Способ создания ретранслированных помех

 

Изобретение относится к области радиосвязи и может найти применение при создании помех широкополосным системам связи. Способ заключается в усилении принятого широкополосного сигнала с длительностью элементарного символа ПСП равной τ, запоминании реализации длительностью Т с последующим многократным переизлучением. После усиления ШПС режектируют участки спектра, пораженные помехами, а запомненную реализацию искажают по закону низкочастотной ПСП. Длительность элементарного символа низкочастотной ПСП τ_o определяют из соотношения τ_o ≥ T_п, где Т_п - время поиска, приемника, широкополосного сигнала, при этом τ_o выбирают кратным длительности τ. Технический результат заключается в повышении эффективности действия преднамеренных помех за счет увеличения мощности помехи, ее искажения и излучения с различными задержками. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области радиосвязи и может найти применение при создании помех широкополосным системам связи.

Известен способ создания ретранслированных помех, описанный в патенте США N 4228401, МКИ H 04 B 7/14, который заключается в ретрансляции принятых сигналов с использованием преобразования на другую частоту.

Но эффективность такого способа низка.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ создания ретранслированных помех, описанный в патенте США N 4103237, МКИ H 04 K 3/00.

Этот способ заключается в том, что сигнал передатчика, работающего широкополосными сигналами принимают на антенну, усиливают, затем запоминают реализацию принятого сигнала длительностью T после чего его многократно переизлучают.

Такой сигнал воспринимается приемником работающей системы связи как "свой", он входит в ложный синхронизм по ретранслированной помехе, при этом теряется передаваемая информация.

Недостатком такого способа является низкая эффективность создания помех.

Для устранения этого недостатка в способе, заключающемся в усилении принятого широкополосного сигнала с длительностью элементарного символа псевдослучайной последовательности равной τ , запоминании его реализации длительности T с последующим многократным переизлучением, после усилении сигнала режектируют участки его спектра, пораженные помехами, а запомненную реализацию искажают по закону низкочастотной ПСП, длительность элементарного символа τ_o которой определяют из соотношения τ_o ≥ T_n, τ_o= kτ (k - целое число), длительность запоминаемой реализации ШПС определяют как Τ_п= μτ , μ - целое число, а при этом излучение искаженного ШПС осуществляют с различными задержками.

Заявляемый способ заключается в следующем.

Излучаемый сигнал принимают на антенну, усиливают, из спектра принятого сигнала режектируют участки спектра, пораженные узкополосными помехами. Реализацию "очищенного" от помех широкополосного сигнала длительностью T запоминают и излучают после манипуляции ее по фазе на [0,π] по закону низкочастотной ПСП. Параметры низкочастотной ПСП выбирают на основании соотношений: τ_o= kτ, τ_o≥ T_п. K - целое число, T_n - время поиска приемника ШПС. T_п= μτ , μ - целое число, τ_o- = длительность элемента низкочастотной ПСП, τ - длительность элемента ПСП ретранслируемого ШПС.

Излучение искаженного сигнала осуществляют с различными задержками.

Для реализации предлагаемого способа может быть использовано устройство, представленное на фиг. 1, где обозначены: 1, 12 - антенны, 2 - усилитель высокой частоты, 3 - блок защиты от помех, 4 - запоминающее устройство, 5 - фазовый манипулятор, 6 - генератор ПСП, 7 - линии задержки, 8 - коммутатор, 9 - счетчик,
10 - генератор тактовых импульсов,
11 - усилитель мощности.

Устройство содержит последовательно соединенные антенну 1, УВЧ 2, блок защиты от помех 3, запоминающее устройство 4, фазовый манипулятор 5, выход которого через n линий задержки 7 соединен с n входами коммутатора 8. Выход коммутатора 8 через усилитель мощности 11 соединен с антенной 12. Генератор тактовых импульсов 10 через счетчик 9 соединен с другой группой n входов коммутатора 8. Генератор ПСП 6 соединен со вторым входом фазового манипулятора 5.

Входной сигнал принимается антенной 1, усиливается в УВЧ 2, после чего поступает в блок защиты 3, который представляет собой гребенку узкополосных трактов, содержащих фильтр и устройство обнаружения помех.

Тракты, в которых обнаружена помеха, запираются, в результате чего режектируются участки спектра широкополосного сигнала, пораженные помехами. Очищенный от помех сигнал поступает на запоминающее устройство 4, где запоминается его реализация длительностью T. Запомненная реализация считывается с запоминающего устройства 4 и манипулируется по фазе в фазовом манипуляторе 5 по закону низкочастотной ПСП, формируемой генератором ПСП 6. Искаженный сигнал через линии задержки 7₁...7_n и коммутатор 8 поступает в усилитель мощности 11, а затем излучается антенной 12. Коммутатор 8 управляется счетчиком 9, который подсчитывает такты генератора тактовых импульсов 10.

Коммутатор 8 может быть выполнен на микросхеме 564 КП1. Запоминающее устройство 4 описано в статье Козленко Н.И., Смирнова С.Н., Осьмака В.Н. "Эффективность устройств временного сжатия сигналов", "Техника средств связи", вып. 4 серии "Техника радиосвязи", 1982 г.

Блок защиты от помех может быть выполнен так, как описано в патенте США N 3986679, H 04 B 1/10, 1976 г., или как в статье Бокка О.Ф. "Оптимальные характеристики фильтров блоков защиты от сосредоточенных по спектру помех", "Техника средств связи", серия "Техника радиосвязи", 1987 г., вып. 4.

Докажем достижение поставленной цели.

Пусть работающий передатчик и передатчик, создающий помехи, равноудалены от приемника системы. Допустим, что для обеспечения синхронизации приемника на входе его решающей схемы отношение сигнал/шум должно быть не более 10 дБ. Работающий передатчик и передатчик помех имеют одинаковую мощность, при этом отношение сигнал/шум от работающего передатчика на входе решающей схемы при отсутствии помех составляет 15 дБ.

Пусть в обслуживаемом районе действует узкополосная помеха в 1000 раз превышающая мощность полезного сигнала. Такая помеха будет ослаблена в Б раз в широкополосном сигнале, где Б - база широкополосного сигнала. При этом в приемном устройстве будет обеспечен нормальный режим синхронизации и приема информации.

В передатчике помех при использовании способа-прототипа наличие мощной узкополосной помехи приведет к тому, что мощность переизлучаемого широкополосного сигнала упадет в 1000 раз за счет перераспределения мощности усилителя в пользу более сильной помехи.

Таким образом, отношение сигнал/шум (h) для ретранслированной помехи на входе решающей схемы составит
h = +15 дБ - 30 дБ << 10 дБ
При этом синхронизация по помехе становится невозможной.

При использовании заявляемого способа участок спектра, пораженный помехой режектируется. При этом вся мощность усилителя мощности расходуется на переизлучение только полезного сигнала, а потеря мощности за счет режекции спектра составит ΔF/Δf = 1/Б часть (где ΔF - ширина спектра узкополосной помехи, Δf - ширина спектра широкополосной помехи). При Б = 10³ потери мощности за счет режекции составляет 1/1000-ю часть, т.е. при использовании заявляемого способа в случае воздействия мощной узкополосной помехи отношение сигнал/шум для ретранслированной помехи составит h≥ 14 дБ > 10 дБ. Способ предполагает многократное переизлучение реализации сигнала. В том случае, когда передаются короткие сообщения, переизлучение очищенной от помех реализации может привести к обратному эффекту - доведению с помощью передатчика помех необходимой информации до приемника ШПС.

Для увеличения эффективности помех предполагается введение фазовой манипуляции, переизлучаемой по закону низкочастотной ПСП, параметры которой выбираются на основании следующих соотношений:
τ_o= kτ (1)
τ_o≥ T_п (2)
T_п= μτ (3)
где
μ,k - целые числа. В общем случае μ ≠ k.
Соотношения (1) и (2) обеспечивают выполнение условия синхронизации приемника ШПС за помеху; соотношение (3) - искажение принимаемой приемником ШПС информации.

Излучение искаженного сигнала с различными значениями задержки повышает вероятность синхронизации приемника за ретранслированную помеху в тех случаях, когда в приемнике производится фиксация тех значений фаз опорного сигнала, на которых обнаружено действие ретранслированной помехи с последующим исключением их из числа поиска. При таком алгоритме работы приемника вероятность ложной синхронизации за ретранслированную помеху при излучении искаженного сигнала при n значениях задержек определяется соотношением:
P_n = 1 -(1 - P_o)ⁿ
где
P_o - вероятность синхронизации за помеху при излучении помехи с одним значением задержки,
n - число используемых задержек.

Пусть P_o = 0,5; n - 5. Тогда P₅ = 1 - (1 - 0,5)⁵= 1 - 0,03 = 0,97. P₅ >> P_o.

Таким образом, предлагаемая последовательность действий над сигналом обеспечивает повышение эффективности действия преднамеренных помех за счет увеличения мощности помехи, ее искажения и излучения с различными задержками, обеспечивающего условие для синхронизации за помеху и прием искаженной по псевдослучайному закону реализации сигнала.

Формула изобретения

Способ создания ретранслированных помех, заключающийся в усилении принятого широкополосного сигнала с длительностью элементарного символа τ, запоминании его реализации с последующим многократным его переизлучением, отличающийся тем, что после усиления принятого широкополосного сигнала и перед запоминанием его реализации режектируют участки его спектра, пораженные помехами, перед многократным переизлучением запомненную реализацию очищенного от помех широкополосного сигнала манипулируют по фазе на [0,π] по закону низкочастотной псевдослучайной последовательности, длительность элементарного символа которой τo определяют из соотношения τ_o ≥ Т_п, где Т_п - время поиска приемника широкополосного сигнала, при этом τ_o выбирают кратным длительности τ.м

РИСУНКИ

Рисунок 1