УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ РАДИОПОМЕХ
APPARATUS FOR GENERATING RADIO INTERFERENCE

Изобретение относится к радиоэлектронному подавлению и может быть использовано для формирования радиопомех дискретным каналам связи со сверточным кодированием и скоростью 4/5.
Одним из основных требований к средствам создания радиопомех является возможность подавления разнообразных средств радиосвязи. В настоящее время средств создания радиопомех сотовым и спутниковым системам связи, использующим сверточное кодирование, не существует. Техническая реализация предлагаемого устройства формирования радиопомех позволит сократить дисбаланс в этой области.
Известна (аналог) станция помех радиосвязи [А.И.Палий. Радиоэлектронная борьба: (Средства и способы подавления и защиты радиоэлектронных систем). М.: «Воениздат», - 1981, стр.56], содержащая последовательно соединенные приемную антенну, антенный переключатель, приемник, анализатор сигнала, генератор шумового напряжения, модулятор, усилитель, передатчик и передающую антенну.
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности создания радиоэлектронных помех дискретным каналам связи со сверточным кодированием и скоростью 4/5.
Из известных устройств для формирования помех каналам связи наиболее близким по назначению и технической сущности является станция ответных помех [В.И.Борисов, В.М.Зинчук, А.Е.Лимарев, А.В.Немчилов, А.А.Чаплыгин. Пространственные и вероятностно-временные характеристики эффективности станций ответных помех при подавлении систем радиосвязи. М.: «РадиоСофт», - 2008, стр.320], содержащее последовательно соединенные приемную антенну, приемно-возбудительный блок и радиопередающий блок с передающей антенной, а также блок формирования помех и блок управления, входы которых соединены со вторым и третьим выходами приемно-возбудительного блока соответственно, кроме того, второй и третий входы приемно-возбудительного блока соединены с первым выходом блока управления и выходом блока формирования помех соответственно.
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности создания радиопомех дискретным каналам связи со сверточным кодированием и скоростью 4/5.
Технической задачей данного изобретения является расширение функциональных возможностей устройства формирования радиопомех в части подавления дискретных каналов связи со сверточным кодированием и скоростью 4/5.
Технический результат достигается за счет того, что в известное устройство, содержащее последовательно соединенные приемную антенну, приемно-возбудительный блок и радиопередающий блок с передающей антенной, а также блок формирования помех и блок управления, входы которых соединены со вторым и третьим выходами приемно-возбудительного блока соответственно, кроме того, второй и третий входы приемно-возбудительного блока соединены с первым выходом блока управления и выходом блока формирования помех соответственно, дополнительно введены последовательно соединенные блок разрешения, блок тактовой синхронизации, генератор псевдослучайной последовательности и блок радиоподавления сверточных каналов связи, при этом блок разрешения входом соединен со вторым выходом блока управления, а первым выходом соединен параллельно с пятым входом приемно-возбудительного блока и первым входом блока радиоподавления сверточных каналов связи, выход и третий вход которого соединены с четвертым входом приемно-возбудительного блока и со вторым выходом блока тактовой синхронизации соответственно.
Сущность изобретения заключается в том, что в прототипе формируется шумовой помеховый сигнал, который на входе приемного устройства вызывает снижение отношения сигнал/помеха, а согласно изобретению - устройство формирует помеховый сигнал, по структуре аналогичный передаваемому, который приемным устройством будет восприниматься как полезный. При этом сигнал со сверточным кодированием и скоростью 4/5 представляет собой информационный пакет, состоящий из трех частей: адреса (двадцать один символ), информационной бинарной последовательности и признака окончания информационного пакета (пяти нулевых посылок), а помеховый сигнал представляет собой его копию, с отличающейся лишь информационной частью, которая заменяется случайной последовательностью импульсов.
На фиг.1 представлена структурная схема устройства формирования радиопомех. На фиг.2 представлен один из вариантов построения блока радиоподавления сверточных каналов связи.
Устройство формирования радиопомех содержит (фиг.1) приемную антенну - 1, приемно-возбудительный блок - 2, радиопередающий блок - 3, передающую антенну - 4, блок управления - 5, блок формирования помех - 6, блок разрешения - 7, блок тактовой синхронизации - 8, генератор псевдослучайной последовательности - 9, блок радиоподавления сверточных каналов связи - 10.
При этом приемная антенна - 1, приемно-возбудительный блок - 2, радиопередающий блок - 3, передающая антенна - 4 соединены последовательно. Приемно-возбудительный блок - 2 вторым и третьим выходом присоединен к блокам формирования помех - 6 и управления - 5 соответственно, а вторым и третьим входом - к первому выходу блока управления - 5 и выходу блока формирования помех - 6 соответственно. Блок разрешения - 7, блок тактовой синхронизации - 8, генератор псевдослучайной последовательности - 9 и блок радиоподавления сверточных каналов связи - 10 соединены последовательно. Кроме того, блок разрешения - 7 входом соединен со вторым выходом блока управления - 5, а первым выходом соединен параллельно с пятым входом приемно-возбудительного блока - 2 и первым входом блока радиоподавления сверточных каналов связи - 10, выход которого соединен с четвертым входом приемно-возбудительного блока - 2, а третий вход - со вторым выходом блока тактовой синхронизации - 8.
Блок радиоподавления сверточных каналов связи - 10 может быть выполнен в виде устройства (фиг.2), имеющего в своем составе счетчик количества символов - 11, счетчик нулевых символов - 12, устройство формирования признака окончания передачи - 13, ключевую схему - 14, кодер - 15.
При этом счетчик количества символов - 11 и счетчик нулевых символов - 12 соединены между собой через первый вход блока радиоподавления сверточных каналов связи - 10. Кроме того, счетчик количества символов - 11 и кодер - 15 соединены между собой через второй вход блока радиоподавления сверточных каналов связи - 10. Счетчик количества символов - 11 также соединен параллельно с кодером - 15 и ключевой схемой - 14. Счетчик нулевых символов - 12 соединен параллельно с кодером - 15 и устройством формирования признака окончания передачи - 13. Кроме того, кодер - 15 и устройство формирования признака окончания передачи - 13 соединены между собой через третий вход блока радиоподавления сверточных каналов связи - 10. Кроме того, кодер - 15 соединен с четвертым входом блока радиоподавления сверточных каналов связи - 10 и с ключевой схемой - 14, которая соединена с выходом блока радиоподавления сверточных каналов связи - 10 и с устройством формирования признака окончания передачи - 13.
Устройство формирования радиопомех (фиг.1) работает следующим образом.
Сигнал, принятый от источника радиоизлучения через приемную антенну - 1, поступает на первый вход приемно-возбудительного блока - 2, в котором осуществляется демодуляция и определение несущей частоты принятого сигнала. Демодулированный сигнал через третий выход приемно-возбудительного блока - 2 поступает на вход блока управления - 5, в котором на основе анализа принятого сигнала формируется код, содержащий параметры вида и структуры преднамеренной помехи. Этот код с первого выхода блока управления - 5 поступает на второй вход приемно-возбудительного блока - 2, где осуществляется его дешифрация и трансляция по второму выходу на вход блока формирования помех - 6. В блоке формирования помех - 6 осуществляется формирование вида и структуры помехового сигнала, и сформированная на поднесущей частоте преднамеренная помеха поступает на третий вход приемно-возбудительного блока - 2, где осуществляется перенос сформированного вида и структуры преднамеренной помехи с поднесущей частоты в область рабочих частот подавляемого источника радиоизлучения. После этого сформированный сигнал преднамеренной помехи с первого выхода приемно-возбудительного блока - 2, поступает на вход радиопередающего блока - 3. В радиопередающем блоке - 3 осуществляется усиление сигнала преднамеренной помехи до номинального уровня и его излучение с помощью передающей антенны - 4.
Если при анализе принятого сигнала выясняется, что обнаружена передача от источника радиоизлучения со сверточным кодированием и скоростью 4/5 (по отсутствию пауз между равными блоками бинарных сигналов и адресом, состоящим из двадцати одного символа), то со второго выхода блока управления - 5 на вход блока разрешения - 7 ретранслируется входной сигнал, вследствие чего с первого выхода блока разрешения - 7 на первый вход блока радиоподавления сверточных каналов связи - 10 передается команда разрешения работы, одновременно транслируемая на приемно-возбудительный блок - 2 в виде команды разрешения прохождения сигнала через пятый вход приемно-возбудительного блока - 2.
После этого со второго выхода блока разрешения - 7 на второй вход блока радиоподавления сверточных каналов связи - 10 ретранслируется адрес принятого информационного пакета - двадцать одна начальная бинарная посылка подавляемого канала связи со сверточным кодированием и скоростью 4/5. В блоке радиоподавления сверточных каналов связи - 10 происходит запись двадцати одной бинарной посылки. Далее с третьего выхода блока разрешения - 7 подается команда на запуск блока тактовой синхронизации - 8, который тактовым импульсом запускает генератор псевдослучайной последовательности - 9.
Запуск блока тактовой синхронизации - 8 обеспечивает синхронизацию работы блока радиоподавления сверточных каналов связи - 10 в соответствии с заданным алгоритмом. Тактовые импульсы со второго выхода блока тактовой синхронизации - 8 поступают на третий вход блока радиоподавления сверточных каналов связи - 10.
Генератор псевдослучайной последовательности - 9 обеспечивает формирование ложной информационной последовательности импульсов, преобразуемой в блоке радиоподавления сверточных каналов связи - 10 в помеховый сигнал на поднесущей частоте, к которому присоединяется стандартный признак окончания пакета при обнаружении пяти нулевых посылок.
Сформированная ложная информационная последовательность передается на четвертый вход приемно-возбудительного блока - 2, где осуществляется перенос сформированного вида и структуры преднамеренной помехи с поднесущей частоты в область рабочих частот подавляемого канала связи. После этого сигнал преднамеренной помехи с первого выхода приемно-возбудительного блока - 2 поступает на вход радиопередающего блока - 3. В радиопередающем блоке - 3 осуществляется усиление сигнала преднамеренной помехи до номинального уровня и его излучение с помощью передающей антенны - 4.
Одновременно с окончанием излучения преднамеренной помехи дискретным каналам связи со сверточным кодированием и скоростью 4/5 осуществляется запирание блока радиоподавления сверточных каналов связи - 10, отпирание приемно-возбудительного блока - 2 и блока формирования помех - 6, что позволяет перевести устройство формирования радиопомех в режим формирования преднамеренной помехи обычным каналам радиосвязи.
Таким образом, сформированный ложный информационный пакет по своей структуре не отличается от структуры построения передач в стандартном дискретном канале со сверточным кодированием и скоростью 4/5.
Основным узлом устройства формирования помех является блок радиоподавления сверточных каналов связи - 10, который работает в соответствии с временными тактами, определяемыми блоком тактовой синхронизации - 8. Наличие этих тактовых посылок соответствует моментам изменения выходных состояний блока радиоподавления сверточных каналов связи - 10. Блок радиоподавления сверточных каналов связи - 10 работает следующим образом. После поступления сигнала со сверточным кодированием на первый вход блока радиоподавления сверточных каналов связи - 10 осуществляется отсчет двадцати одной кодовой посылки. Эти кодовые посылки запоминаются в счетчике количества символов - 11 в качестве адресной составляющей информационного пакета. В последующем они без изменения передаются на вход ключевой схемы - 14, которая ретранслирует далее на приемно-возбудительный блок - 2 адресную составляющую информационного пакета. После передачи на вход ключевой схемы - 14 адресной части пакета на выходе счетчика количества символов - 11 формируется уровень логического нуля, который разрешает работу кодера - 15 и переключает ключевую схему - 14 в режим считывания информации, поступающей от кодера - 15. При этом кодер - 15 преобразует псевдослучайную последовательность, которая поступила от генератора псевдослучайной последовательности -9 в последовательность, в которой сохранены принципы построения сверточных кодов со скоростью 4/5. Счетчик нулевых символов - 12 производит счет последовательно идущих нулевых посылок. При этом каждая единичная посылка сбрасывает значение счетчика нулевых символов - 12. В момент обнаружения пяти нулевых посылок (признак окончания информационного пакета) на выходе счетчика нулевых символов - 12 формируется уровень логической единицы, по которому одновременно происходит запрет работы кодера - 15 и запуск устройства формирования признака окончания передачи -13. Тем же уровнем логической единицы с выхода счетчика нулевых символов - 12 (по отсутствию сигнала на выходе кодера - 15) осуществляется переключение ключевой схемы - 14 в режим ретрансляции информации в приемно-возбудительный блок - 2 с устройства формирования признака окончания передачи - 13. Это соответствует окончанию работы устройства, после чего оно автоматически переходит к режиму подавления линий радиосвязи без использования сверточного кодирования со скоростью 4/5.
Проведенный анализ уровня техники позволяет установить, что заявляемое устройство, характеризующееся совокупностью признаков, идентичных всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, отсутствует, что указывает на соответствие заявляемого изобретения критерию «новизна».
Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными признаками заявляемого устройства, показали, что в общедоступных источниках информации не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками, а именно дополнительное введение последовательно соединенных блока разрешения, блока тактовой синхронизации, генератора псевдослучайной последовательности и блока радиоподавления сверточных каналов связи, при этом блок разрешения входом соединен со вторым выходом блока управления, а первым выходом соединен параллельно с пятым входом приемно-возбудительного блока и первым входом блока радиоподавления сверточных каналов связи, выход которого соединен с четвертым входом приемно-возбудительного блока, а третий вход - со вторым выходом блока тактовой синхронизации.
Из уровня техники также не подтверждена известность влияния отличительных признаков заявляемого устройства на поставленную техническую задачу - расширение функциональных возможностей устройства формирования радиопомех в части подавления дискретных каналов связи со сверточным кодированием и скоростью 4/5, следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».
Изобретение «Устройство формирования радиопомех» промышленно применимо, так как совокупность характеризующих его признаков обеспечивает возможность его осуществления, работоспособность и воспроизводимость для радиоподавления дискретных каналов связи со сверточным кодированием и скоростью 4/5, так как для реализации заявленного устройства может быть использовано стандартное промышленное оборудование. Так, например, в качестве приемной антенны -1 может быть использована стандартная штыревая антенна, а в качестве передающей - 4 - стандартная логопериодическая антенна [Петров Б.М., Костромитин Г.И., Горемыкин Е.В. Логопериодические вибраторные антенны. М.: «Горячая линия - Телеком», - 2005, стр.16].
Приемно-возбудительный блок - 2 может быть реализован в виде приемовозбудителя станции прицельного подавления радиосвязи [В.И.Борисов, В.М.Зинчук, А.Е.Лимарев, А.В.Немчилов, А.А.Чаплыгин. Пространственные и вероятностно-временные характеристики эффективности станций ответных помех при подавлении систем радиосвязи. М.: «РадиоСофт», - 2008, стр.78, 81, 93, 94, 100, 108, 330].
В качестве блока управления - 5 может быть использован бортовой специальный вычислитель, выполненный на базе персональной ЭВМ со специальным программным обеспечением [В.И.Борисов, В.М.Зинчук, А.Е.Лимарев, А.В.Немчилов, А.А.Чаплыгин. Пространственные и вероятностно-временные характеристики эффективности станций ответных помех при подавлении систем радиосвязи. М.: «РадиоСофт», - 2008, стр.323].
Блок формирования помех - 6 может быть реализован в виде формирователя помех [В.И.Борисов, В.М.Зинчук, А.Е.Лимарев, А.В.Немчилов, А.А.Чаплыгин. Пространственные и вероятностно-временные характеристики эффективности станций ответных помех при подавлении систем радиосвязи. М.: «РадиоСофт», - 2008, стр.320].
Радиопередающий блок - 3 может быть выполнен по схеме многокаскадного усилителя мощности.
Блок разрешения - 7 может быть реализован в виде регистра сдвига [Аванесян Г.Р., Левшин В.П. Справочник. Интегральные микросхемы ТТЛ, ТТЛШ. - М.: «Машиностроение», 1993, стр.170-189].
Для реализации блока радиоподавления сверточных каналов связи - 10 могут быть использованы стандартные микросхемы К176ИЕ1 в качестве счетчика количества символов - 11 и счетчика нулевых символов - 12 [М.И.Богданович, И.Н.Грель, В.А.Прохоренко, В.В.Шалимо. Справочник. Цифровые интегральные микросхемы. - М.: Беларусь, - 1991, стр.334]; в качестве устройства формировании признака окончания передачи - 13 может быть применен мультивибратор с переменной скважностью [М.И.Богданович, И.Н.Грель, В.А.Прохоренко, В.В.Шалимо. Справочник. Цифровые интегральные микросхемы. - М.: Беларусь, - 1991, стр.282]; в качестве ключевой схемы - 14 - К176КТ1 [М.И.Богданович, И.Н.Грель, В.А.Прохоренко, В.В.Шалимо. Справочник. Цифровые интегральные микросхемы. - М.: Беларусь, - 1991, стр.322]; в качестве кодера - 15 - сборки логических элементов [М.И.Богданович, И.Н.Грель, В.А.Прохоренко, В.В.Шалимо. Справочник. Цифровые интегральные микросхемы. - М.: Беларусь, - 1991, стр.305].
Применение данного изобретения позволит расширить функциональные возможности станции ответных помех радиосвязи в части подавления линий радиосвязи со сверточным кодированием и скоростью 4/5.