СПОСОБ РАДИОПОДАВЛЕНИЯ КАНАЛОВ СВЯЗИ
METHOD FOR RADIO JAMMING OF COMMUNICATION CHANNELS

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к технике создания искусственных радиопомех, и, в частности, может быть использовано для избирательного радиоподавления источников излучения, априорная информация о загруженности рабочих частот которых не известна, в том числе использующих режим с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ).
Известен способ формирования помех, описанный в книге: Палий А.И. Радиоэлектронная борьба. - 2-е изд., перераб. и доп.- М: Военное издательство, 1989, с.34, рис.2.11. Способ включает прием сигнала источника излучения, определение его параметров (формирование структуры модулирующего напряжения (см. стр.15-17 указанной книги), модуляцию сигнала возбудителя, усиление и излучение в эфир помеховых сигналов.
Недостаток способа в том, что он имеет ограниченную область применения, так как позволяет эффективно подавлять системы связи, использующие в качестве рабочих только одну несущую частоту. Так, при подавлении источников излучений, использующих пакетную технологию, при которой длительность излучения на одной из рабочих частот составляет порядка 10-100 мс, создается ситуация, когда помеховый сигнал излучается на одной частоте, а работа источника излучений осуществляется на другой.
Известен способ формирования радиопомех: Европатент ЕР 0293167 A2, опубликованный 30.11.88, бюл. 88/48, МПК Н04К 3/00. Этот аналог включает прием сигнала источника излучения, определение частотных и структурных параметров этого сигнала (несущую частоту, длительность передачи, моменты начала и окончания передачи соседнего «дружественного передатчика»), формирование структуры модулирующего помехового напряжения, модуляцию сигнала возбудителя полученным модулирующим напряжением, усиление и излучение помехового сигнала только после окончания работы соседнего передатчика.
Недостаток способа в том, что он имеет ограниченную область применения, так как позволяет подавлять системы связи, работающие только в симплексном режиме приема и передачи сообщений.
Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является способ радиоподавления каналов связи по патенту РФ №2104616 С1 от 10.02.98, МПК H04K 3/00, опубл. 10.02.98, бюл. №4.
Способ-прототип включает в себя прием сигналов источника излучения, определение их параметров, измерение суммарного времени, в течение которого отсутствует прием сигналов на рабочих частотах источника излучения в заданном промежутке времени, распределение временного ресурса подавления между рабочими частотами источника излучения, подлежащих радиоподавлению. Формирование структуры управляющих сигналов, задающих режим работы устройства управления передачей и структуру модулирующих напряжений. Модуляцию сигналов возбудителей, усиление их в передатчике помех и излучение в режиме, заданном сигналом устройства управления передачей, согласно временному ресурсу подавления в течение интервала, равного времени отсутствия приема на подавляемой частоте.
Недостаток способа-прототипа заключается в том, что он имеет ограниченную область применения, так как позволяет эффективно осуществлять радиоподавление только тех систем связи, которые для передачи данных используют достаточно ограниченное количество рабочих частот и информация о степени их загруженности полностью априори известна.
Целью данного изобретения является разработка способа радиоподавления каналов связи, обеспечивающего расширение области его применения. В частности, для радиоподавления каналов связи, информация о степени загруженности которых априори неизвестна, в том числе для радиоканалов, в которых реализован режим с ППРЧ.
p
i
i
i
min
р
i
i
п
i
п
п
mm
п
р
i
р
п
п
i
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе радиоподавления каналов связи, заключающегося в том, что принимают сигналы источника излучения, определяют их параметры, формируют сигналы управления режимом передачи и структурой модулирующих напряжений. Модулируют, усиливают и излучают помеховые сигналы. Сигналы источника излучения принимают в полосе частот ΔF в течение временного цикла Т на каждой рабочей частоте источника излучения f, где i=1, 2, … - текущий номер рабочей частоты источника излучения. Определяют и запоминают пространственные координаты источника излучения, после чего определяют параметры принятых сигналов, в качестве которых выбирают несущую частоту, ширину спектра и вид модуляции, и при приеме сигнала измеряют время t, в течение которого сигнал существует на i-й частоте. Из числа измеренных временных интервалов t выделяют минимальное значение t, а временной цикл Т завершают при условии трехкратного совпадения наименьшего из значений t обнаруженных сигналов на рабочих частотах f источника излучения. Причем формируемые сигналы управления режимом передачи включают сигналы выбора несущих частот помеховых сигналов, совпадающие с рабочими частотами принятых сигналов источника излучения, сигналы управления временем излучения помеховых сигналов t на частотах f в пределах временного цикла Т. При этом модулируют, усиливают и излучают помеховые сигналы в интервале времени t=t в течение временного цикла Т, начиная с окончания временного цикла Т, каждый раз при обнаружении сигнала на одной из рабочих частот f, только при совпадении пространственных координат источника его излучения с ранее запомненными пространственными координатами, определенными на временном цикле Т, а завершенным временной цикл Т считают, если после окончания очередного излучения помехового сигнала на интервале времени t, на всех частотах f сигнал от источника с ранее запомненными пространственными координатами отсутствует.
Благодаря новой совокупности существенных признаков, в заявленном способе предоставляется возможность для избирательного радиоподавления источников излучения, на основе учета их пространственных координат, информация о загруженности рабочих частот каналов связи которых априори не известна, в том числе радиоканалов, в которых используется режим с ППРЧ, что указывает на расширение области применения заявленного способа.
Заявленный способ поясняется рисунком, на котором показан:
р
п
фиг.1 спектр A(f) и частотно-временная панорама, поясняющие принцип реализации предлагаемого способа, на которой нанесены временные циклы Т и Т, полоса частот ΔF работы источника излучений с ППРЧ. На частотно-временной панораме, обозначенной на фиг.1 координатами X1 и X2, представлено распределение энергии сигналов во времени в виде затемненных струящихся линий для каждой из частот спектра, обозначенного на фиг.1 координатами X2 и Х3. Участки распределений сигналов с большей концентрацией энергии на фиг.1 имеют большую интенсивность затемнения.
Возможность реализации предложенного способа радиоподавления каналов связи, информация о степени загруженности которых априори не известна, в том числе для радиоканалов, в которых реализован режим с ППРЧ, объясняется следующим.
Известно, что в каналах связи пакетных радиосетей информация передается с помощью последовательности коротких (10-100 мс) сообщений со случайными промежутками следования пакетов, под которыми понимают непрерывную взаимосвязанную последовательность бит, передаваемую или принимаемую как единое целое (см. Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями. - М.: Мир, 1979, раздел 5.11, с.405. - раздел 5.12, с.441.).
Протокол - это свод правил и форматов, определяющий порядок взаимодействия коммуникационных компонент и оконечного оборудования абонентов системы связи (см. Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы. - М.: Мир, 1990, с.510).
р
Для подавления такого канала известным способом-прототипом (РФ №2104616 С1 от 10.02.98, МПК H04K 3/00, опубл. 10.02.98, бюлл. №4) необходимо создавать помеховый сигнал на рабочей частоте источника излучения в пределах времени, равного интервалу, в пределах которого указанный источник не передает информацию, т.е. не излучает. Такие условия радиоподавления предполагают или наличие априорной информации о загруженности рабочей частоты, или достаточно протяженный промежуток временного цикла Т для набора требуемой статистики. При передаче коротких сообщений обеспечить такие условия не всегда возможно.
Предлагаемый способ не требует априорной информации о загруженности рабочих частот каналов связи и реализуется следующей последовательностью действий.
р
i
i
i
i
В течение временного цикла Т принимают сигналы в полосе частот ΔF на каждой рабочей частоте источника излучения f. В случае обнаружения сигнала источника излучения измеряют и запоминают пространственные координаты источника, а также значение несущей частоты f сигнала и время t, в течение которого он существует (излучается) на данной частоте. Одновременно в течение времени приема сигналов на частоте f с выхода промежуточной частоты приемного устройства подают принятый сигнал на анализатор спектра, где определяют его вид модуляции и измеряют ширину его спектра. Рассмотренные действия известны и описаны, например, в (Палий А.И. Радиоэлектронная борьба. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Военное издательство, 1989, с.15-17 указанной книги). Пространственные координаты источника можно определить, используя методы радиопеленгации, которые известны и описаны, например, в (Вартанесян В.А., Гойхман Э.Ш., Рогаткин М.И. Радиопеленгация, М.: Военное издательство министерства обороны СССР, 1966, с.8-11 и 89-107.).
i
i
1
1
На фиг.1 изображена частотно-временная панорама полосы частот ΔF, в которой зафиксирована работа 11 источников непрерывного излучения, использующих для работы одну фиксированную несущую частоту, и одного источника пакетной радиосвязи, использующего для работы N=8 рабочих частот f (на фиг.1 положения f на частотно-временной панораме показаны пунктирными линиями), а также зафиксирована работа источника непрерывного излучения с момента времени t на частоте f, которая используется источником пакетной радиосвязи (источник непрерывного излучения и источник пакетной радиосвязи имеют различные пространственные координаты).
На фиг.1 метки Х1 и X2 указывают границы представления сигналов в полосе частот ΔF в виде частотно-временной панорамы. Метками X2 и Х3 обозначены границы представления сигналов в полосе частот ΔF в виде спектра.
2
5
6
3
5
6
min
р
На фиг.1 показаны результаты обнаружения работы источника излучения на контролируемых частотах f, f и f. Так как интервалы времени излучения на указанных частотах оказались минимальными и равными между собой t=t=t=t (в общем случае временные интервалы могут быть различными см. Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями. - М.: Мир, 1979, раздел 5.11, с.405. - раздел 5.12, с.441.), то временной цикл Т был прекращен.
р
п
i
min
р
По окончанию временного цикла Т начинают временной цикл Т, в пределах которого измеряют уровень сигнала на рабочих частотах f, и в случае превышения заданного порогового значения (обнаружения сигнала), излучают помеховый сигнал течение времени t, если пространственные координаты источника совпадают с запомненными ранее на длительности временного цикла Т.
Рассмотренные действия известны и описаны, например, в (Европатент EP 0293167 А2, опубликованный 30.11.88, бюл. 88/48, МПК H04K 3/00) и (патенте RU (11) 2263328 (13) С1, опубликованного 2005.10.27. «Способ и устройство определения координат источника радиоизлучения»).
п
4
8
1
7
2
i
п
min
7
2
1
2
На фиг.1 в пределах временного цикла цикл Т сигналы источника излучения последовательно обнаружены на частотах f, f, f, f и f из перечня рабочих частот f. На указанных частотах в соответствующей последовательности излучают сигнал помехи в течение времени t=t. После подавления сигнала источника излучения пакетной радиосвязи на частоте f обнаруживают в момент времени t сигнал источника непрерывного излучения на частоте f. Так как пространственные координаты источника непрерывного излучения не совпадают с запомненными ранее координатами источника пакетной радиосвязи, то помеховый сигнал не излучается до момента обнаружения сигнала на частоте f.
р
На фиг.1 нумерация временных интервалов на длительности временного цикла Т совпадает с нумерацией контролируемых частот, что указывает на соответствие временного интервала контролируемой частоте.
п
п
i
п
2
Цикл Т прекращают, если после очередного излучения помехового сигнала в течение времени t работа источника излучения не обнаруживается ни на одной из рабочих частотах из перечня f. На фиг.1 временной цикл Т прекращен после подавления сигнала источника излучения на частоте f.
п
i
Операции по формированию сигналов управления режимом передачи, включающем выбор несущих частот помеховых сигналов, совпадающих с рабочими частотами принятых сигналов источников излучения каналов пакетной связи, выработку сигналов управления временем излучения помеховых сигналов t на частотах f в пределах временного цикла подавления известны и описаны, например в (патенте РФ №2104616 С1 от 10.02.98, МПК H04K 3/00, опубл. 10.02.98, бюл., №4).