Способ создания ответных помех

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для подавления линий связи и радиоуправления, в частности минно-взрывными устройствами. Способ создания ответных помех включает когерентный прием радиосигналов на заданной частоте с помощью антенн, образующих антенную решетку, и многоканального приемника, обнаружение сигнала, формирование и излучение помехи из дальней волновой зоны антенной решетки в моменты обнаружения сигнала, при этом принимаемые радиосигналы в моменты излучения помехи фазируют с компенсацией набега фаз от места ее излучения до антенн, фазированные радиосигналы усредняют по совокупности антенн, усредненный радиосигнал фазируют, восстанавливая скомпенсированные набеги фаз антенн, и вычитают из соответствующего принимаемого радиосигнала в моменты излучения помехи, образованные разностные радиосигналы, а в моменты отсутствия излучения помехи - принимаемые радиосигналы, детектируют и усредняют по совокупности антенн, и обнаружение сигнала выполняют сравнением с порогом обнаружения усредненных результатов детектирования. Технический результат - повышение эффективности подавления радиолиний с кратковременными излучениями, совокупности радиолиний с различающимися длительностями передач при одновременном снижении затрат помехового ресурса. 3 ил.

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для подавления линий связи и радиоуправления, в частности минно-взрывными устройствами.

Ответная помеха, в соответствии со своим названием, создается в ответ на появление сигналов на заданной частоте. Обнаружение сигналов в отсутствии помехи не вызывает принципиальных сложностей. Однако во время постановки помехи сигналы ею маскируются, затрудняется фиксация последующих изменений электромагнитной обстановки на контролируемой частоте, помеха излучается непрерывно, что приводит к нерациональному расходу помехового ресурса в паузах радиопередач.

Одним из вариантов разрешения противоречия между эффективностью подавления и привлекаемым для его обеспечения помеховым ресурсом является циклическое, поочередное выполнение процедур контроля и подавления.

Так, известен способ подавления радиолиний, включающий периодический контроль наличия излучения с последовательным приемом радиосигналов на заданной частоте, их обнаружением и измерением параметров, последующее формирование и излучение помехи при обнаружении сигнала по циклограмме, включающей режим подавления и режим контроля при выключенной помехе, причем длительность циклограммы значительно меньше длительности сигнала радиолинии. [1. Патент на изобретение РФ №2283540, кл. H04K 3/00, 2006].

Последовательный характер выполнения основных операций способа, пропуски в подавлении в моменты контроля, сложность, а в большей части и невозможность синхронизации цикла «контроль - подавление», с трафиком радиосетей определяет основной его недостаток - невозможность подавления кратковременных передач [1].

Другой путь разрешения противоречия «эффективность подавления - помеховый ресурс» состоит в обеспечении одновременности приема сигналов и излучения помехи.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ создания ответных помех, включающий когерентный прием радиосигналов с помощью антенной решетки и многоканального приемника, определение углового спектра принятых радиосигналов, значения квадрата его модуля с направления передатчика радиолинии, максимального значения квадрата модуля и разности этих значений, сравнением которой с порогом судят о наличии излучения передатчика радиолинии, формирование и излучение помехи при обнаружении излучения, при этом угловой спектр определяют с учетом места излучения помехи, прием радиосигналов и излучение помехи осуществляют одновременно, а помеху излучают с направления отличного от направления на передатчик радиолинии из дальней волновой зоны антенной решетки. [2. Патент на изобретение РФ №2334360, кл H04K 3/00, 2008].

Способ-прототип ориентирован на создание ответных помех по излучению объекта, направление на которое задано и не совпадает с направлением на излучатель помехи. Подавление на контролируемой частоте всех появляющихся сигналов (блокада) возможно дублированием операций способа с некоторой, порядка одного градуса, дискретностью задания направления на объекты, однако это приводит к практически неприемлемому увеличению числа операций над сигналами. В силу ограничений способ не может быть использован и для подавления объектов, расположенных в направлении и вблизи направления излучателя помех. Таким образом, основной недостаток способа-прототипа состоит в ограничении области его применения. Другой существенный недостаток связан со значительным временем реакции на изменение электромагнитной обстановки (реакции на моменты начала/окончания излучений). Этот недостаток обусловлен временными затратами на определение углового спектра принятых радиосигналов, особенно в случае двухмерного по пеленгу и углу места его определения, когда количество составляющих углового спектра достигает нескольких десятков тысяч.

Задачей данного изобретения является расширение области применения известного способа на случай сигналов, приходящих с произвольного направления, и уменьшение времени реакции на изменение электромагнитной обстановки.

Поставленная задача и технический результат достигается за счет того, что в известном способе создания ответных помех, включающем когерентный прием радиосигналов на заданной частоте с помощью антенн, образующих антенную решетку, и многоканального приемника, обнаружение сигнала по принятым радиосигналам, формирование и излучение помехи из дальней волновой зоны антенной решетки в моменты обнаружения сигнала, согласно изобретению, дополнительно, принимаемый каждой антенной радиосигнал в моменты излучения помехи фазируют с компенсацией набега фаз от места ее излучения до антенны, фазированные радиосигналы усредняют по совокупности антенн, усредненный радиосигнал фазируют, восстанавливая скомпенсированный набег фаз, и вычитают из принимаемого антенной радиосигнала, образованные разностные радиосигналы детектируют и усредняют по совокупности антенн, а в моменты отсутствия излучения помехи - детектируют и усредняют по совокупности антенн, и обнаружение сигнала выполняют сравнением с порогом обнаружения усредненных результатов детектирования.

Предложенный способ отличается от известного наличием новых действий над радиосигналами, условиями и порядком их выполнения, а именно:

в моменты отсутствия излучения помехи:

- принимаемый каждой антенной радиосигнал детектируют и усредняют по совокупности антенн,

- в моменты излучения помехи:

- принимаемый каждой антенной радиосигнал фазируют с компенсацией набега фаз от места излучения помехи до антенны,

- фазированные радиосигналы усредняют по совокупности антенн,

- усредненный радиосигнал фазируют, восстанавливая скомпенсированный набег фаз,

- и вычитают из принимаемого антенной радиосигнала,

- образованные разностные радиосигналы детектируют

- и усредняют по совокупности антенн.

Кроме того, обнаружение сигнала выполняют сравнением с порогом обнаружения усредненных результатов детектирования.

Следует подчеркнуть принципиальное отличие: действия над радиосигналами, условия и порядок их выполнения принципиально различны в моменты излучения помехи и в моменты ее отсутствия (выключения).

При изучении других известных технических решений в данной области техники указанная совокупность признаков, отличающая изобретение от ближайшего аналога, не выявлена.

Для решения поставленной технической задачи изменены, относительно способа-прототипа, решающая статистика обнаружения (результаты усреднения продетектированных радиосигналов), а также операции и порядок компенсации помехи: посредством образования разностных радиосигналов. Помеховую составляющую принятых радиосигналов определяют в два этапа. На первом этапе помеху пространственно фильтруют с привязкой к центру антенной решетки, для чего принимаемые радиосигналы фазируют с компенсацией набегов фаз, зависящих от взаимного положения антенн решетки и излучателя помехи. Начальные фазы помехи всех антенн решетки выравниваются, что позволяет фазированные радиосигналы когерентно суммировать (усреднять по совокупности антенн). На втором этапе отфильтрованную помеху (усредненный радиосигнал) фазируют в обратном направлении, восстанавливая скомпенсированный набег фаз, то есть изменяют ее фазу на величину, задействованную на первом этапе, но с изменением знака. В результате для каждой антенны получают колебание в виде суммы чисто помеховой и сигнальной составляющей, что и позволяет компенсировать помеху вычитанием этого усредненного фазированного радиосигнала из принятого радиосигнала. При этом информация о сторонних источниках (объектах подавления), подконтрольно видоизменяясь, сохраняется. Результаты последующего детектирования разностных радиосигналов и усреднения результатов детектирования сравнительно слабо зависят от направления объекта, что позволяет по этим результатам обнаруживать сигналы. Существенно, что при этом не требуется непосредственного определения углового спектра, как в способе-прототипе. Максимум модуля углового спектра определяют, используя точечную оценку его предела в приближении высокого отношения сигнал/шум, путем детектирования и усреднения. Поэтому предложенная совокупность операций по определению решающих статистик обнаружения в сочетании с операциями по компенсации помехи характеризуется несравнимо меньшими (пропорционально числу точек углового спектра) затратами времени на обработку радиосигналов, чем в способе-прототипе.

Принципиальным в предлагаемом способе является различие обработки при излучении помехи и ее выключении. Обнаружение сигнала возможно по единой схеме, с постоянной компенсацией излучений с направления помехи. Однако в этом случае были бы скомпенсированы и сигналы объекта с направления помехи даже в случае отсутствия излучения помехи, следовательно, такие особые объекты были бы не обнаружены и не подавленны, что в предлагаемом решении исключается.

Таким образом, предложенное изменение решающей статистики обнаружения, а также операций и порядка компенсации помехи, различие обработки в моменты излучения помехи и ее отсутствия, в соответствии с предложенными новыми действиями над радиосигналами, условиями и порядком их выполнения, позволяет расширить область применения известного способа на случай сигналов, приходящих с произвольного направления, и уменьшить время реакции на изменение электромагнитной обстановки.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются вариантом его выполнения со ссылками на прилагаемые фигуры.

Фиг.1 изображает структурную схему станции ответных помех; фиг.2 - зависимость коэффициента ослабления от направления источника излучения; фиг.3 - иллюстрация особенностей подавления радиосети с временным разделением каналов.

Поскольку заявленный способ может быть реализован при использовании соответствующей станции ответных помех, то далее описывается характерный состав функциональных элементов такой станции.

Станция ответных помех (фиг.1), реализующая предложенный способ, содержит пункт приема 1, включающий антенны 2.1-2.N, образующие антенную решетку 3, радиоприемное устройство 4, каналы обработки 5.1-5.N, каждый из которых содержит два фазовращателя 6.1, 6.2, ключ 7, устройство вычитания 8 и детектор 9, два сумматора 10.1, 10.2, пороговый элемент 11 и линию задержки 12, и передатчик помех 13.

В пункте приема 1 антенны 2.1-2.N, образующие антенную решетку 3, подключены соответственно к входам 1-N радиоприемного устройства 4 и через его выходы 1-N к первым входам каналов обработки 5.1-5.N. В каждом канале обработки фазовращатель 6.2 через первый вход ключа 7, второй вход устройства вычитания 8 и детектор 9 соединены последовательно. Первым входом канала обработки является первый вход устройства вычитания 8 и вход фазовращателя 6.1, вторым входом - вход фазовращателя 6.2, третьим входом - второй вход ключа 7, первым выходом канала обработки является выход фазовращателя 6.1, вторым выходом - выход детектора 9. Первые выходы каналов обработки 5.1-5.N подключены соответственно к входам 1-N сумматора 10.1, выход которого соединен со вторыми входами каналов обработки 5.1-5.N, третьи входы которых подключены к выходу линии задержки 12, а вторые выходы - к входам 1-N второго сумматора 10.2, выход которого подключен к входу порогового элемента 11 и через него к входам линии задержки 12 и передатчика помех 13.

Прием радиосигналов на пункте приема 1 выполняют с помощью антенн 2.1-2.N, образующих кольцевую эквидистантную антенную решетку 3, и радиоприемного устройства 4.

Антенная решетка 3 содержит N≥2 антенн, когда объекты расположены на плоскости, и N≥3 - в пространстве. Антенны нумеруются числами натурального ряда n=1, …, N, при этом антенна с номером n=1 ориентирована на Север, нумерация других антенн осуществляется в порядке возрастания номеров по часовой стрелке, как и отсчет углов прихода радиоволн.

Радиоприемное устройство 4 многоканальное, каналы приема идентичные, их число равно числу антенн. В случае преобразования на промежуточную частоту гетеродинные напряжения в каналах приема должны формироваться общими генераторами для обеспечения когерентности приема, то есть сохранения фазовых соотношений между сигналами антенн.

Сдвиг фаз в фазовращателях фиксированный, зависит от направления передатчика помех 14, устанавливается в фазовращателе 6.1, исходя из обеспечения компенсации набегов фаз радиосигналов до места излучения помехи:

ψ n = 2 π R λ cos ( θ 1 2 π N ( n 1 ) ) ,

где R - радиус решетки, λ - длина волны излучения, θ1 - направление из центра антенной решетки на передатчик помех, π=3,14…

В фазовращателе 6.2. сдвиг фаз противоположен по знаку сдвигу фаз фазовращателя 6.1, то есть равен - ψn.

Детектор 9 линейного типа, обеспечивает выделение огибающей радиосигнала путем известного [3. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М., Сов. радио., с 453, 440, 459] квадратурного преобразования:

S n ( t ) = | 2 T t t + T s n ( t ) e i 2 π f t d t | ,

где sn(t) - входной радиосигнал детектора в момент времени t, f - частота радиосигнала, i - мнимая единица.

Постоянная детектирования T (период контроля) обратно пропорциональна полосе частот подавляемого радиоканала.

Линия задержки 12 обеспечивает согласование момента подачи сигнала управления на ключи 7 каналов обработки 5.1-5.N, задерживая его на время включения/выключения передатчика помех 13.

Сумматоры 10.1, 10.2 многовходовые, с числом входов равным числу антенн.

Передатчик помех 13 дистанционно-управляемый, удален от пункта приема, на расстояние не блокирования радиоприемного устройства (порядка сотни метров). Управление передатчиком помех осуществляют с пункта приема 1 сигналом с выхода порогового элемента 11, например, по линии проводной или волоконно-оптической связи. Время излучения помехи с момента включения не менее периода контроля.

Принцип последующего функционирования станции ответных помех, в которой реализуется предложенный способ, состоит в следующем.

В пункте приема 1 радиоизлучения принимают (верхняя пунктирная стрелка на фиг.1) с помощью N антенн 2.1-2.N, образующих антенную решетку 3, и радиоприемного устройства 4. Принятые радиосигналы с выходов 1-N радиоприемного устройства 4 подают на первые входы каналов обработки 5.1-5.N.

Первоначально помеху не излучают, принятый n-ой антенной (n=1, 2, …, N) и преобразованный в радиоприемном устройстве радиосигнал в момент времени t представляет собой или только шум ξn(t), в отсутствии излучения объекта, или смесь сигнала и шума:

s n ( t ) = Re ( A ˙ ( t ) e i 2 π f t e i ϕ n ( θ 0 ) ) + ξ n ( t ) ,                                         (1)

где A ˙ ( t ) , f - комплексная огибающая и частота принятого радиосигнала, ϕ n ( θ 0 ) = 2 π R λ cos ( θ 0 2 π N ( n 1 ) ) - набег фаз сигнала n-ой антенны в направлении θ0 источника излучения, R - радиус решетки, λ - длина волны излучения, i - мнимая единица, π=3,14…, Re(·) - реальная часть величины, заключенной в скобки.

Оптимальное обнаружение таких сигналов заключается [5. Репин В.Г., Тартаковский Г.П. Статистический синтез при априорной неопределенности и адаптация информационных систем. М.: Сов. радио, 1977, с.383-384] в их преобразовании в угловой спектр

G ( t , θ ) = 1 N n = 1 N S ˙ n ( t ) e i ϕ n ( θ ) ,                                                                                  (2)

определении максимума модуля спектра по возможным углам прихода радиоволн -π≤θ≤π и сравнении величины максимума с порогом обнаружения h:

γ ( t ) = max θ | G ( t , θ ) | > h .                                                                                            (3)

Комплексная огибающая принятых сигналов S ˙ n ( t ) определяется путем квадратурного преобразования

S ˙ n ( t ) = 2 T t t + T s n ( t ) e i 2 π f t d t ,                                                                                 (4)

где T - постоянная детектирования (период контроля).

Раскроем модуль углового спектра в формуле (3), получим

γ ( t ) = 1 N max θ n = 1 N n ' = 1 N S ˙ n ( t ) S ˙ n ' * ( t ) e i ( ϕ n ( θ ) ϕ n ' ( θ ) ) 1 N n = 1 N n ' = 1 N max θ S ˙ n ( t ) S ˙ n ' * ( t ) e i ( ϕ n ( θ ) ϕ n ' ( θ ) ) = 1 N n = 1 N n ' = 1 N max θ | S ˙ n ( t ) S ˙ n ' * ( t ) | = = 1 N n = 1 N | S ˙ n ( t ) | .                                                                                                          (5)

Звездочкой * обозначена операция комплексного сопряжения. При выводе формулы (5) учтено, что максимум суммы не превышает суммы максимумов слагаемых, таким образом приближение является пределом оценки значения максимума модуля углового спектра, это приближение тем точнее, чем выше отношение сигнал/шум.

Применение формулы (5) позволяет определять максимум углового спектра, не получая все его значения, а выполняя точечную оценку его предела, путем линейного детектирования принимаемых радиосигналов (операция | S ˙ n ( t ) | ) и усреднения по совокупности антенн (суммирование по и и нормировка на общее число антенн 1/N). Таким образом, правило обнаружения (3) в предлагаемом способе модифицируется в следующее

γ ( t ) = 1 N n = 1 N | S ˙ n ( t ) | > h .                                                                                                      (5)

Величину порога обнаружения устанавливают, исходя из заданной F вероятности ложных тревог, учитывая следующее. В отсутствии сигнала огибающая принятого радиосигнала | S ˙ n ( t ) | распределена по закону Релея. При усреднении по совокупности антенн решающая статистика γ(t) нормализуется, а вероятность ложной тревоги, как вероятность превышения решающей статистикой нормированного порога h ¯ = h / σ 0 , где σ0 - среднее квадратическое отклонение шума, равна

F = 1 Ф ( h ¯ m σ ) ,                                                                                                  (7)

где Ф ( x ) = 1 2 π x e t 2 / 2 d t - интеграл вероятности.

Тогда нормированный порог обнаружения h ¯ определяют, как корень уравнения (7), а абсолютное значение порога обнаружения равно h = h ¯ σ 0 .

В моменты отсутствия излучения помехи процесс обнаружения сигналов в станции ответных помех фиг.1 происходит, согласно правилу (6), следующим образом. В канале обработки 5.1 принимаемый антенной 2.1 радиосигнал поступает на первый вход устройства вычитания 8. В данный момент, а также всегда при не обнаружении сигнала в предшествующий момент времени ключ 7, управляемый по второму входу сигналом порогового элемента 11 через линию задержки 12, заперт. На второй вход устройства вычитания 8 поступает нулевой уровень, принятый радиосигнал подают на детектор 9 без всяких изменений, где его детектируют с получением огибающей и подают со второго выхода канала обработки 5.1 на первый вход сумматора 10.2. Аналогичную обработку других принятых радиосигналов параллельно выполняют в других каналах обработки. Результаты детектирования усредняют в сумматоре 10.2 по совокупности антенн с получением решающей статистики γ(t) и подают на пороговый элемент 11. Здесь усредненные результаты детектирования (решающую статистику) сравнивают с порогом h, при превышении которого принимают решение о наличии сигнала и включают на излучение передатчик помех 13, иначе продолжают процесс приема-обработки, то есть принимаемый каждой антенной радиосигнал детектируют, усредняют по совокупности антенн, сравнивают усредненные результаты детектирования с порогом обнаружения. Для сокращения избыточности обработки, обусловленной корреляцией огибающей, очередной прием радиосигналов целесообразно начать в момент времени t'=t+T и в последующем выполнять периодически с периодом T.

В моменты обнаружения сигнала, по сигналу порогового элемента 11 с помощью передатчика помех 13 в течение установленного времени формируют и излучают помеху (пунктирные стрелки от передатчика на фиг.1).

В моменты излучения помехи, принимаемые радиосигналы содержат помеховую составляющую

s n ( t ) = Re ( A ˙ ( t ) e i 2 π f t e i ϕ n ( θ 0 ) + A ˙ ( t ) e i 2 π f t e i ϕ n ( θ 1 ) ) + ξ n ( t ) ,                                      (8)

где A ˙ ( t ) , θ1 - комплексная огибающая помехи и направление на место ее излучения.

Для компенсации помеховой составляющей, помеху в пункте приема 1 пространственно фильтруют, для чего принимаемый каждой антенной радиосигнал фазируют с компенсацией набега фаз от места излучения помехи до антенны. Для этого используют фазовращатели, в частности, в канале обработки 5.1 - фазовращатель 6.1. При прохождении радиосигналов через фазовращатели со сдвигом фаз равным ψn=-φn1) начальные фазы помехи выравниваются

s n ' ( t ) = Re ( A ˙ ( t ) e i 2 π f t e i ( ϕ n ( θ 0 ) ϕ n ( θ 1 ) ) + A ˙ ( t ) e i 2 π f t ) .                                                 (9)

В формуле (9) шумы приема для упрощения записи исключены. Фазированные радиосигналы (9) усредняют по совокупности антенн в сумматоре 10.1 с образованием усредненного радиосигнала

s ' ( t ) = 1 N n = 1 N s n ' ( t ) = Re ( A ˙ ( t ) e i 2 π f t 1 N n = 1 N e i ( ϕ n ( θ 0 ) ϕ n ( θ 1 ) ) + A ˙ 1 ( t ) e i 2 π f t ) .        (10)

Затем усредненный радиосигнал (10) фазируют с помощью фазовращателей 6.2, восстанавливая скомпенсированный набег фаз, то есть, изменяя фазу входных сигналов на +φn1), тем самым получают компенсационный сигнал

s n ' ' ( t ) = Re [ e i ϕ n ( θ 1 ) e i 2 π f t ( A ˙ ( t ) 1 N n = 1 N e i ( ϕ n ( θ 0 ) ϕ n ( θ 1 ) ) + A ˙ 1 ( t ) ) ] .                              (11)

Через открытый в данный момент ключ 7 компенсационный сигнал (11) подают на второй вход устройства вычитания 8 и вычитают из принимаемого антенной радиосигнала с образованием разностного радиосигнала:

s n ' ' ' ( t ) = s n ( t ) s n ' ' ( t ) = = Re [ A ˙ ( t ) e i 2 π f t e i ϕ n ( θ 0 ) ( 1 e i ( ϕ n ( θ 0 ) ϕ n ( θ 1 ) ) 1 N n = 1 N e i ( ϕ n ( θ 0 ) ϕ n ( θ 1 ) ) ) ] .                    (12)

Согласно формуле (12) разностные сигналы уже не содержат составляющей помехи, дальнейшая их обработка включает линейное детектирование в детекторе 9, усреднение по совокупности антенн в сумматоре 10.2 и сравнение усредненных результатов детектирования в пороговом элементе 11 с порогом обнаружения.

Излучение помехи и одновременно прием-обработку радиосигналов продолжают в течение всего времени излучения сигнала объектом (и его обнаружения), после чего (окончания сигнала или его не обнаружения) излучение помехи прекращают, а обработку принятых радиосигналов выполняют с учетом отсутствия помехи вплоть до момента очередного обнаружения сигнала. Описанный процесс циклически повторяется.

Особенность результата обработки радиосигналов, принятых в момент излучения помехи, состоит в том, что решающая статистика обнаружения зависит от взаимного углового положения передатчика помех и объекта. Действительно, определяя модуль (операция детектирования) разностного радиосигнала (12) и усредняя модули по совокупности антенн, получим

γ ( t ) = A ( t ) K ( θ 0 , θ 1 ) ,                                                                         (13)

где K ( θ 0 , θ 1 ) = 1 N n = 1 N 1 | 1 e i ( ϕ n ( θ 0 ) ϕ n ( θ 1 ) ) 1 N n = 1 N e i ( ϕ n ( θ 0 ) ϕ n ( θ 1 ) ) | - коэффициент ослабления.

На фиг.2 показано изменение коэффициента ослабления от направления источника излучения. Результаты даны для антенной решетки из N=8 антенн, R/λ=1,37, направление передатчика помех 0°. В большей части направлений объекта изменение коэффициента ослабления не превышает 30% от максимального значения, что не препятствует эффективному обнаружению сигналов. Однако в направлении объекта, совпадающем с направлением передатчика помех, происходит резкое, в пределе до нуля, уменьшение коэффициента ослабления, такие объекты обнаруживаться при одновременном излучении помехи не будут.

Вместе с тем, в моменты отсутствия излучения помехи, в соответствии с предложенными операциями над радиосигналами, нет препятствий эффективному обнаружению сигналов.

По причине последовательного циклического перехода от режима излучения помехи (и не обнаружения сигнала) к режиму выключения помехи (и обнаружения сигнала) возникает эффект череспериодного подавления. То есть для объектов в направлении передатчика помех, подавление будет происходить периодически, при времени излучения помехи равном периоду контроля - в течение 50% времени их выхода в эфир. Уменьшение скважности помехи в этом случае может быть достигнуто увеличением времени излучения помехи в моменты обнаружения сигнала до величины, порядка, двух-трех периодов контроля.

При подавлении совокупности частот операции способа выполняются параллельно и одновременно, например, с применением в приемных каналах преобразования Фурье.

Основные особенности подавления радиосети с временным разделением каналов, предложенным способом, иллюстрируются фиг.3. Параметры антенной решетки соответствуют приведенным ранее. Направление на передатчик помех из центра антенной решетки составляет - 90°, уровень принимаемого от передатчика сигнала 60 дБ относительно уровня (СКО) шума, шкала времени дана в единицах периода контроля. Значение порога обнаружения установлено h ¯ = 1,948 , что соответствует вероятности ложной тревоги F=1,35·10-3. Время излучения помехи в моменты обнаружения сигнала установлено равным периоду контроля. Имитировалась работа радиосети, состоящей из 5 корреспондентов. Направление на передатчики радиосети изменяется в соответствии с очередностью их выхода в эфир, как это показано на фиг.3а. Направление на один из передатчиков, активного в окрестности момента времени t=800, совпадает с направлением передатчика помех. Принимаемые радиосигналы флуктуирующие (фиг.3б), нулевой уровень соответствует паузе излучений.

На фиг.3в показан сигнал U(t) с выхода порогового элемента, единичный уровень

соответствует обнаружению сигнала (соответственно, излучению помехи), нулевой - не обнаружению (прекращению излучения помехи). Отметим следующие основные особенности. В области t=400 сигнал объекта имеет сравнительно низкий, около 10 дБ, уровень (фиг.3б), что вызывает эпизодические пропуски его обнаружения и подавления. В районе t=700 наблюдаются два случая ложного обнаружения. При работе объекта, направление на который совпадает с направлением передатчика помех t=800 (напомним, что в способе-прототипе принципиально «помеху излучают с направления отличного от направления на передатчик радиолинии»), происходит череспериодное подавление. На других не указанных интервалах времени, в соответствии с фиг.3в, происходит синхронное подавление, то есть либо подавление появляющихся сигналов, либо выключение помехи в их отсутствии, соответственно, в паузах передач экономится помеховый ресурс.

Приведенные результаты показывают возможность синхронного подавления излучений, приходящих с произвольного направления, в том числе, вследствие установленного эффекта череспериодного подавления, с направления совпадающего с направлением излучения помехи. Существенная особенность предлагаемого способа относительно способа-прототипа состоит также в исключении трудоемкой операции определения углового спектра принятых радиосигналов, это обеспечивает уменьшение времени реакции на изменение электромагнитной обстановки на два-четыре порядка, пропорционально числу точек расчета углового спектра, достигающему сотен и десятков тысяч при одно- и двухмерном определении углового спектра.

Таким образом, положительный эффект изобретения выражается в повышении эффективности подавления радиолиний с кратковременными излучениями, совокупности радиолиний с различающимися длительностями передач при одновременном снижении затрат помехового ресурса. Эффект достигается за счет расширения области применения известного способа на случай сигналов, приходящих с произвольного направления, уменьшения времени реакции на изменение электромагнитной обстановки, исключения излучения помехи в паузах между сообщениями.

Способ создания ответных помех, включающий когерентный прием радиосигналов на заданной частоте с помощью антенн, образующих антенную решетку, и многоканального приемника, обнаружение сигнала, формирование и излучение помехи из дальней волновой зоны антенной решетки в моменты обнаружения сигнала, отличающийся тем, что принимаемые радиосигналы в моменты излучения помехи фазируют с компенсацией набега фаз от места ее излучения до антенн, фазированные радиосигналы усредняют по совокупности антенн, усредненный радиосигнал фазируют, восстанавливая скомпенсированные набеги фаз антенн, и вычитают из соответствующего принимаемого радиосигнала в моменты излучения помехи, образованные разностные радиосигналы, а в моменты отсутствия излучения помехи - принимаемые радиосигналы, детектируют и усредняют по совокупности антенн, и обнаружение сигнала выполняют сравнением с порогом обнаружения усредненных результатов детектирования.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области защиты конфиденциальной информации и может быть использовано для защиты радиотехнических систем. Способ защиты распределенной случайной антенны предусматривает подключение к распределенной случайной антенне через N устройств сопряжения N генераторов помех, которые обеспечивают защиту распределенной случайной антенны, при этом в состав М+К из числа N устройств сопряжения вводят М амплитудных модуляторов, которые под воздействием М из числа N генераторов помех осуществляют стохастическую амплитудную модуляцию, а также К угловых модуляторов, которые под воздействием К из числа N генераторов помех осуществляют стохастическую угловую модуляцию информационных сигналов и помех, излучаемых распределенной случайной антенной.

Изобретение относится к области защиты конфиденциальной информации и может быть использовано для защиты радиотехнических систем, объединенных термином «распределенные случайные антенны».

Изобретение относится к области радиотехники, используется для контроля за изменениями радиоэлектронной обстановки. Достигаемый технический результат - обеспечение возможности обнаружения сигналов непрерывно работающих радиоэлектронных средств.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для дистанционного функционального подавления электронных цифровых устройств. В способе функционального подавления электронного цифрового устройства формируют последовательность нано- или субнаносекундных электромагнитных импульсов и излучают их в направлении на подавляемое электронное цифровое устройство, при этом последовательность импульсов формируют с пошагово возрастающей или убывающей длительностью паузы между соседними импульсами, причем минимальный размах изменения длительности паузы выбирают не меньшим, чем длительность периода опорного тактового сигнала подавляемого электронного цифрового устройства, а максимальный шаг изменения - не большим, чем длительность фронта этого опорного тактового сигнала.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для создания прицельных по частоте и заградительных по коду помех. Технический результат - повышения эффективности станции помех.

Изобретение относится к области оптики, в частности к устройствам защиты информации закрытых помещений от прослушивания и записи с использованием лазерных акустических локационных систем.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для создания преднамеренных помех глобальной навигационной спутниковой системе (ГНСС). Технический результат - скрытое искажение навигационных параметров радионавигаторам группы пользователей, находящихся в пространственно ограниченном, но известном районе.

Изобретение относится к области радиотехники и электроники и может быть использовано для защиты информации средств вычислительной техники от утечки информации в результате побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН).

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для формирования радиопомех дискретным каналам связи со сверточным кодированием и скоростью 4/5. .

Изобретение относится к способам активного противодействия системам ближней радиолокации (СБРЛ) гетеродинного типа и может быть использовано при разработке систем активной защиты объектов от снарядов и ракет, оснащенных СБРЛ. Техническим результатом изобретения является значительное снижение мощности помех при подавлении СБРЛ за счет увеличения коэффициента усиления антенны вследствие направленного воздействия на передатчик СБРЛ и постановки прицельной по частоте помехи в виде монохроматического сигнала. Способ радиоподавления СБРЛ гетеродинного типа, включающий определение частоты передатчика СБРЛ и его местонахождения, анализ полученных данных вычислительным устройством и подачу команд на противодействие станции активных помех, причем в качестве станции активных помех применяют монохроматический излучатель, частоту сигнала которого устанавливают в полосе синхронизации передатчика вне полосы частот приемника, а мощность выбирают с превышением мощности полезного сигнала СБРЛ, чем выводят передатчик СБРЛ на частоту сигнала монохроматического излучателя. Мощность, потребная для создания помехи СБРЛ, примерно в 15…20 раз меньше, чем потребовалось бы при создании прямошумовой помехи. 3 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и касается систем активного противодействия работе радиолокационной станции (РЛС) противника. Достигаемый технический результат - возможность создания на экране РЛС противника ложных целей, перемещающихся как по дальности, так и по азимуту, а также невозможность устранения сигнала помехи формированием минимума в диаграмме направленности РЛС. Указанный результат достигается за счет того, что система содержит направленную на РЛС приемную антенну, усилитель сигнала РЛС, многоканальную передающую антенну с распределенными по фронту излучателями, а также средства управления каналами излучения и времени задержки импульса, при этом управляемая линия задержки включена между усилителем и переключателем каналов, выполнена многоотводной и снабжена переключателем отводов, причем номер работающего излучателя (или нескольких излучателей) и время задержки задаются электронными переключателями с пульта управления оператором или по программе с помощью ЭВМ. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для подавления корабельных и авиационных средств радиосвязи. Технический результат - повышение эффективности радиоэлектронного подавления (РЭП). Способ радиоэлектронного подавления системы радиосвязи раскрывает использование летательного аппарата в качестве носителя комплекса РЭП, удерживаемого на линии «приемник-передатчик» на минимально возможном расстоянии от приемника. Комплекс РЭП принимает зондирующий информационный сигнал подавляемой системы, воспроизводит по нему его несущие частоты и формирует помеховый сигнал, который усиливают и излучают в направлении подавляемого средства. В излучении периодически с периодом порядка трех секунд делают паузы длительностью порядка трех миллисекунд, в течение которых принимают зондирующий информационный сигнал передатчика и уточняют частоты помеховых сигналов в случае появления новых несущих частот. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть применено для радиоэлектронной защиты зоны дислокации объектов от радиолокационной разведки. Технический результат - снижение радиолокационного контраста объекта относительно ложных целей и подстилающей поверхности за счет радиоэлектронной имитации последних, обеспечение возможности проявления спекл-эффекта, разрушающего радиолокационное изображение объекта. Способ создания ретранслированных помех включает прием зондирующих сигналов РЛС бокового обзора каждой из станций помех, размещенных по периметру защищаемой зоны, измерение длительности и периода повторения зондирующих сигналов, формирование многократно излучаемой помехи, коррелированной с зондированием, в виде копий принимаемых сигналов, введение задержки излучения копий принимаемых сигналов и сдвига несущей частоты помехи, изменяемых программно от периода к периоду повторения зондирующих сигналов, прием сигналов радионавигационной космической системы ГЛОНАСС, излучение указанной помехи с наклонной поляризацией, выделение из структуры космических радиосигналов кодовых сигналов, формирование при выделении кодовых сигналов опорных импульсных последовательностей и использование их при формировании помехи и синхронизации станций помех, работающих в совокупности. 1 ил.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно создания преднамеренных помех глобальной навигационной спутниковой системе (ГНСС). Техническим результатом является скрытое искажение навигационных параметров радионавигаторам группы пользователей, находящихся в пространственно ограниченном, но известном районе. Технический результат достигается тем, что в известное устройство, содержащее приемный и передающий тракты, последовательно соединенные опорный генератор и усилитель, дополнительно введены последовательно соединенные тракт расчета задержки сигналов космических аппаратов (КА) и тракт формирования синхросигналов, причем первая группа информационных входов тракта расчета задержки сигналов КА является установочной шиной устройства, N трактов формирования сигналов КА, сумматор и цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к информационному входу передающего тракта, опорный вход которого объединен с опорным входом приемного тракта, выходом усилителя и опорным входом тракта формирования синхросигналов, выход которого соединен с входами синхронизации N трактов формирования сигналов КА, сумматора, цифроаналогового преобразователя и тракта расчета задержки сигналов КА, n-ая группа информационных выходов которого, где n=1, 2, …, N, соединена с группой информационных входов n-го тракта формирования сигналов КА, первая и вторая группы информационных выходов которого соединены с соответствующими группами информационных входов сумматора, первая и вторая группы информационных выходов которого соединены с соответствующими группами информационных входов цифроаналогового преобразователя, а второй информационный вход тракта расчета задержки сигналов КА соединен с информационным выходом приемного тракта. 10 ил.

Изобретение относится к технике связи, может использоваться для комплексного технического контроля. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей при применении беспилотных летательных аппаратов в составе мобильного комплекса в качестве носителей технических средств контроля. Для этого мобильный комплекс содержит автоматизированные рабочие места для автоматизированного выполнения задач наземного визуального, фотографического, оптико-электронного, радиационного контроля, контроля эффективности защиты информации и состоящие из приемных и пеленгаторных антенн, подключенных к коммутатору, соединенному с радиоприемным модулем, последовательно соединенным с устройством цифровой обработки сигналов, персональную вычислительную машину, навигационное устройство и локальную вычислительную сеть, соединенную со всеми персональными вычислительными машинами, автоматизированное рабочее место воздушного контроля, предназначенное для автоматизированного выполнения задач воздушного фотографического, телевизионного, тепловизионного контроля, обнаружения оптических систем и средств при решении задач комплексного технического контроля по выявлению их технических демаскирующих признаков, состоящее из летно-подъемной платформы и беспилотного летательного аппарата, соединенных радиоканалами управления и радиоканалами телеметрии с аппаратурой управления беспилотными летательными аппаратами, к которой параллельно подключены навигационное устройство и персональная вычислительная машина, автоматизированное рабочее место управления и связи, содержащее персональную вычислительную машину. 2 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к радиоэлектронному подавлению активными помехами радиоэлектронных средств, в частности средств радиосвязи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, и может быть использовано для подавления корабельных и авиационных средств радиосвязи. Комплекс РЭП содержит приемник 4 сигналов спутниковых радионавигационных систем, определитель 5 координат носителей передатчика и приемника подавляемой системы, вычислитель 6, последовательно включенные приемную антенну 7, входной СВЧ-усилитель 8, СВЧ-разветвитель 9, амплитудный детектор 10 и блок 11 анализа зондирующего сигнала, блок 12 памяти, измеритель 13 несущей частоты, определитель 14 наличия фазовой манипуляции, формирователь 15 импульсов по переднему фронту и последовательно включенные формирователь 16 помех, СВЧ-коммутатор 17, усилитель 18 мощности и передающую антенну 19. При этом формирователь 16 помех содержит блок 20 прямого сдвига частоты, расширитель 21 радиоимпульса промежуточной частоты и блок 22 обратного сдвига частоты. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для подавления корабельных и авиационных средств радиосвязи. Технический результат - повышение эффективности радиоэлектронного подавления. Способ радиоэлектронного подавления системы радиосвязи основан на приёме зондирующего информационного сигнала подавляемой системы, воспроизведении его несущей частоты, формировании помехового сигнала, его усилении и излучении в направлении подавляемого средства. В способе непрерывно измеряют координаты носителей передатчика и приёмника подавляемой системы, в качестве носителя комплекса РЭП используют летательный аппарат, при этом удерживают этот носитель в точке пространства на линии «передатчик - приёмник» на минимально возможном расстоянии от приёмника, при обнаружении в принятом зондирующем информационном сигнале передатчика информационных радиоимпульсов фазоманипулированного сигнала со скачкообразно изменяющейся от импульса к импульсу по случайному закону несущей частотой измеряют их длительность, период следования и несущие частоты, в случае соответствия результатов измерения каталожным значениям параметров зондирующего информационного сигнала подавляемой системы формируют помеховые сигналы, представляющие собой радиоимпульсы с теми же длительностью, периодом следования и несущей частотой, что и принятые зондирующие информационные импульсы, но задержанные относительно принятых на время порядка 0,2 микросекунды и без фазовой манипуляции, при этом каждый из помеховых импульсов формируют в виде немодулированного радиоимпульса той же длительности, что и принятые зондирующие информационные радиоимпульсы. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к радиоэлектронному подавлению активными помехами радиоэлектронных средств, в частности средств радиосвязи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, и может быть использовано для подавления корабельных и авиационных средств радиосвязи. Технический результат - повышение эффективности РЭП и снижение требований к энергопотенциалу комплекса. Комплекс РЭП системы радиосвязи содержит установленные на летательном аппарате приемную антенну, входной СВЧ-усилитель, СВЧ-разветвитель, амплитудный детектор, блок анализа зондирующего сигнала, формирователь помех, СВЧ-коммутатор, усилитель мощности и передающую антенну, измеритель несущей частоты, определитель наличия фазовой манипуляции, блок памяти, формирователь сигнала управления коммутацией, приемник сигналов спутниковых радионавигационных систем, определитель координат носителей передатчика и приемника подавляемой системы радиосвязи и вычислитель. 2 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и электроники. Техническим результатом является повышение надёжности защиты информации от несанкционированного доступа и потери информации в результате побочных электромагнитных излучений и наводок. Устройство защиты компьютеров содержит: печатную плату 14 с элементами схемы, контакты электропитания устройства защиты компьютеров 1 и 2, контакты электропитания ГШС 3 и 4, контакт выхода 1 ГШС 5, контакт выхода 2 ГШС 6, ГШС 7, усилитель низких частот 8, усилитель средних частот 9, усилитель высоких частот 10, фильтр верхних частот (ФВЧ) 11, амплитудный детектор 12, устройство звуковой сигнализации 13, электродинамический излучатель звуковых сигналов 15, переменные резисторы R2, R3, R4, R5, разделительные конденсаторы C1, С2, С3, контакты устанавливаемых перемычек П1, П2, П3. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для подавления линий связи и радиоуправления, в частности минно-взрывными устройствами. Способ создания ответных помех включает когерентный прием радиосигналов на заданной частоте с помощью антенн, образующих антенную решетку, и многоканального приемника, обнаружение сигнала, формирование и излучение помехи из дальней волновой зоны антенной решетки в моменты обнаружения сигнала, при этом принимаемые радиосигналы в моменты излучения помехи фазируют с компенсацией набега фаз от места ее излучения до антенн, фазированные радиосигналы усредняют по совокупности антенн, усредненный радиосигнал фазируют, восстанавливая скомпенсированные набеги фаз антенн, и вычитают из соответствующего принимаемого радиосигнала в моменты излучения помехи, образованные разностные радиосигналы, а в моменты отсутствия излучения помехи - принимаемые радиосигналы, детектируют и усредняют по совокупности антенн, и обнаружение сигнала выполняют сравнением с порогом обнаружения усредненных результатов детектирования. Технический результат - повышение эффективности подавления радиолиний с кратковременными излучениями, совокупности радиолиний с различающимися длительностями передач при одновременном снижении затрат помехового ресурса. 3 ил.

Наверх