабочее (переходное) состояние «старт-стоп». Следует отметить, что «стоповая» комбинация остается неизменной при условии сохранения неизменными настройки ИРИ.
Реализация третьего способа создания преднамеренных помех состоит в следующем. По аналогии с первыми двумя способами принимают сигналы ИРИ с ППРЧ в заданной полосе частот, выполняют их предварительную селекцию и преобразование на промежуточную частоту. Далее преобразуют принятые сигналы в цифровую форму. После этого осуществляют селекцию излучений определенного ИРИ из совокупности фона в широкой полосе частот ΔF. Данная операция может быть выполнена на основе использования частотно-временных особенностей структуры сигналов с ППРЧ Δτ, пространственных параметров излучений Δθ, мощностных характеристик сигнала на входе приемного тракта ΔР и их сочетаний.
1
15
16
21
Из всей совокупности обнаруженных рабочих частот определяют адресную группу частот в составе ƒ…ƒ и последующие шесть рабочих частот ƒ…ƒ. Кроме того, выделяют шесть последних частот, использованных в процессе передачи информации. Они используют ИРИ с ППРЧ для передачи служебного сообщения об окончании передачи информации.
1
15
Запоминают передаваемую на ƒ…ƒ и последних шести частотах служебную информацию о начале работы и ее окончании.
Анализируют сигнально-помеховую обстановку в рабочей полосе частот ΔF на предмет определения интенсивности работы заданной радиостанции с ППРЧ (на наличие и длительность интервалов радиомолчания).
1
4
7
5
6
8
15
16
21
16
21
1
21
Формируют оптимизированный по частотно-временной структуре помеховый сигнал в виде последовательно передаваемых служебных сообщений о начале работы (на частотах ƒ…ƒ и ƒ), синхронизации генераторов ПСП абонентов сети (на частотах ƒ, ƒ, ƒ…ƒ) и окончании работы (на частотах ƒ…ƒ). При этом информация об окончании работы, принятая на последних шести рабочих частотах, передается на частотах ƒ…ƒ. После завершения передачи служебной информации на частотах ƒ…ƒ без перерыва начинают новый цикл излучения.
Начало формирования помехового сигнала должно соответствовать отсутствию радиообмена в подавляемой радиосети. В противном случае излучаемый помеховый сигнал будет малоэффективен из-за некоррелированного блокирования незначительной части рабочих частот.
1
21
Формирование помехового сигнала на частотах ƒ…ƒ в момент радиомолчания обеспечивает непрерывное нахождение радиосредств сети с ППРЧ в переходном режиме «приема - окончания приема» информации. В результате ни одна из радиостанций сети не в состоянии перейти в режим передачи информации. Данная участь ожидает и те радиосредства, которые по каким-либо причинам с опозданием осуществляют прием помехи. Возможно возникновение ситуации, когда одно из работающих радиосредств сети оказалось в зоне доступности других абонентов. Однако передаваемая ею информация будет недоступна для других ИРИ сети. После завершения работы она на общих основаниях подлежит подавлению (переходит в непрерывный режим «старт - стоп»).
Контроль эффективности радиоподавления осуществляют через заданный интервал времени ΔT. Последний определяется оператором на основе предварительной информации об особенностях радиообмена в подавляемых радиосетях. На основе контрольного прослушивания длительностью Δt через интервал времени ΔT принимают решение о целесообразности дальнейшего подавления. Значение Δt также определяется оператором.
Более высокая эффективность третьего варианта способа создания преднамеренных помех по сравнению с прототипом состоит в незначительных энергетических затратах (одновременно помеховый сигнал излучается на одной частоте) и скрытности деструктивного воздействия. При этом нарушается радиообмен всех абонентов сети, включая временно недоступных.
Первый вариант устройства создания преднамеренных помех (см. фиг. 3), реализующий первый и второй способы создания преднамеренных помех, содержит последовательно соединенные первую антенную систему 4, многоканальный радиоприемник 5, блок аналого-цифровых преобразователей 6, селектор сигналов 7, блок определения рабочих частот 8, первый блок памяти 9, блок определения адресной группы частот 10, передатчик помех 11 и вторую антенную систему 12, последовательно соединенные второй блок памяти 13 и цифроаналоговый преобразователь 14, группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов передатчика помех 11, вторая группа входов управления которого является второй установочной шиной 3 устройства создания преднамеренных помех, третья шина управления 15 которого соединена со входами обнуления первого 9 и второго 13 блоков памяти, блока определения рабочих частот 8 и блок определения адресной группы частот 10, группа адресных входов второго блока памяти 13 соединена с адресной группой выходов блока определения адресной группы частот 10, группа информационных входов блока 13 соединена группой информационных выходов селектора сигналов 7, группа входов управления которого является первой установочной шиной устройства создания преднамеренных помех, блок опорных частот 1, выход которого соединен с опорными входами многоканального радиоприемного устройства 5, блока аналого-цифровых преобразователей 6, селектора сигналов 7, блока определения рабочих частот 8, блока определения адресной группы частот 10, передатчика помех 11, блока цифроаналогового преобразования 14 и входами синхронизации первого 9 и второго 13 блоков памяти.
<mrow><msubsup><mi>θ</mi><mi>i</mi><mo>∗</mo></msubsup></mrow>
<mrow><msubsup><mi>θ</mi><mi>i</mi><mo>∗</mo></msubsup><mo>∈</mo><mi>Δ</mi><mi>θ</mi></mrow>
θ
a
Работа первого варианта (п. 7 формулы) устройства создания преднамеренных помех (см. фиг. 3, 4 и 5) осуществляется следующим образом. На подготовительном этапе по шине 2 задают значения контрастных параметров блоку 7 (пространственные Δθ, временные Δτ, энергетические ΔР или их различные сочетания), на основе которых будет осуществлена селекция входного потока сигналов. В качестве Δθ задают пространственный сектор направлений прихода излучений с ППРЧ, представляющих интерес. В процессе работы устройства Δθ заменяется на конкретное значение параметра
, обнаруженного i-го ИРИ с ППРЧ с учетом погрешности измерений ±σ при условии
. Временной параметр Δτ позволяет селектировать принимаемые сигналы по времени их излучения на рабочих частотах и по длительности переходных процессов (в общем случае - скорости ППРЧ). В процессе приема сигналов с ППРЧ наибольший интерес представляет местоположение на временной оси задних (передних) фронтов излучений, передаваемых на рабочих частотах (цикловая синхронизация) или еще более тонкая временная структура - местоположение фронтов элементарных информационных посылок (тактовая синхронизация). Энергетический параметр ΔР определяется уровнем принимаемых в полосе ΔF сигналов. Решение об использовании тех или иных параметров для селекции входного потока сигналов принимает оператор на основе априорной информации о сигнально-помеховой обстановке в районе развертывания устройства. Кроме того, по шине 3 оператором задается длительность интервала подавления ΔТ, паузы в работе t и длительность контрольного прослушивания Δt. Перед началом работы устройства по третьей установочной шине 15 обнуляется содержимое блоков 8, 9, 10 и 13.
l
В процессе работы прием радиосигналов осуществляют с помощью первой антенной системы 4 и многоканального радиоприемника 5. В общем случае число каналов приема соответствует количеству антенных элементов (АЭ). В случае, когда количество АЭ A, l=1, 2, …, L; А≥2; больше количества приемных каналов М, М=1, 2, …; L>М; между блоками 4 и 5 дополнительно устанавливают антенный коммутатор.
Предпочтительная геометрия АС 4 в виде кольцевой эквивалентной антенной системы с нечетным количеством АЭ. Ориентация АС может быть произвольной, ее склонение в последующем учитывается по результатам обноски АР и контрольного пеленгования.
В функции блока 5 входит одновременный прием всех сигналов в полосе ΔF, например, 60 МГц, предварительная фильтрация и преобразование принятых сигналов на промежуточную частоту для обеспечения нормальной работы аналого-цифровых преобразователей 6. Количество последних М соответствует количеству приемных трактов блока 5.
Преобразованные в блоке 6 принятые сигналы поступают на группу информационных входов селектора сигналов 7. В функции блока 7 входит селекция принятых сигналов по заданным по шине 2 параметрам Δθ, Δτ, ΔР на предмет их принадлежности к определенному ИРИ с ППРЧ. На группе информационных выходов блока 7 присутствуют сигналы только одного ИРИ с ППРЧ.
<mrow><msubsup><mi>ƒ</mi><mi>i</mi><mi>k</mi></msubsup></mrow>
Далее в блоке 8 определяют номиналы рабочих частот излучений анализируемого источника. Повышение точности оценивания несущей частоты достигается за счет использования информации, заложенной во всех дискретных отсчетах спектральной плотности мощности (см. Пат. РФ №2168759, G06F 17/14. Способ (варианты) и устройство (варианты) оценивания несущей частоты). Значения частот
k-го ИРИ с ППРЧ с группы информационных выходов блок 8 поступают на группу информационных входов первого блока памяти 9.
<mrow><msubsup><mi>ƒ</mi><mi>i</mi><mi>k</mi></msubsup></mrow>
<mrow><msubsup><mi>ƒ</mi><mi>i</mi><mi>k</mi></msubsup></mrow>
<mrow><msubsup><mi>ƒ</mi><mn>1</mn><mi>k</mi></msubsup><mo>…</mo><msubsup><mi>ƒ</mi><mrow><mn>15</mn></mrow><mi>k</mi></msubsup></mrow>
ан
ан
В функции блока 9 входит упорядоченное хранение номиналов рабочих частот с учетом очередности их поступления. Данная операция выполняется путем последовательной записи всех значений
в буферную память блока 9. Накопление значений
осуществляется в течение заданного времени Т, соответствующее, например, длительности передачи служебной информации. Значение Т на постоянной основе хранится в блоке 9. Через названный интервал времени значения
с группы информационных выходов блока 9 поступают на группу информационных входов блока определения адресной группы частот 10.
<mrow><msubsup><mi>ƒ</mi><mn>1</mn><mi>k</mi></msubsup><mo>…</mo><msubsup><mi>ƒ</mi><mrow><mn>15</mn></mrow><mi>k</mi></msubsup></mrow>
В блоке 10 последовательно выделяют номиналы частот
в соответствии с адресами их хранения в блоке 9. Далее эти значения поступают на первую группу управляющих входов передатчика помех 11. Последний в соответствии с поступающими значениями настраивается на эти частоты. Модулирующее напряжение на группу информационных входов блока 11 поступает с группы информационных выходов цифроаналогового преобразования 14. Момент начала излучения помехового сигнала определяет оператор по второй установочной шине 3.
i
i
i
С адресной группы выходов блока 10 на адресную группу входов второго блока памяти 13 поступают текущие i-e номера частот ƒ АГЧ. В результате по этим адресам в блоке 13 записывается служебная информация, передаваемая на ƒ частоте. Одновременно после вскрытия всех номиналов АГЧ блоками 8, 9 и 10 и порядка их следования, а также фиксирования служебной информации на этих частотах устройство (фиг. 3) готово к формированию помехового сигнала. Под воздействием очередного импульса блока 1 на информационной и адресной группах выходов блока 10 информация о значениях ƒ и собственно о номере частоты i циклически меняется. Содержимое ячеек памяти блока 13 последовательно поступает на вход блока цифроаналогового преобразования 14 и далее на группу информационных входов передатчика помех 11. Необходимая скорость изменения информации на первой управляющей и информационной группах входов априорно известна (111 раз в секунду) и реализуется с помощью блока 1. Решение о начале формирования помехового сигнала принимает оператор. Свою функцию он реализует по второй установочной шине 3, включая передатчик на излучение. Помеховый сигнал, сформированный блоком 11, поступает на вход второй антенной системы 12 и излучается в эфир.
Длительность излучения помехового сигнала ΔТ (первый способ создания преднамеренных помех) целесообразно определить исходя из двойного временного интервала, необходимого для однократной передачи служебной информации на АГЧ. Увеличение временных затрат связано с тем, что начало передачи помехи может не совпасть с первой частотной позицией АГЧ.
п
a
a
По завершении цикла деструктивного воздействия ΔT, ΔT<<T, и паузы в работе устройства t осуществляют контроль работы подавляемой радиосети. При ее отсутствии в течение определенного оператором интервала времени Δt устройство создания преднамеренных помех готово к новому циклу работы по подавлению другой радиосети с ППРЧ. Для этого с помощью шины 15 оператором обнуляются блоки 8, 9, 10 и 13, а устройство переходит к поиску сигналов заданных ИРИ. С помощью блока 1 формируют высокочастотное опорное напряжение, необходимое для нормальной и синхронной работы блоков 5-11, 13 и 14. Алгоритм работы устройства приведен на фиг. 4. В качестве достоинства рассмотренного устройства следует отметить, что после излучения помехового сигнала длительностью ΔТ в паузе t оно может быть использовано для подавления другой (других) заданной радиосети с ППРЧ.
a
П
Второй способ создания преднамеренных помех может также быть реализован с помощью рассмотренного устройства (см. фиг. 3, 5). При этом порядок его функционирования в полном объеме совпадает с вышерассмотренным до момента формирования помехового сигнала. Последний излучается непрерывно без пауз в работе, t=0, Т=ΔT+Δt. Служебная информация о начале работы и синхронизации генераторов ПСП радиосредств абонентов сети непрерывно многократно повторяется благодаря значительному увеличению ΔT. Последнее задает оператор устройства по шине 3. Алгоритм работы устройства (см. фиг. 3) приведен на фиг. 5.
Второй вариант (п. 8 формулы) изготовления устройства (см. фиг. 6), реализующий первый и второй способы создания преднамеренных помех, содержит последовательно соединенные первую антенную систему 4, многоканальный радиоприемник 5, блок аналого-цифровых преобразователей 6, селектор сигналов 7, блок определения рабочих частот 8, первый блок памяти 9, блок определения адресной группы частот 10, передатчик помех 11 и вторую антенную систему 12, последовательно соединенные второй блок памяти 13 и цифроаналоговый преобразователь 14, группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов передатчика помех 11, блок обнаружения пауз 16 и блок управления 17, первый выход которого соединен с вторым входом управления передатчика помех 11, второй выход соединен со входом управления блока обнаружения пауз 16, первая группа информационных входов которого соединена с группой выходов блока определения рабочих частот 8, второй выход соединен со входами обнуления первого 9 и второго 13 блоков памяти, блока определения рабочих частот 8 и блока определения адресной группы частот 10, а первый выход блока 16 соединен с первым информационным входом блока управления 17, вторая группа информационных входов которого является третьей установочной шиной 19 устройства создания преднамеренных помех, вторая установочная шина 18 которого соединена с второй группой информационных входов блока обнаружения пауз 16, опорный вход которого соединен с выходом блока опорных частот 1 и объединен с опорными входами многоканального радиоприемника 5, блока аналого-цифровых преобразователей 6, селектора сигналов 7, блока определения рабочих частот 8, блока определения адресной группы частот 10, передатчика помех 11, цифроаналогового преобразователя 14 и входами синхронизации первого 9 и второго 13 блоков памяти, адресная группа входов которого соединена с адресной группой выходов блока определения адресной группы частот 10, группа информационных входов соединена с группой информационных выходов селектора сигналов 7, вторая группа информационных входов которого соединена с первой установочной шиной 2 устройства создания преднамеренных помех.
Недостаток первого варианта устройства создания преднамеренных помех состоит в том, что требуется участие оператора в принятии решения на начало и завершение подавления радиосети, в состав которой входит k-й ИРИ. Данный недостаток устранен во втором варианте реализации устройства (см. фиг. 6, 7 и 8). С этой целью в устройство (фиг. 3) дополнительно введены блок обнаружения пауз 16 и блок управления 17 (см. фиг. 6). При этом назначение и порядок функционирования соответствующих блоков, а также их реализация в первом и втором вариантах устройств совпадают.
a
p
Работа второго варианта устройства создания преднамеренных помех (см. фиг. 6, 7 и 8) осуществляется следующим образом. На подготовительном этапе по шине 2 задают значения контрастных параметров блоку 7 (пространственные Δθ, временные Δτ, энергетические ΔР или их различные сочетания), на основе которых будет осуществлена селекция входного потока сигналов. Решение об использовании тех или иных параметров для селекции входного потока сигналов принимает оператор на основе априорной информации о сигнально-помеховой обстановке в районе развертывания устройства. Кроме того, по шине 19 оператором задается длительность интервала подавления ΔT, паузы в работе t, а по шине 18 - длительность контрольного прослушивания Δt и Δt.
l
В процессе работы прием радиосигналов осуществляют с помощью первой антенной системы 4 и многоканального радиоприемника 5. В общем случае число каналов приема соответствует количеству антенных элементов (АЭ). В случае, когда количество АЭ A, l=1, 2, …, L; А≥2; больше количества приемных каналов М, М=1, 2, …; L>М; между блоками 4 и 5 дополнительно устанавливают антенный коммутатор.
В функции блока 5 входит одновременный прием всех сигналов в полосе ΔF, например, 60 МГц, предварительная фильтрация и преобразование принятых сигналов на промежуточную частоту для обеспечения нормальной работы аналого-цифровых преобразователей 6. Количество последних М соответствует количеству приемных трактов блока 5.
Преобразованные в блоке 6 принятые сигналы поступают на группу информационных входов селектора сигналов 7. В функции блока 7 входит селекция принятых сигналов по заданным по шине 2 параметрам Δθ, Δτ, ΔР на предмет их принадлежности к определенному ИРИ с ППРЧ. На группе информационных выходов блока 7 присутствуют сигналы только одного ИРИ с ППРЧ.
<mrow><msubsup><mi>ƒ</mi><mi>i</mi><mi>k</mi></msubsup></mrow>
Далее в блоке 8 определяют номиналы рабочих частот излучений анализируемого источника. Значения частот
k-го ИРИ с ППРЧ с группы информационных выходов блок 8 поступают на группу информационных входов первого блока памяти 9.
<mrow><msubsup><mi>ƒ</mi><mi>i</mi><mi>k</mi></msubsup></mrow>
<mrow><msubsup><mi>ƒ</mi><mi>i</mi><mi>k</mi></msubsup></mrow>
ан
ан
1
15
В функции блока 9 входит упорядоченное хранение номиналов рабочих частот с учетом очередности их поступления. Данная операция выполняется путем последовательной записи всех значений
в буферную память блока 9. Накопление значений
осуществляется в течение заданного времени T, соответствующее, например, длительности передачи служебной информации. Значение Т на постоянной основе хранится в блоке 9. Через названный интервал времени значения ƒ…ƒ с группы информационных выходов блока 9 поступают на группу информационных входов блока определения адресной группы частот 10.
1
15
В блоке 10 последовательно выделяют номиналы частот ƒ…ƒ в соответствии с адресами их хранения в блоке 9. Далее эти значения поступают на первую группу управляющих входов передатчика помех 11. Последний в соответствии с поступающими значениями настраивается на эти частоты. Модулирующее напряжение на группу информационных входов блока 11 поступает с группы информационных выходов цифроаналогового преобразования 14. Момент начала излучения помехового сигнала определяют блоки 16 и 17.
p
Алгоритм работы блока обнаружения пауз 16 базируется на особенностях функционирования средств связи с ППРЧ: в режиме передачи информации осуществляется изменение рабочих частот (например, со скоростью 111 раз/с). Регулярное (через 9 мс) появление сигнала на выходе блока определения рабочих частот 8 (см. фиг. 6) свидетельствует о работе заданного ИРИ. Задавшись этим временным интервалом Δt (который может быть увеличен в два-три раза на случай «пропуска цели»), становится возможным определение момента прекращения передачи информации. Сообщение о паузе в работе ИРИ с выхода блока 16 поступает на информационный вход блока управления 17. В функции последнего входит формирование сигнала управления передатчиком помех 11, разрешающего формирование помехового сигнала на частотах АГЧ, указанных блоком 10. Служебная (стартовая) информация для соответствующих частот из блока 13 через блок 14 поступает на информационный вход передатчика помех 11. Длительность названного сигнала блока 17 составляет ΔT. Его значение задается по шине 19 оператором перед началом работы.
a
a
p
П
a
После завершения интервала ΔT сигнал на выходе блока 17 снимается, а передатчик помех 11 переходит в режим ожидания (первый способ создания преднамеренных помех, см. фиг. 7). Длительность последнего t также задается оператором по шине 19 перед началом работы. По завершении интервала времени ΔТ+t на втором управляющем выходе блока управления 17 формируется сигнал, поступающий на вход управления блока обнаружения пауз 16. Последний переводится в режим оценки эффективности результатов подавления на интервал времени Δt. Если в течение названного интервала времени блоком 16 обнаружена работа подавляемой радиосети, на первом его выходе подготавливается к формированию сигнал, поступающий на первый информационный вход блока управления 17. Однако его появление определяется наличием паузы в работе подавляемой радиосети длительностью Δt. В результате начинается новый цикл радиоподавления длительностью Т=ΔT+t+Δt. В противном случае при отсутствии радиообмена в подавляемой радиосети на втором выходе блока 16 формируется сигнал, обнуляющий содержимое блоков 8, 9, 10 и 13. В результате предлагаемое устройство завершило подавление k-й радиосети и готово к поиску, обнаружению и подавлению очередной заданной радиосети с ППРЧ.
Для повышения эффективности использования ресурса предлагаемого устройства (одновременного подавления нескольких радиосетей с ППРЧ) сигнал обнуления блоков 8, 9, 10 и 13 должен формироваться блоком 16 по завершении цикла излучения помехового сигнала ΔT (см. фиг. 8). Это требует незначительного изменения алгоритма работы блока управления 17 (формирование управляющего воздействия на блок 16 в момент завершения излучения помехового сигнала). Следует отметить, что при работе устройства (см. фиг. 6) в рассматриваемом режиме вызывает определенные трудности оценка эффективности помехового воздействия. Последнее предполагает усложнение устройства (введения дополнительных элементов памяти и управления ими).
a
П
Предлагаемое устройство (см. фиг. 6) обеспечивает реализацию второго способа создания преднамеренных помех. При этом алгоритм его работы (см. фиг. 8) незначительно изменяется с вышерассмотренным на фиг. 7. В этом случае t=0, Т=ΔT+Δt. Значение ΔT (задаваемое оператором) существенно возрастает для обеспечения непрерывной многократной передачи служебного сообщения о начале работы на АГЧ. После завершения формирования блоком 11 помехи на втором выходе блока управления 17 формируется сигнал, поступающий на вход управления блока обнаружения пауз 16. Последний в течение интервала времени Δt выполняет анализ эффективности подавления обнаруженной радиосети с ППРЧ. Принятие решения на продолжение подавления осуществляется по вышерассмотренному алгоритму с помощью блоков 16 и 17.
Синхронизацию работы всех элементов устройства обеспечивают импульсы блока 1.
Третий вариант (п. 9 формулы) устройства (см. фиг. 9 и 10), реализующий третий способ создания преднамеренных помех (п. 5 формулы), содержит последовательно соединенные первую антенную систему 4, многоканальный радиоприемник 5, блок аналого-цифровых преобразователей 6, селектор сигналов 7, блок определения рабочих частот 8, первый блок памяти 9, блок определения адресной группы частот 10, передатчик помех 11 и вторую антенную систему 12, последовательно соединенные третий блок памяти 20, блок выделения стоповой информации 21, сумматор 22 и блок цифроаналогового преобразования 14, группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов передатчика помех 11, второй блок памяти 13, группа информационных входов которого соединена с группой информационных выходов селектора сигналов 7, адресная группа входов объединена с адресной группой входов блока выделения стоповой информации 21 и группой адресных выходов блока определения адресной группы частот 10, а группа информационных выходов блока 13 соединена с первой группой информационных входов сумматора 22, блок обнаружения пауз 16 и блок управления 17, первый выход которого соединен со вторым входом управления передатчика помех 11, вторая группа информационных входов является третьей установочной шиной 19 устройства создания преднамеренных помех, второй выход блока 17 соединен со входом управления блока обнаружения пауз 16, первая группа информационных входов которого объединена с группой выходов блока определения рабочих частот 8, вторая группа информационных входов является второй установочной шиной 18 устройства создания преднамеренных помех, второй выход соединен со входами обнуления первого 9, второго 13 и третьего 20 блоков памяти, блока определения рабочих частот 8, блока определения адресной группы частот 10 и блока выделения стоповой информации 21, а первый выход блока 16 соединен с информационным входом блока управления 17, блок опорных частот 1, выход которого соединен с входами синхронизации первого 9, второго 13 и третьего 20 блоков памяти и опорными входами многоканального радиоприемника 5, блока аналого-цифровых преобразователей 6, блока определения рабочих частот 8, блока определения адресной группы частот 10, передатчика помех 11, блока цифроаналогового преобразования 14, блока выделения стоповой информации 21, блока обнаружения пауз 16, блока управления 17 и селектора сигналов 7, вторая группа информационных входов которого является первой установочной шиной 2 устройства создания преднамеренных помех, а группа информационных входов третьего блока памяти 20 соединена с группой информационных входов второго блока памяти 13.
Третий вариант устройства создания преднамеренных помех (см. фиг. 9) обеспечивает более полный охват радиосредств абонентов сети в процессе их подавления. Последнее достигается переводом ИРИ сети в непрерывный «старт-стопный» режим работы, исключающий возможность передачи информации ее пользователями.
Работа третьего варианта устройства создания преднамеренных помех (см. фиг. 9, 10) осуществляется следующим образом.
p
На подготовительном этапе по шине 2 задают значения контрастных параметров блоку 7 (пространственные Δθ, временные Δτ, энергетические ΔР или их различные сочетания), на основе которых будет осуществлена селекция входного потока сигналов. Решение об использовании тех или иных параметров для селекции принимает оператор на основе априорной информации о сигнально-помеховой обстановке в районе развертывания устройства. Кроме того, по шине 19 оператором задается длительность интервала подавления ΔТ, а по шине 18 - длительность контрольного прослушивания Δt и Δt.
l
В процессе работы прием радиосигналов осуществляют с помощью первой антенной системы 4 и многоканального радиоприемника 5. В общем случае число каналов приема соответствует количеству антенных элементов (АЭ). В случае, когда количество АЭ A, l=1, 2, …, L; А≥2; больше количества приемных каналов М, М=1, 2, …; L>М; между блоками 4 и 5 дополнительно устанавливают антенный коммутатор.
В функции блока 5 входит одновременный прием всех сигналов в полосе ΔF, например 60 МГц, предварительная фильтрация и преобразование принятых сигналов на промежуточную частоту для обеспечения нормальной работы аналого-цифровых преобразователей 6. Количество последних М соответствует количеству приемных трактов блока 5.
Преобразованные в блоке 6 принятые сигналы поступают на группу информационных входов селектора сигналов 7. В функции блока 7 входит селекция принятых сигналов по заданным по шине 2 параметрам Δθ, Δτ, ΔР на предмет их принадлежности к определенному ИРИ с ППРЧ. На группе информационных выходов блока 7 присутствуют сигналы только одного ИРИ с ППРЧ.
<mrow><msubsup><mi>ƒ</mi><mi>i</mi><mi>k</mi></msubsup></mrow>
Далее в блоке 8 определяют номиналы рабочих частот излучений анализируемого источника. Значения частот
k-го ИРИ с ППРЧ с группы информационных выходов блок 8 поступают на группу информационных входов первого блока памяти 9.
<mrow><msubsup><mi>ƒ</mi><mi>i</mi><mi>k</mi></msubsup></mrow>
<mrow><msubsup><mi>ƒ</mi><mi>i</mi><mi>k</mi></msubsup></mrow>
ан
ан
1
21
В функции блока 9 входит упорядоченное хранение номиналов рабочих частот с учетом очередности их поступления. Данная операция выполняется путем последовательной записи всех значений
в буферную память блока 9. Накопление значений
осуществляется в течение заданного времени Т, соответствующего, например, длительности передачи информации на двадцать одной частоте. Значение Т на постоянной основе хранится в блоке 9. Через названный интервал времени значения ƒ…ƒ с группы информационных выходов блока 9 поступают на группу информационных входов блока определения адресной группы частот 10.
1
2l
В блоке 10 последовательно выделяют номиналы частот ƒ…ƒ в соответствии с адресами их хранения в блоке 9. Далее эти значения поступают на первую группу управляющих входов передатчика помех 11. Последний в соответствии с поступающими значениями настраивается на эти частоты. Модулирующее напряжение на группу информационных входов блока 11 поступает с группы информационных выходов цифроаналогового преобразования 14. Момент начала излучения помехового сигнала определяют блоки 16 и 17.
1
12
Алгоритм работы блока обнаружения пауз 16 базируется на особенностях функционирования средств связи с ППРЧ. Сообщение о паузе в работе ИРИ с выхода блока 16 поступает на информационный вход блока управления 17. В функции последнего входит формирование сигнала управления передатчиком помех 11, разрешающего формирование помехового сигнала на частотах ƒ…ƒ, указанных блоком 10.
Одновременно служебные и информационные сообщения с группы информационных выходов селектора сигналов 7 поступают на группы информационных входов второго 13 и третьего 20 блоков памяти соответственно. В функции блока 13 входит упорядоченное запоминание служебной информации, передаваемой на АГЧ.
16
21
Блок 20 предназначен для упорядоченного хранения всей информации, принятой устройством во время сеанса связи ИРИ с ППРЧ. С адресной группы выходов блока 10 поступают команды на адресные входы второго блока памяти 13 и блока выделения стоповой информации 21. Последние определяют порядок следования хранящейся в блоках 13 и 20 информации через сумматор 22 и далее через блок цифроаналогового преобразования 14 на информационный вход передатчика помех 11. Служебная информация, передаваемая на АГЧ, с группы информационных выходов блока 13 последовательно поступает на первую группу информационных входов сумматора 22. Одновременно с группы информационных выходов блока 20 (представляющего собой буферную память) содержимое поступает в блок 21. В его функцию входит выделение и сохранение информации (стоповой), передаваемой на последних шести рабочих частотах (см. фиг. 2), изъятой из блока 20. В соответствии с поступающими на адресную группу входов команд блока 10 на его группе информационных выходов последовательно формируются служебные сообщения об окончании работы. Последние поступают на вторую группу информационных входов сумматора 22. В результате под управлением блока 10 последовательно через сумматор 22 проходит служебная информация о начале работы и далее сообщение о ее окончании. После преобразования в блоке 14 она поступает на информационную группу входов передатчика помех 11. При этом сообщение об окончании работы передается на частотах ƒ…ƒ, определенных блоками 7-10. Продолжительность формирования помехового сигнала ΔT задается по шине 19 оператором перед началом работы.
П
После завершения интервала ΔT сигнал на выходе блока 17 снимается, а передатчик помех 11 переходит в режим ожидания (устройством выполняется анализ эффективности помех, см. фиг. 10). Длительность последнего Δt также задается оператором по шине 18 перед началом работы. Для этого на втором управляющем выходе блока управления 17 формируется сигнал, поступающий на вход управления блока обнаружения пауз 16. Последний переводится в режим оценки эффективности результатов подавления за интервал времени Δt. Если в течение названного интервала времени блоком 16 обнаружена работа подавляемой радиосети, устройство переходит в режим ожидания ее завершения. При этом на первом его выходе формируется сигнал, поступающий на первый информационный вход блока управления 17. В результате начинается новый цикл радиоподавления длительностью Т=ΔT+Δt. В противном случае при отсутствии радиообмена в подавляемой радиосети на втором выходе блока 16 формируется сигнал, обнуляющий содержимое блоков 8, 9, 10, 13, 20 и 21. В результате предлагаемое устройство завершило подавление k-й радиосети и готово к поиску, обнаружению и подавлению очередной заданной радиосети с ППРЧ. Синхронную работу всех элементов устройства обеспечивают высокостабильные сигналы блока опорных частот 1.
Реализация всех трех вариантов устройства создания преднамеренных помех трудностей не вызывает. Многоканальный радиоприемник 5 предназначен для одновременного приема сигналов в широкой полосе частот, например 30…108 МГц, и преобразование их на промежуточную частоту, например 90 МГц. Его реализация известна и трудностей не вызывает (см. Фомин Н.Н., Буга Н.Н. и др. Радиоприемные устройства: Учебник для вузов. - 3-е изд., стереотип. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007. - С. 520; Головин О.В. Радиоприемные устройства. - М.: Горячая линия - Телеком, 2004 г.) Реализация многоканальных устройств 3, 15 и 30 идентична.
Блок аналого-цифровых преобразователей 6 может быть реализован на серийно выпускаемых фирмой ZETlab Studio изделиях (http://www.zetlab.ru/catalog/). Возможны и другие варианты реализации АЦП (см. «Профессиональное оборудование и технологии» (http://www.protehnology.ru/page/about)).
Селектор сигналов 7 предназначен для выделения излучений заданных ИРИ с ППРЧ из совокупности фона в широкой полосе частот ΔF. На фиг. 11 приведена структурная схема блока селекции сигналов 7, базирующегося на использовании наиболее информативных параметров анализируемых излучений: частотно-временными особенностями структуры сигналов с ППРЧ, их пространственных и мощностных параметрах. Селектор сигналов 7 содержит (см. фиг. 11) последовательно соединенные блок памяти 23, дешифратор 24, первый коммутатор 25, селектор по пространственным параметрам 27 и второй коммутатор 31, группа информационных выходов которого является группой информационных выходов селектора сигналов 7, группа информационных входов блока памяти 23 является группой входов управления селектора сигналов 7, вторая группа входов первого коммутатора 25 является группой информационных входов селектора сигналов 7, вторая группа информационных выходов первого коммутатора 25 соединена с группой информационных входов селектора по спектральной мощности 26, четвертая группа информационных выходов первого коммутатора 25 соединена с группой информационных входов селектора по пространственно-мощностным параметрам 29, группа информационных выходов которого соединена с третьей группой информационных входов второго коммутатора 31, вторая группа информационных входов которого соединена с группой информационных выходов селектора по спектральной мощности 26, пятая группа информационных выходов первого коммутатора 25 объединена с группой информационных входов селектора по пространственно-временным параметрам 30, группа информационных выходов которого соединена с четвертой группой информационных входов второго коммутатора 31, третья группа информационных выходов первого коммутатора 25 соединена с группой информационных входов селектора по временным параметрам 28, группа выходов которого соединена с пятой группой информационных входов второго коммутатора 31, управляющий вход которого соединен с выходом дешифратора 24, а вход синхронизации дешифратора 24 объединен со входами синхронизации селектора по спектральной мощности 26, селектора по пространственным параметрам 27, селектора по временным параметрам 28, селектора по пространственно-мощностным параметрам 29, селектора по пространственно-временным параметрам 30, тактовым входом блока памяти 23 и является опорным входом селектора сигналов 7.
Работа селектора сигналов 7 осуществляется следующим образом. На подготовительном этапе по первой установочной шине 2 оператором задают параметр (параметры), по которым должна осуществляться селекция входного потока сигналов. Последняя записывается в блок памяти 23. С приходом очередного тактового импульса блока 1 содержимое блока 23 поступает на группу информационных входов дешифратора 24. При этом содержимое блока 23 сохраняется на весь период работы устройства до поступления новых данных от оператора по шине 2. В функции блока 24 входит преобразование поступивших от блока 23 данных к виду, необходимому для нормальной работы первого и второго коммутаторов 25 и 31. Преобразованные данные с выхода блока 24 поступают на группу входов управления первого коммутатора 25. На группе информационных входов последнего присутствует принятый блоком 5 в полосе частот ΔF и преобразованный в цифровую форму в блоке 6 суммарный сигнальный поток. В функции блока 25 входит направление (коммутация) этого потока на вход заданного оператором селектора. В качестве последних выступают селектор по спектральной мощности 26, селектор по пространственным параметрам 27, селектор по временным параметрам 28 и их комбинации: селектор по пространственно-мощностным параметрам 29 и селектор по пространственно-временным параметрам 30. Возможны и другие комбинирования параметров для их использования в селекторах. На фиг. 11 нашли свое отражение наиболее часто используемые среди них. Группы информационных выходов всех названных селекторов соединяются с соответствующими группами информационных входов второго коммутатора 31. Группа входов управления блока 31 объединена с группой входов управления первого коммутатора 25. В результате на выход блока 31 проходят сигналы только с заданного оператором селектора. Синхронизацию работы элементов блока 7 обеспечивают импульсы блока 1. Функцию коммутатора 31 также может выполнять сумматор.
Реализация блоков 23, 24, 25 и 31 известна и трудностей не вызывает (см. Большие интегральные схемы запоминающих устройств: Справочник / А.Ю. Гордонов, Н.В. Бекин, В.В. Цыркин и др.; Под ред. А.Ю. Гордонова. - М.: Радио и связь, 1990. - 288 с.).
Реализация селектора по спектральной мощности 26 известна и трудностей не вызывает. В кн. Залманзон Л.А. Преобразования Фурье, Уолша, Харра и их применение в управлении, связи и других областях. - М.: Наука, 1989. - 496 с. на стр. 182-189 подробно раскрыт порядок измерения спектральной мощности принимаемых сигналов. В качестве возможной реализации блока 25 может быть использовано устройство по Пат. РФ №2137151. В названном устройстве отсутствует необходимость дискретизации принятых сигналов, она выполняется блоком 6.
Реализация селектора по пространственным параметрам 27 известна и трудностей не вызывает. Может быть реализован в соответствии с Пат. РФ №2449473. Селектор 27, реализованный на основе «Многоканального адаптивного радиоприемного устройства» ,обеспечивает помехозащитное выделение сигналов одного ИРИ с ППРЧ за счет оптимизации направленных свойств диаграммы направленности первой антенной системы 4. Кроме того, блок 27 может быть выполнен в соответствии с Пат. РФ 2477551. Одновременная пространственная селекция сигналов нескольких ИРИ с ППРЧ достигается блоком 27 при его реализации на основе Пат. РФ №2449472 (первый вариант реализации устройства). В этом случае также дополнительно обеспечивается улучшение соотношения сигнал/шум за счет адаптивной обработки принимаемых сигналов.
Реализация селектора по временным параметрам 28 известна и трудностей не вызывает. В качестве временных параметров в работе селекторов обычно используют моменты начала (конца) излучения радиосредств с ППРЧ на частотных позициях (условно назовем цикловой синхронизацией) и более тонкую структуру - фронты элементарных информационных посылок (тактовая синхронизация). Селектор 28, обеспечивающий выделение сигналов одного ИРИ с ППРЧ, может быть реализован аналогично многоканальному адаптивному радиоприемному устройству по Пат. РФ 2107394. Для обеспечения одновременного выделения сигналов нескольких ИРИ с ППРЧ данная операция может быть реализована с помощью устройства на основе Пат. РФ 2066925 (первый вариант реализации устройства создания преднамеренных помех).
min
max
изм
min
max
Селектор по пространственно-временным параметрам 30 целесообразно реализовать с помощью устройства по Пат. РФ 2450422, обеспечивающего одновременное помехоустойчивое выделение сигналов нескольких ИРИ с ППРЧ. Следует отметить, что в случае дополнительного секторного задания пространственных параметров по шине 2 (θ, θ), в селекторах 27 и 30 вводят блоки сравнения измеренных значений θ со значениями θ и θ для принятия решения.
Селектор по пространственно-мощностным параметрам 29 может быть реализован аналогично соответствующему блоку 5.1 устройства-прототипа по Пат. РФ 2334360. Синхронизация работы всех элементов селектора сигналов 7 обеспечивается импульсами блока опорных частот 1.
Реализация блока определения рабочих частот 8 известна и трудностей не вызывает. Может быть реализован в соответствии с Пат. РФ 2303786 «Способ и устройство оценивания несущей частоты сигнала», реализующее оценку в базисах Виленкина-Крестенсона и обеспечивающее высокую точность измерений. Отличие в реализационном аспекте состоит в том, что отсутствует необходимость в аналого-цифровом преобразователе 1 на фиг. 2 (Пат РФ 2303786), так как эта операция выполняется блоком 6. Известны и другие варианты исполнения блока 8 (см. Пат. РФ 2168759), позволяющие реализовать его функции.
Блок памяти 9 предназначен для упорядоченного хранения номиналов рабочих частот заданного ИРИ с ППРЧ с учетом времени поступления. Адреса ячеек памяти блока 9 соответствуют очередности появления излучения радиостанций с ППРЧ на частотных позициях. Блок 9 легко реализуется на репрограммируемых постоянных запоминающих устройствах (серии КМ 1609) и дискетных элементах ТТЛ-серии (см. Большие интегральные схемы запоминающих устройств: Справочник/ А.Ю. Гордонов и др.; Под ред. А.Ю. Гордонова. - М.: Радио и связь, 1990. - 288 с.).
1
15
1
21
i
Блок определения адресной группы частот 10 предназначен для нахождения номиналов частот ƒ…ƒ (первый и второй варианты реализации устройств) или ƒ…ƒ (для третьего варианта реализации устройства) из совокупности данных, хранящихся в блоке 9. Кроме того, в функции блока входит формирование информации о текущем номере i-й частотной позиции (на адресной группе выходов), номинал которой ƒ присутствует на его группе информационных выходов. Реализация блока 10 трудностей не вызывает. Содержит счетчик импульсов, дешифратор и блок элементов «ИЛИ», (см. Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения: Справочник. - 2-у изд. перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1990. - 512 с.).
Передатчик помех 11 может быть реализован с помощью последовательно подключенных синтезатора частоты компании MINI-CIRCUITS (см. Ю. Никитин «Генераторы, управляемые напряжением компании MINI-CIRCUITS для радиочастотных синтезаторов» // Компоненты и технологии, №3, 2003 г.) и усилителя мощности этой же фирмы ZHL-100W-GAN+.
В качестве элементов второй антенной системы 12 могут быть использованы ненаправленные антенные элементы: штыревые согласованной длины, дискоконусы, симметричная поликоническая антенна (см. Пат. РФ 2486642) и др. В случае задания сектора подавления для этой цели может найти применение логопериодическая комбинированная антенна (см. Пат. РФ 2427946).
Блок опорной частоты 1 предназначен для формирования высокостабильного сигнала (меандра) с частотой 120 МГц. Блок 1 содержит опорный генератор, обеспечивающий формирование высокостабильного аналогового сигнала с частотой 10 МГц (выполняется с применением DDS-синтезатора). С выхода синтезатора сигнал с уровнем - 4 дБм поступает на усилитель с коэффициентом усиления 14 дБ и далее на формирователь меандра с частотой 120 МГц. Последний целесообразно изготовить на компараторе ADCMP551 фирмы Analog Devices (http://www.analog.com/static/imported-files/datasheets/ADCMP551.pdf).
Блок 16 предназначен для обнаружения пауз в работе радиосети с ППРЧ, а также факта окончания ее работы. Блок обнаружения пауз 16 (см. фиг. 12) содержит последовательно соединенные формирователь импульсов 32, счетчик импульсов 34 и блок принятия решения 35, первый выход которого является первым выходом блока 16, второй выход блока 35 является вторым выходом блока обнаружения пауз 16, а вторая группа информационных входов блока 35 является второй установочной шиной 18 устройства создания преднамеренных помех, и делитель импульсов 33, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов 34, информационный вход блока 33 является опорным входом блока обнаружения пауз 16, группа информационных входов формирователя импульсов 32 является первой группой информационных входов блока обнаружения пауз 16, а первый вход управления блока принятия решения 35 соединен со входом обнуления счетчика импульсов 34 и выходом блока 32, второй вход управления блока 35 является входом управления блока обнаружения пауз 16.
p
p
p
i
изм
p
изм
p
p
Работа блока обнаружения пауз 16 осуществляется следующим образом (см. фиг. 12). Перед началом работы в блок принятия решения 35 по шине 18 задаются значения временных интервалов Δt и Δt. Значение Δt определяется исходя из технических характеристик подавляемых ИРИ с ППРЧ (скорости смены рабочих частот). При подавлении ИРИ FALCON II Δt может составлять 10-20 мс. В процессе работы устройства блоком 7 выделяются сигналы заданного ИРИ с ППРЧ. На выходе блока 8 формируется последовательность номиналов используемых в работе частот. Последняя поступает на группу информационных входов формирователя импульсов 32. В задачу последнего входит формирование на своем выходе одиночного импульса в момент времени поступления очередного значения частоты ƒ ИРИ с ППРЧ. На вход делителя импульсов 33 поступают опорные импульсы блока 1. Частота их следования составляет 120 МГц. В функцию блока 33 входит увеличение периода следования импульсов для уменьшения необходимой емкости счетчика импульсов 34. Коэффициент деления в блоке 33 может составлять 1000/1. Импульсы с выхода блока 33 поступают на счетный вход счетчика импульсов 34. Заполнение последнего осуществляется до момента поступления импульса с выхода формирователя импульсов 32 на его вход обнуления. Этим импульсом содержимое счетчика 34 переписывается в блок принятия решения 35 и обнуляется. Содержимое счетчика эквивалентно временному интервалу между соседними излучениями ИРИ с ППРЧ на рабочих частотах. В блоке принятия решения 35 полученное значение t сравнивается с пороговым Δt. Данный процесс продолжается до момента, когда t>Δt. Превышение Δt свидетельствует о паузе в работе анализируемой радиосети. В результате на первом выходе блока 35 формируется импульс, поступающий на первый вход блока управления 17.
p
p
изм
p
После завершения цикла подавления длительностью ΔT блоком 17 формируется управляющий сигнал (импульс), поступающий на второй управляющий вход блока принятия решения 35. Этим сигналом блок 35 переводится в режим анализа эффективности созданных радиопомех путем увеличения интервала анализа до Δt. Если в интервале времени Δt отмечается в работе ИРИ с ППРЧ, блок 16 работает по описанному выше алгоритму, а подавление радиосети продолжается. В противном случае, анализ выполняют в течение Δt, Δt>Δt. Если работа в радиосети отсутствует в течение заданного интервала времени Δt, принимается решение о завершении ее подавления, на втором выходе блока 35 формируется импульс, поступающий на входы обнуления блоков 8, 9, 10, 13, (8, 9, 10, 13, 20 и 21). Устройство готово к новому циклу работы. При появлении излучений в интервале времени Δt>t>Δt продолжается подавление радиосети с ППРЧ (на первом выходе блока 35 формируется очередной импульс).
Реализация всех элементов блока 16 известна и трудностей не вызывает, могут быть выполнены на элементарной элементной базе микросхем ТТЛ-серии. Блок принятия решения содержит блок буферной памяти, два дешифратора, RS-триггер и сумматор.
a
a
a
a
Блок управления 17 предназначен (см. фиг. 13) для формирования управляющего сигнала блоку 11 длительностью ΔT на формирование помехового сигнала (импульса единичной амплитуды и длительностью ΔТ). Кроме того, на втором выходе блока 17 формируется управляющий сигнал на перевод блока 16 в режим анализа эффективности процедуры подавления. Блок управления 17 содержит первый 36 и второй 38 формирователи импульсов соответственно, блок памяти 39 и управляемый элемент задержки 37. В блок памяти 39 перед началом работы записывают значения длительности интервала подавления ΔТ и паузы в работе t (второй вариант реализации устройства), поступающие по шине 19 устройства. Эти величины определяют длительность импульса ΔТ, формируемого блоком 38, и задержку t в формировании блоком 36 ответного импульса. Начало появления первого из них определяется моментом прихода сигнала с первого выхода блока 16. Задний фронт импульса, сформированного блоком 38, используется блоком 36 для формирования второго управляющего сигнала (импульса). Последний поступает на вход управления блока 16. Задержку в его формировании на значение t выполняет управляемый элемент задержки 37. При реализации второго и третьего способов создания преднамеренных помех t=0, а необходимость в блоке 37 отпадает.
16
21
Блок выделения стоповой информации 21 предназначен для выделения служебной информации о завершении работы, передаваемой на последних шести рабочих частотах. Далее эта информация должна быть передана на частотах ƒ…ƒ, определенных блоками 8, 9 и 10. Следовательно, блок 21 должен содержать последовательно соединенные селектор информации и блок буферной памяти. Причем информация из последних шести ячеек памяти блока 20 переписывается в буферную память блока 21 по адресам с 16 по 21. Реализация названных элементов известна и трудностей не вызывает, могут быть реализованы на элементной базе микросхем ТТЛ-серии.
В обществе с ограниченной ответственностью «Специальный технологический центр» г. Санкт-Петербург выполнено макетирование предлагаемых устройств, которые прошли успешные испытания. Для повышения быстродействия устройств, уменьшения габаритных характеристик и потребляемой электроэнергии, повышения их надежности блоки 6, 7, 8, 9, 10, а также 16 и 17 целесообразно реализовать на процессоре цифровой обработки сигналов DSP TMS320c6455 (см. http://www.compel.ru) в совокупности с микросхемой FPGA Virtex XC4SX35 и получившее наименование «Модуль цифровой обработки сигналов» УИЕС 467415.004. В этом случае вся обработка выполняется цифровыми методами. В качестве многоканального радиоприемника 5 использован «Модуль приема и преобразования», разработанный в ООО «СТЦ» и получивший наименование УИУС 468151.013. Последний представляет из себя трехканальное радиоприемное устройство с полосой пропускания 20 МГц каждого из каналов. Обеспечивает одновременный прием сигналов в полосе 60 МГц. В качестве передатчика помех 11 использован «Модуль преобразования частоты передачи» (аналого-цифровой передатчик), получивший наименование УИЕС 464.217.001. Представляет из себя синтезатор частот (разработка ООО «СТЦ») и усилитель мощности фирмы MINI-CIRCUITS ZHL-100W-GAN+. В качестве блока опорных частот 1 использован «Модуль генераторов частот 10/120 МГц», получивший наименование УИЕС 467871.006, разработан ООО «СТЦ». Управление устройством осуществляется с «Платы распределения сигналов управления» УИЕС 469331.001. Модуль цифровой обработки сигналов работает в соответствии с одним из алгоритмов, представленным на фиг. 4, 5, 7, 8, 10. Проведенные полевые испытания показали, что разработанные модули обеспечивают эффективное подавление систем связи с ППРЧ на базе радиосредств FAL-CON-II.
Таким образом, экспериментальная проверка подтвердила возможность достижения технического результата.