УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ СИГНАЛА С ШУМОВОЙ НЕСУЩЕЙ В ИСПОЛНИТЕЛЬНОМ ПРИБОРЕ РАДИОЛИНИИ УПРАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к радиотехнике и может найти применение в устройствах обработки широкополосных сигналов (ШПС) для скрытой передачи информации в аппаратуре различного назначения.
Известны методы расширения спектра сигнала, которые могут базироваться на изменении амплитуды, частоты, фазы и временного положения (задержки) сигнала в соответствии со специальным кодом [1]. Известно устройство цифровой обработки широкополосного сигнала без предварительной синхронизации [2].
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является, выбранное в качестве прототипа, цифровое устройство для обработки широкополосного сигнала [3].
Цифровое устройство для обработки широкополосного сигнала содержит последовательно соединенные квазиоптимальный цифровой полосовой фильтр, амплитудный ограничитель, оперативное запоминающее устройство, перемножитель, второй вход которого соединен с постоянным запоминающим устройством, выход перемножителя соединен с входом сумматора.
Наиболее существенным недостатком данного устройства, при использовании для расширения спектра широкополосного сигнала псевдослучайной последовательности, является недостаточная скрытность сигнала. На фигуре 1 показан модуль амплитудного спектра широкополосного сигнала с расширением псевдослучайной последовательностью, где просматриваются регулярные составляющие (база В=100). Модуль амплитудного спектра шумовой несущей представлен на фигуре 2, что действительно воспринимается, как шумовой процесс.
Техническим результатом полезной модели является существенное повышение скрытности сигнала. Актуальность повышения скрытности сигналов радиолинии управления определяется необходимостью обеспечения высокой вероятности правильного приема команды управления в условиях возрастающих возможностей средств радиопротиводействия.
Данный технический результат достигается тем, что в состав цифрового устройства для обработки широкополосного сигнала между квазиоптимальным цифровым полосовым фильтром и амплитудным ограничителем вводятся сдвиговый регистр, опорный генератор, перемножитель сигналов и интегратор, а в качестве широкополосного сигнала используется ШПС с кодированной шумовой несущей.
На фигуре 3 представлена схема устройства обработки сигнала с шумовой несущей в исполнительном приборе радиолинии управления, содержащая квазиоптимальный цифровой полосовой фильтр 1, сдвиговый регистр 2, опорный генератор 3, первый перемножитель 4, интегратор 5, амплитудный ограничитель 6, оперативное запоминающее устройство 7, постоянное запоминающее устройство 8, второй перемножитель 9 и сумматор 10.
Устройство обработки сигнала с шумовой несущей в исполнительном приборе радиолинии управления работает следующим образом. На передающей стороне генератор шума формирует реализацию шумового процесса, соответствующей по длительности элементу сигнала Тэ, с записью в оперативное запоминающее устройство. Эта реализация, при изменении ее фазы со сдвигом на π, используется при формировании команды управления. После переноса спектра сигнала на несущую частоту, излучается широкополосный сигнал с кодированной несущей в виде фазовой манипуляции.
На приемной стороне предварительно осуществляется перенос спектра сигнала на промежуточную частоту. Квазиоптимальный цифровой полосовой фильтр 1 с шумовой полосой пропускания, соответствующей ширине спектра шумового передаваемого процесса, выделяет полезный сигнал из посторонних помех. Отсчеты сигнала с выхода квазиоптимального цифрового полосового фильтра 1 поступают на сдвиговый регистр 2, емкость которого соответствует количеству отсчетов на длительности элемента сигнала Тэ. При этом, в соответствии с теоремой Котельникова, должно выполняться условие:
max
где ƒ - максимальная частота спектра реализации шумового процесса, сформированного на передающей стороне.
Опорный генератор 3 представляет собой постоянное запоминающее устройство, в котором записаны отсчеты реализации шумового процесса, сформированные на передающей стороне. С каждым тактом записи отсчетов в сдвиговый регистр 2 осуществляется перемножение в первом перемножителе 4 всех отсчетов сдвигового регистра 2 с отсчетами сигналов из опорного генератора 3 с записью в интегратор 5. Сигнал с выхода интегратора 5 ограничивается в амплитудном ограничителе 6 на уровнях 1 и О и записывается в оперативное запоминающее устройство 7. После сдвига информации в сдвиговом регистре 2 на один разряд, считывание отсчетов сигнала, перемножение, интегрирование, ограничение и запись результата в очередную ячейку оперативного запоминающего устройства 7 повторяются. Организация оперативного запоминающего устройства включает k ячеек в строке, по количеству отсчетов на длительность элемента сигнала Тэ, и n строк, по количеству элементов в команде управления.
На каждом такте сдвига информации в сдвиговом регистре 2 необходимо выполнить считывание информации из n строк оперативного запоминающего устройства 7, во втором перемножителе 9 выполнить сравнение принятой информации из оперативного запоминающего устройства 7 с кодом команды управления, записанным в постоянном запоминающей устройстве 8. Результаты перемножения суммируются в сумматоре 10.
Устройство обработки сигнала с шумовой несущей в исполнительном приборе радиолинии управления обеспечивает повышение скрытности передачи сигнала в канале управления, по сравнению с другими способами расширения спектра ШПС.
Литература.
1. Варакин Л.Е. Теория сложных сигналов. -М.: Советское радио, 1970. - 376 с.
2. Устройство цифровой обработки широкополосного сигнала без предварительной синхронизации: пат.RU 71490, Рос. Федерация / Анисимов В.И., Кравцов А.В., Русин П.В., Тыщенеко А.Д. Опубл. 10.03.2008, Бюл. №7.
3. Цифровое устройство для обработки широкополосного сигнала, пат.RU 71838, Рос. Федерация / Анисимов В.И., Бирюков А.Н., Баринов С.В. Опубл. 20.03.2008, Бюл. №8.