УСТРОЙСТВО МАСКИРОВАНИЯ ОПАСНЫХ ОТКЛИКОВ АППАРАТУРЫ

Полезная модель относится к области радиотехники и радиосвязи для создания генераторов высокочастотного и низкочастотного шума в заданном диапазоне частот и может использоваться для маскировки побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН), а также сигналов по неравномерности потребляемого тока аппаратурой, средствами вычислительной техники (СВТ) и оконечными устройствами ввода-вывода информации.
Известен широкополосный цифровой генератор шума, состоящий из тактового генератора, регистра сдвига, сумматора по модулю два и цепи запуска, причем выход тактового генератора соединен с входом "С" регистра сдвига, выход n-го разряда которого соединен с первым входом сумматора по модулю два, второй вход которого соединен с выходом цепи запуска, вход которой соединен с выходом последнего разряда регистра сдвига, вход "D" которого соединен с выходом сумматора по модулю два, в который дополнительно введены последовательно соединенные усилитель мощности, умножительный диод и полосковая линия, при этом выход последнего разряда регистра сдвига соединен с входом усилителя мощности, выход которого через умножительный диод соединен с полосковой линией (патент РФ №2208289, Н03В 29/00, опубл. 2003.07.10).
Недостатком данного устройства является то, что в нем реализован способ маскирования опасных откликов аппаратуры последовательностью "псевдослучайных" импульсов с большим, но конечным периодом следования и в которых присутствуют корреляционные связи, обусловленные длиной регистра сдвига и разрядами регистра, к которым подключен сумматор по модулю два цепи обратной связи регистра, что существенно ухудшает эффективность маскировки.
Известен генератор случайных сигналов, содержащий задающий генератор, генератор псевдослучайной последовательности (ГПСП), делитель частоты и полосовой фильтр, в который дополнительно введены первый и второй триггеры Шмитта, фазовращатель, первый и второй сумматоры по модулю два, фильтр нижних частот и генератор импульсов, причем последовательно соединены задающий генератор, первый триггер Шмитта, ГПСП, первый сумматор по модулю два и фильтр нижних частот, выход которого является видеочастотным выходом генератора случайных сигналов, последовательно соединены фазовращатель, второй триггер Шмитта и делитель частоты, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора по модулю два, вход фазовращателя соединен с выходом задающего генератора, последовательно соединены генератор импульсов, второй сумматор по модулю два и полосовой фильтр, выход которого является высокочастотным выходом генератора случайных сигналов, при этом второй вход второго сумматора по модулю два соединен с выходом первого сумматора по модулю два (патент РФ №2208288, Н03В 29/00, G06F 7/58, опубл. 2003.07.10).
Недостатком данного устройства является то, что он не содержит первичных независимых источников шума и не позволяет получить некоррелированный шумовой сигнал с заданными спектральными характеристиками, достаточными для маскирования аппаратуры, СВТ и оконечных устройств ввода-вывода информации.
В основу полезной модели положена задача создания устройства маскирования опасных откликов от цифровых и аналоговых устройств аппаратуры в диапазоне частот побочных излучений и наводок, а также сигналов по неравномерности потребляемого тока путем встраивания в изделия широкополосного генератора шума, в котором высокочастотный шум образован генератором пуассоновского импульсного шума с требуемой средней частотой потока с введением его в антенно-фидерные устройства (АФУ) и вторичные цепи питания аппаратуры и низкочастотного шума, сформированного из суммарного высокочастотного шума фильтром низких частот требуемого спектра, преобразованного в аналоговый и импульсный шум и введения его во вторичные цепи питания аппаратуры для маскирования неравномерности потребляемого тока, что обеспечивает расширение области защищаемых устройств.
Выполнение вышеуказанной технической задачи обеспечивается тем, что в устройстве маскирования опасных откликов средств вычислительной техники, включающем создание аналогового и цифрового шума, бинарный шум с требуемой средней частотой высокочастотных маскирующих импульсов формируют на выходе сумматора путем сложения по модулю два "n" пуассоновских последовательностей бинарных импульсов, где n≥2, создаваемых идентичными "n" генераторами, а суммарную пуассоновскую последовательность импульсов через согласующий усилитель вводят в антенно-фидерные устройства для создания наведенного маскирующего шума в отходящих от средств вычислительной техники цепи, включающих в том числе цепь питания, при этом низкочастотный маскирующий шум формируют фильтром низких частот требуемого спектра из суммарного высокочастотного пуассоновского шума, преобразуют в аналоговый и импульсный, подают на усилитель требуемой мощности в нагрузку, включаемую во вторичные цепи питания аппаратуры.
В устройстве для создания маскирующего шума опасных откликов средств вычислительной техники широкополосным цифровым генератором шума, включающим источник шума, сумматор по модулю два, усилитель мощности высокочастотных сигналов, образованы "n" каналов формирования пуассоновских цифровых шумовых сигналов, в каждом из которых к первичному источнику аналогового шума подключен согласующий усилитель, фильтр и аналого-цифровой преобразователь, при этом выходы "n" каналов формирования пуассоновских цифровых сигналов, где n≥2, подключены к сумматору по модулю 2, выход которого через согласующий усилитель высокочастотных сигналов подключен к антенно-фидерному устройству, при этом низкочастотный маскирующий шум требуемого спектра и мощности сформирован путем подключения фильтра низких частот к выходу согласующего усилителя высокочастотных сигналов, выход фильтра подключен к формирователю аналогового и импульсного шума, выход которого подключен к усилителю мощности, нагрузка которого включена во вторичные цепи питания аппаратуры.
К выходу согласующего усилителя высокочастотных сигналов может быть подключен блок контроля, в который включены делитель частоты, генератор опорной частоты и схема сравнения частот.
Расширение области защищаемых устройств обеспечивается за счет увеличения средней частоты потока высокочастотного шума путем ввода дополнительных каналов формирования пуассоновских импульсных сигналов и введения во вторичные цепи питания аппаратуры шумового сигнала низкой частоты путем преобразования пуассоновского шума в аналоговый и импульсный требуемого спектра и мощности для защищаемой аппаратуры.
Состав предлагаемого устройства представлен на фиг.1
i
i
Устройство для создания маскирующего шума опасных откликов аппаратуры широкополосным генератором шума, включает высокочастотный шум, образованный из "n" каналов формирования пуассоновского импульсного шума 1. Каждый из каналов 1 содержит первичный источник аналогового шума 2, к которому подключен согласующий усилитель аналогового шума 3, полосовой фильтр 4 и аналого-цифровой преобразователь 5. При этом выходы "n" каналов формирования пуассоновского шума (где n≥2) подключены к сумматору по модулю два 6, выход которого через согласующий усилитель высокочастотных импульсных сигналов 7 подключен к источнику питания 16 и антенно-фидерному устройству 8, а низкочастотный маскирующий шум требуемого спектра в устройстве сформирован путем подключения фильтра низких частот 9 к выходу согласующего усилителя высокочастотных сигналов, выход фильтра подключен к формирователю аналогового и импульсного шума 10, выход которого подключен к усилителю мощности 11 с нагрузкой, включенной во вторичные цепи питания аппаратуры.
К выходу согласующего усилителя высокочастотных импульсных сигналов 7 подключен блок контроля 12, в который включены делитель частоты 13, генератор опорной частоты 14 и схема сравнения частот 15. При снижении частоты на выходе делителя менее частоты опорного генератора схема сравнения 15 вырабатывает сигнал блокировки аппаратуры.
Предлагаемое устройство маскирования опасных откликов аппаратуры поясняется на основе работы широкополосного генератора шума встраиваемого в аппаратуру, блок-схема которого приведена на Фиг.1.
Широкополосный генератор шума генерирует маскирующие сигналы в высокочастотной и низкочастотной областях спектра.
i
Высокочастотный генератор шума построен по принципу последовательного суммирования по модулю два цифровых сигналов от "n" (где n≥2) каналов формирования пуассоновского шума 1.
Работа каналов формирования пуассоновского шума осуществляется следующим образом.
Напряжения, снимаемые с первичных источников шума 2 поступают на согласующие усилители аналогового шума 3, предназначенные для согласования выходного импеданса источников шума с входным импедансом активных полосовых фильтров 4.
Активные полосовые фильтры 4 выделяют сигналы с равномерной спектральной плотностью из поступающих на их вход напряжений первичных источников шума, усиливают и подают на вход аналого-цифрового преобразователя 5.
В результате этих преобразований в каналах формирования шума на выходах аналого-цифровых преобразователей 5 генерируются последовательности импульсов напряжений с постоянной амплитудой, случайной длительностью и скважностью.
Схемы каналов формирования пуассоновского импульсного шума одинаковые. Работа каналов осуществляется от отдельных первичных источников шума и независимо друг от друга.
Поэтому генерируемые каналами сигналы импульсных последовательностей являются независимыми случайными процессами.
Для получения высокочастотного импульсного шума с требуемой средней частотой потока выходные сигналы аналого-цифровых преобразователей "n" каналов складываются сумматором по модулю два 6. В результате сложения на выходе сумматора 6 образуется последовательность случайных импульсов с увеличенной средней частотой потока. Импульсы напряжений с увеличенной средней частотой потока поступают на согласующий усилитель 7, подключенный к источнику питания 16 и антенно-фидерному устройству 8. Для получения низкочастотного шума требуемого спектра выходное напряжение согласующего усилителя высокочастотных импульсных сигналов 7 подается на фильтр низких частот 9. Отфильтрованные низкочастотные сигналы поступают на формирователь аналогового и импульсного шума 10. Напряжение с выхода формирователя подается на усилитель мощности 11, нагрузка которого подключена к источнику питания 16.
К выходу согласующего усилителя высокочастотных импульсных сигналов 7 подключен блок контроля 12, в который включены делитель частоты 13, генератор опорной частоты 14 и схема сравнения частот 15. При снижении частоты на выходе делителя менее частоты опорного генератора схема сравнения 15 вырабатывает сигнал блокировки аппаратуры.
Предлагаемое устройство маскирования опасных откликов аппаратуры широкополосным импульсным генератором шума позволяет оптимизировать его схему и конструкцию для конкретного типа аппаратуры. Это достигается за счет выбора необходимого числа суммируемых каналов формирования пуассоновского импульсного шума высокой частоты и изменения параметров фильтра и усилителя низких частот в тракте формирования низкочастотного шума.
Оптимизация схем и конструкции широкополосного генератора шума позволяет встраивать его в аппаратуру.