Способ оценки параметров побочного электромагнитного излучения от элементов средств вычислительной техники



Способ оценки параметров побочного электромагнитного излучения от элементов средств вычислительной техники
Способ оценки параметров побочного электромагнитного излучения от элементов средств вычислительной техники
Способ оценки параметров побочного электромагнитного излучения от элементов средств вычислительной техники
Способ оценки параметров побочного электромагнитного излучения от элементов средств вычислительной техники
Способ оценки параметров побочного электромагнитного излучения от элементов средств вычислительной техники

 


Владельцы патента RU 2617453:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России) (RU)

Изобретение предназначено для оценки параметров побочных электромагнитных излучений (ПЭМИ) от элементов средств вычислительной техники (СВТ) при определении электромагнитной совместимости, а также может быть использовано при выявлении технических каналов утечки (ТКУИ) за счет ПЭМИ посредством определения зон разведдоступности. Из последовательности импульсов, циркулирующих в исследуемом интерфейсе при различных режимах работы, выделяются и накапливаются мгновенные значения смеси принимаемого импульсного сигнала и помехи на интервалах времени нарастания и спада фронтов импульсов, затем на основе полученных данных выполняется ортогональное дискретное разложение накопленного массива дискретных отсчетов и вычисляются отношения коэффициентов разложения, по которым определяются наличие и значения амплитуд частотных составляющих в спектре излучаемых побочных электромагнитных излучений. Технический результат заключается в повышении точности определения амплитудных составляющих спектра побочных электромагнитных излучений. 4 ил.

 

Изобретение относится к технике цифровой обработки данных для специальных применений, в частности при оценке параметров побочных электромагнитных излучений (ПЭМИ) от элементов средств вычислительной техники (СВТ) при определении электромагнитной совместимости, а также может быть использовано при выявлении технических каналов утечки (ТКУИ) за счет ПЭМИ.

Конфиденциальная информация, циркулируя между элементами СВТ по средствам высокочастотной коммутации интерфейсных цифровых сигналов, приводит к формированию информативных ПЭМИ со спектром частот от единиц килогерц до десятка гигагерц. Наличие и степень опасности данного канала утечки информации определяется посредством нахождения зоны возможного перехвата (зоны разведдоступности) данной информации.

Одной из задач, решаемых в ходе нахождения зон разведдоступности, является обнаружение излучений от элементов СВТ и оценка их параметров. Измерения данных параметров в настоящее время проводится, как правило, в частотной области (Кузнецов Ю.В., Баев А.Б. Методы измерения ПЭМИ: сравнительный анализ. Журнал «Защита информации. Конфидент» №4-5, июль-октябрь 2002 г., стр. 54-57) с использованием анализатора спектра. Необходимым условием такого механизма оценивания составляющих спектра информативных ПЭМИ от исследуемых интерфейсов является циркуляция в данных цепях меандроподобных тестовых сигналов.

В условиях применения в современных высокоскоростных цифровых интерфейсах механизмов снижения излучений за счет передачи дифференциальных сигналов, скремблирования, а также использование пакетной передачи данных задача разработки тестовых последовательностей и обеспечение стационарности тестового сигнала является сложно реализуемой.

Известен способ поиска ПЭМИ (Сталенков С.Е., Василевский И.В., Мусатов СВ. Проблемы автоматизации поиска ПЭМИ и их решение в комплексе «Навигатор». Журнал «Защита информации. Конфидент» №4-5, июль-октябрь 2002 г., стр. 58-64), реализованный в комплексе «Навигатор» производства предприятия «Нелк» на основе «метода сравнения панорам». Для реализации данного способа осуществляют сканирование всего исследуемого диапазона частот дважды: с выключенным и включенным тестовым сигналом в исследуемом элементе СВТ. При этом при первом сканировании исследуемого диапазона фиксируют, оцифровывают мгновенные значения напряжений шумов при выключенном тестовом сигнале на исследуемом элементе СВТ за период контроля и записывают полученные значения в память измерительного прибора. При втором сканировании фиксируют, оцифровывают мгновенные значения уровней напряжений всех сигналов, превышающих значения шумов, и записывают в память измерительного прибора при обеспечении циркуляции тестового сигнала в исследуемом интерфейсе СВТ. В дальнейшем по полученным таким образом значениям строят амплитудный спектр частот. Время поиска ПЭМИ данным автоматизированным способом по сравнению с определением ручным способом оператором-исследователем значительно меньше (несколько минут вместо нескольких рабочих дней). Однако результаты расчета зон разведдоступности данным способом требует перепроверки. Это связано с тем, что в исследуемом диапазоне частот от единиц килогерц до десятка гигагерц работают тысячи радиостанций и других источников радиопомех, время работы которых носит неопределенный характер. Если такой источник радиопомех был выключен во время сканирования спектра шумов, а при втором сканировании включился, то его частота окажется записанной как частота ПЭМИ исследуемого элемента СВТ. Поэтому оператору после автоматического сканирования приходится вручную перепроверять все обнаруженные составляющие, затрачивая много времени.

Недостатками данного способа являются сложность реализации предложенной системы измерения для обнаружения сигналов ПЭМИ в условиях необеспечения стационарности тестового сигнала и достаточно большие временные затраты на обработку исследуемого диапазона частот ПЭМИ в случае верификации зафиксированных значений в отсутствии тестовых сигналов.

Известен корреляционный способ поиска средств негласного контроля (патент на изобретение US 6397154, МПК7 G06F 19/00, G01R 23/00, Н04B 17/00, опубл. 2002 г.), который применяют при поиске сигналов в зарубежных и отечественных технических средствах ведения радиоконтроля и обнаружения закладочных устройств, основанный на вычислении взаимокорреляционной функции (ВКФ) оцифрованных тестового сигнала и демодулированного исследуемого сигнала.

Недостатками данного способа являются сложность технической реализации эталонных сигналов, необходимых для нахождения ВКФ при обнаружении сигналов ПЭМИ, и достаточно большие временные затраты на обработку исследуемого диапазона частот ПЭМИ.

Известен способ обнаружения ПЭМИ СВТ (Баев А.Б. и др. Исследование алгоритма обнаружения побочного электромагнитного излучения компьютеров. Доклады 4-й Международной конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение», 27.02-01.03.2002 г., стр. 326-328), согласно которому на исследуемом СВТ запускают специально созданную тест-программу, придающую ПЭМИ исследуемого элемента СВТ характерные признаки, облегчающие его обнаружение в ручном режиме. Затем настраивают измерительный приемник на одну из гармоник ПЭМИ и записывают принятый оцифрованный сигнал, который в дальнейшем используют как эталонный сигнал. С учетом параметров эталонного сигнала формируют импульсную характеристику согласованного цифрового фильтра измерительного приемника. Затем определяют уровень шума на выходе согласованного фильтра в отсутствии тестового сигнала, оценивают отношение сигнал/шум на выходе согласованного фильтра, оценивают возможность обнаружения тестового сигнала при различных соотношениях сигнал/шум и формируют пороговый уровень обнаружения сигнала на выходе согласованного фильтра. Далее при включенном тестовом сигнале повторно сканируют исследуемый диапазон частот и посредством согласованного фильтра производят корреляционную обработку текущего и эталонного сигналов во всем исследуемом диапазоне частот, определяя коэффициент корреляции этих сигналов, который сравнивают с предварительно рассчитанным пороговым значением, и по результатам сравнения принимают решение о наличии ПЭМИ на соответствующей частоте.

Недостатками данного способа являются сложность формирования как импульсной характеристики, так и порогового уровня обнаружения сигнала на выходе согласованного фильтра при отсутствии тестового сигнала, а также достаточно большие временные затраты на обработку исследуемого диапазона частот ПЭМИ в случае верификации зафиксированных значений в отсутствии тестовых сигналов.

Наиболее близким по технической сущности и выполняемым функциям аналогом (прототипом) к заявляемому является корреляционный способ распознавания побочного электромагнитного излучения и наводок средства вычислительной техники (патент на изобретение RU 2340912 С2, опубл. 10.12.2008 г.). Сущность данного способа (прототипа) заключается в том, что на компьютере, соединенном с исследуемым СВТ, запускают тестовую программу, в которой реализована «звуковая подкраска». Вначале настраивают в ручном режиме измерительный приемник на одну из гармоник принимаемого электромагнитного излучения ПЭМИ, фиксируют ее значение и используют его при формировании эталонного сигнала. Затем производят корреляционную обработку текущего и эталонного сигналов в автоматическом режиме во всем исследуемом диапазоне частот, определяют коэффициент корреляции этих сигналов, сравнивают с предварительно рассчитанным пороговым значением коэффициента корреляции, и по результатам сравнения принимают решение о наличии ПЭМИ на соответствующей частоте в спектре излучения исследуемого средства вычислительной техники.

Однако способ-прототип не позволяет сформировать эталонный сигнал, необходимый при корреляционной обработке в процессе обнаружения сигналов ПЭМИ, без тестовых сигналов, а также требует достаточно больших временных затрат на обработку исследуемого диапазона частот ПЭМИ.

Задачей изобретения является создание способа оценки параметров побочного электромагнитного излучения от элементов средств вычислительной техники, позволяющего повысить точность определения амплитудных составляющих спектра ПЭМИ при условии невозможности создания меандроподобных тестовых сигналов для исследуемых элементов СВТ, а также повысить оперативность обработки данных исследуемого диапазона частот ПЭМИ за счет использования автоматизированной процедуры дискретного преобразования Фурье (ДПФ) над синхронно накопленными образами сигналов ПЭМИ.

Эта задача решается тем, что в способе оценки параметров побочного электромагнитного излучения от элементов средств вычислительной техники в исследуемом элементе СВТ обеспечивают циркуляцию сигналов передачи данных, излучение (ПЭМИ) от которых принимают на приемную антенну. Затем данные сигналы ПЭМИ усиливают и оцифровывают, а по сигналам, циркулирующим в исследуемой цепи, выделяют значимые моменты в интервалы времени, соответствующие нарастанию и спаду фронтов импульсов соответственно. Далее фиксируют и накапливают дискретные значения сигнала ПЭМИ в интервалы времени, соответствующие нарастанию и спаду фронтов импульсов в исследуемой цепи. После чего определяют значения разностного сигнал от накопленных сигналов ПЭМИ во временные моменты нарастания и спада фронтов импульсов в исследуемой цепи. Над дискретными отсчетами разностного сигнала ПЭМИ выполняют ортогональное дискретное разложение и вычисляют отношения коэффициентов разложения. По полученным коэффициентам разложения ДПФ определяют наличие и значения амплитуд частотных составляющих в спектре излучаемого сигнала ПЭМИ от исследуемого элемента СВТ.

Способ поясняется чертежами, на которых показаны:

фиг. 1 - структурная схема реализации способа;

фиг. 2 - вариант структурной схемы устройства для осуществления заявляемого способа;

фиг. 3 - виды дифференциальных сигналов в исследуемых цепях 1 и 2 витой пары и вид образа сигнала ПЭМИ без накопления в интервал времени ΔT спада импульса в исследуемой цепи 1;

фиг. 4 - виды дифференциальных сигналов в исследуемых цепях 1 и 2 витой пары и вид образа сигнала ПЭМИ с накоплением в интервал времени ΔT спада импульса в исследуемой цепи 1.

Реализация предлагаемого способа приведена на фиг. 1. Исследуемый элемент СВТ 1 соединен с входом блока усилителя-ограничителя сигналов исследуемой цепи 4, выход которого соединен с входом блока аналого-цифровых преобразований сигналов исследуемой цепи 6, соединенным выходом с управляющим входом блока выделения значимых моментов 7. Выходы блока выделения значимых моментов 7 соединены с входом блока памяти для накопления дискретных значений сигнала ПЭМИ в интервал времени, соответствующий нарастанию фронта импульсов в исследуемой цепи 8, и входом блока памяти для накопления дискретных значений сигнала ПЭМИ за интервал времени, соответствующий спаду фронта импульсов в исследуемой цепи 9, выходы блоков 8 и 9 соединены с блоком нахождения разностного сигнала 10, выход блока 10 соединен с блоком нахождения амплитудных составляющих спектра дискретных значений разностного сигнала ПЭМИ 11. Приемная антенна 2 подключена к входу блока усилителя-ограничителя сигналов ПЭМИ 3, выход которого соединен с входом блока аналого-цифровых преобразований сигналов ПЭМИ 5. Выход блока аналого-цифровых преобразований сигналов ПЭМИ 5 подключен к информационному входу блока выделения значимых моментов 7.

Сущность предлагаемого способа заключается в оценивании параметров ПЭМИ от элементов СВТ путем исследований временных характеристик излучений от сигналов, циркулирующих в исследуемом элементе СВТ (интерфейсе), при невозможности создания меандроподобных тестовых сигналов, так как временные характеристики исследуемых сигналов по своей структуре (длительности, времени нарастания и спада импульса, амплитуде) соответствуют спецификациям интерфейсов и универсальны как для передачи служебной информации, так и для передачи данных.

Согласно способу оценки параметров побочного электромагнитного излучения от элементов средств вычислительной техники:

1. Предварительно в цепи исследуемого элемента СВТ 1 обеспечивают передачу электрических сигналов, соответствующих режимам работы исследуемого элемента.

2. Принимают смесь излученного сигнала от исследуемого элемента СВТ 1 и шумов в месте проведения исследования на приемную антенну 2.

3. В блоке усилителя-ограничителя сигналов ПЭМИ 3 усиливают и ограничивают сигнал, поступивший с приемной антенны 2.

4. Сигнал с выхода блока усилителя-ограничителя сигналов ПЭМИ 3 преобразуют в блоке аналого-цифровых преобразований сигналов ПЭМИ 5 в первый цифровой поток данных, представляющий сигнал в виде ряда значений функции времени, преобразованных в цифровую форму.

5. Усиливают и ограничивают сигнал, поступивший на вход блока усилителя-ограничителя сигналов исследуемой цепи 4 от цепи исследуемого элемента СВТ 1.

6. В блоке аналого-цифровых преобразований сигналов исследуемой цепи 6 преобразуют сигнал с выхода блока усилителя-ограничителя сигналов исследуемой цепи 4 во второй цифровой поток данных, представляющий сигнал в виде ряда значений функции времени, преобразованных в цифровую форму.

7. Выделяют значимые моменты времени из второго цифрового потока данных, поступивших с выхода блока аналого-цифровых преобразований сигналов исследуемой цепи 6 (временные интервалы нарастания и спада фронта импульсов) на управляющий вход блока выделения значимых моментов 7.

8. Из синхронно поступающего первого цифрового потока данных с выхода блока аналого-цифровых преобразований сигналов ПЭМИ 5 выделяют значения функции времени (смеси сигнал/шум), соответствующие значимым моментам нарастания и спада импульсов в цепи исследуемого элемента СВТ 1, поступающих на информационные входы блока выделения значимых моментов 7.

9. Сортируют выделенные значения функции времени путем выбора из первого цифрового потока данных и записывают их в блок памяти для накопления дискретных значений сигнала ПЭМИ в интервал времени, соответствующий нарастанию фронта импульсов в исследуемой цепи 8 (образ излучаемого сигнала времени нарастания импульса в исследуемой цепи), и блок памяти для накопления дискретных значений сигнала ПЭМИ за интервал времени, соответствующий спаду фронта импульсов в исследуемой цепи 9 (образ излучаемого сигнала времени спада импульса в исследуемой цепи).

10. Накапливают мгновенные значения смеси принимаемого излученного сигнала и помехи, поступающих на информационный вход блока выделения значимых моментов 7, на интервалах времени нарастания и спада фронтов импульсов, выделяемых из сигнала, в блоки памяти 8 и 9 соответственно.

11. Определяют значения разностного сигнала от накопленных дискретных значений сигнала ПЭМИ за интервал времени, соответствующий нарастанию фронта импульсов в исследуемой цепи поступающих из блока памяти 8 и накопленных дискретных значений сигнала ПЭМИ за интервал времени, соответствующий спаду фронта импульсов в исследуемой цепи поступающих из блока памяти 9 в блоке нахождения разностного сигнала 10,

где: Uраз(k) - дискретные значения разностного сигнала ПЭМИ; U0l(k) - дискретные значения сигнала ПЭМИ за интервал времени, соответствующий нарастанию фронта импульсов в исследуемой цепи; U10(k) - дискретные значения сигнала ПЭМИ за интервал времени, соответствующий спаду фронта импульсов в исследуемой цепи; k - целочисленная индексная переменная, изменяющаяся в пределах длины данных.

12. Посредством ДПФ в блоке нахождения амплитудных составляющих спектра сигнала ПЭМИН 11 полученный цифровой поток данных из блока нахождения разностного сигнала преобразуют в дискретные значения спектра ПЭМИ S(n), где n - целочисленная индексная переменная, изменяющаяся в пределах длины данных.

13. На основе ДПФ определяют значения амплитуд частотных составляющих в спектре излучаемого сигнала.

Сигнал на входе измерительного приемника - случайный процесс (СП), описываемый функцией Z(t) от переменной времени t (существования ПЭМИ) элементарного случайного события (формы ПЭМИ), представляемый как два отрезка единственной реализации Z01(t)={z01j(t)} (форма ПЭМИ в момент нарастания фронта импульса в исследуемой цепи) и Z10(t)={z10j(t)} (форма ПЭМИ в момент спада фронта импульса в исследуемой цепи). Формирование выборочного пространства происходит в процессе синхронного накопления отрезков реализаций Z01(t)={z01j(t)} и Z10(t)=[z10j(t)} из ансамбля возможных реализаций Z(t)={zj(t)}, j=1…Ν, в фиксированные интервалы времени для двух возможных форм образов сигналов ПЭМИ. В результате поэлементного сложения образов накапливаемого сигнала в фиксированные интервалы времени из матрицы реализаций СП размерностью Ν×Τ (где N - количество строк реализаций случайного процесса, Τ - количество столбцов) образуется матрица-строка, элементы которой характеризуют сигнал ПЭМИ с шумом. Применение метода синхронного накопления повышает отношение сигнал/помеха в N раз по сравнению с отношением сигнал/помеха на входе измерительного приемника (Борьба с помехами. Харкевич А.А. Изд. 4-е, - Москва: Книжный дом «ЛИБРОКОМ» 2013. стр. 70-79).

Существует несколько подходов к определению количества накапливаемых реализаций (объем выборки), но наиболее простым в применении и существенно влияющим на время проведения измерений является подход определения минимальной дисперсии при решении задачи наилучшей линейной оценки (Методы обработки многомерных данных и временных рядов: Учебное пособие для вузов. / Большаков Α.Α., Каримов P.Η. - Москва: Горячая линия - Телеком, 2007, стр. 352-360 с.). При решении задачи наилучшей линейной оценки состоятельность и эффективность являются важнейшими ее характеристиками (Методы обработки многомерных данных и временных рядов: Учебное пособие для вузов. / Большаков Α.Α., Каримов Р.Н. - Москва: Горячая линия - Телеком, 2007, стр. 365-368), влияющими на объем выборки накапливаемых мгновенных значений смеси принимаемого излученного сигнала и помехи в предлагаемом способе.

Состоятельность оценки наблюдаемого параметра в предлагаемом способе определяется из условия, что при устремлении количества накоплений образов ПЭМИ в значимые моменты времени к бесконечности разброс (дисперсия) истинного значения сигнала ПЭМИ относительно средней оценки без шума стремится к предельному значению (к нулю).

Согласно предлагаемому способу эффективность оценки наблюдаемого параметра определятся путем сравнения дисперсии конкретной оценки с нижней границей дисперсии всех несмещенных оценок наблюдаемого параметра. Так как в процессе синхронного накопления уменьшение дисперсии случайной составляющей смеси сигнал/шум, т.е. шума на интервале накопления является основным требованием, то при определении объема выборки в качестве наблюдаемого параметра выступает максимально возможное значение дисперсии шума на входе измерительного приемника, а в качестве нижней границы дисперсии всех несмещенных оценок выступают шумы квантования АЦП измерительного приемника (как потенциально неустранимые). При выборке из независимых случайных величин объемом n из совокупности значений с нормальным распределением на основе неравенства Крамера-Pao (Методы обработки многомерных данных и временных рядов: Учебное пособие для вузов. / Большаков Α.Α., Каримов Р.Н. – Москва: Горячая линия - Телеком, 2007, стр. 363-365):

получают значение дисперсии оценки среднего, равное , из которого следует, что наименьшая дисперсия оценки обратно пропорциональна объему выборки. Таким образом, определяется наименьшая неустранимая дисперсия наблюдаемого СП.

В качестве нижней границы дисперсии всех несмещенных оценок согласно предлагаемому способу выступает значение дисперсии шума квантования блоков аналого-цифровых преобразований 5 и 6. Учитывая, что шум квантования АЦП измерительного устройства является неустранимой неопределенностью наблюдаемого СП, то механизм накопления формально представляется следующим образом:

где: - дисперсия шума (средняя мощность шума) на выходе АЦП измерительного приемника; n - число накоплений; - дисперсия шума (средняя мощность шума) квантования.

При определении шума квантования используют следующее соотношение:

где UmaxDU - динамический диапазон измерительного устройства по напряжению;

m - число разрядов АЦП.

Значение определяется на основании измерения среднеквадратического значения шумов (Uскзш) в месте установки антенны и возведением полученного значения в квадрат.

Таким образом, объем выборки накопления определяется путем округления до целого числа значения, полученного при приравнивании выражений (3) и (4) и разрешении относительно n:

Таким образом, при данном объеме выборки достигается нижняя граница дисперсии оценок параметра, и дальнейшая процедура накопления является неэффективной с точки зрения как энергетического вклада каждой последующей накопленной реализации, так и оперативности проведения исследования.

Вариант устройства для реализации способа оценки параметров побочного электромагнитного излучения от элементов средств вычислительной техники представлен на фиг. 2 и содержит: исследуемый интерфейс 12, входящий в состав СВТ, приемную антенну 13, малошумящий усилитель (МШУ) 14, средство приема сигналов 15 на базе цифрового запоминающего осциллографа, в состав которого входит первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП), соединенный с приемной антенной, второй АЦП, соединенный с исследуемой цепью через разветвитель 16, программа по выделению фрагментов сигнала с антенны, по значимым моментам времени в исследуемой цепи, область памяти буфера устройства для фиксации и накопления выделенных цифровых потоков, накопленные данные в виде файла отправляются на персональный компьютер 17 с специализированным программным обеспечением, с помощью которого выполняют ортогональное дискретное разложение (ДПФ) накопленного массива дискретных отсчетов и вычисляют отношения коэффициентов разложения, по которым судят о наличии и значениях амплитуд частотных составляющих в спектре излучаемого сигнала, вспомогательный компьютер с сетевой картой 18, обеспечивающий режим обмена данными по исследуемому интерфейсу, экранированное помещение 19.

Преимущество предлагаемого способа заключаются в том, что процесс поиска информативных ПЭМИ от элементов СВТ возможен при низких уровнях сигналов излучения, превышающих уровни собственных шумов квантования в АЦП измерительного прибора, так как реализация в предлагаемом способе синхронного накопления образов сигнала излучения не зависит от необходимости циркуляции квазипериодического сигнала в исследуемом элементе СВТ, а допускает исследование излучений от любых сигнальных конструкций, определенных в спецификации на исследуемый элемент (интерфейс).

Перечисленная новая совокупность существенных признаков обеспечивает возможность повысить точность определения амплитудных составляющих спектра ПЭМИ при условии невозможности создания тестовых сигналов для исследуемых интерфейсов и оперативность обработки данных исследуемого диапазона частот ПЭМИ за счет использования в заявленном способе процедуры ДПФ над синхронно накопленными образами сигналов информативных ПЭМИ в значимые моменты.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие изобретения условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Осуществление полученных результатов подтверждено экспериментальным путем. На фиг. 3 отображено временное представление выделенного значимого участка сигнала ПЭМИ без накопления в интервал времени ΔT спада импульса в исследуемой цепи 1, на фиг. 4 - временное представление выделенного значимого участка сигнала ПЭМИ, полученного в результате практической реализации предлагаемого способа с числом накоплений N=289. Измерения проводились в диапазоне частот от 1 Гц до 600 МГц. Оценка уровня побочных электромагнитных излучений производилась анализатором спектра FSP-30 с активной штыревой антенной SAS-550-1B и цифровым запоминающим осциллографом R&S®RTO 1004 с той же антенной.

Предлагаемый способ оценки параметров побочного электромагнитного излучения от элементов средств вычислительной техники сигналов ПЭМИ показал высокую эффективность на трудно обнаруживаемых методами корреляции радиочастотных сигналах, полученных от интерфейса с встроенными скремблерами Fast Ethernet 100Base-TX. При исследовании сетевого адаптера Realtek PCIe GBE Family Controller, интегрированного в материнскую плату ASRock A75M-HVS, как элемента СВТ время поиска ПЭМИ при количестве накоплений N не более 300 составило порядка 3 минут. Устройство, реализующее способ прототип в условиях отсутствия периодической последовательности, в исследуемом интерфейсе обнаружило и построило непрерывный частотный спектр ПЭМИ за 15 минут, анализ составляющих которого составил порядка 15 мин, что в 10 раз больше, чем в заявленном способе. Детальный анализ составляющих спектра полученного устройством, реализующим способ-прототип, выявил порядка 10% частотных составляющих, не относящихся к спектру излучений от исследуемой цепи.

Таким образом, заявляемый способ за счет использования автоматизированной процедуры ДПФ над синхронно накопленными образами сигналов информативных ПЭМИ обеспечивает возможность осуществлять поиск и обнаружение непериодических информативных ПЭМИ от исследуемых цепей, а процедура обоснованного накопления позволяет уменьшить время обработки данных при исследовании ПЭМИ от элементов СВТ, т.е. решить поставленную задачу.

Способ оценки параметров побочного электромагнитного излучения (ПЭМИ) от элементов средств вычислительной техники, заключающийся в передаче тест-сигнала «звуковая подкраска» в исследуемом элементе средства вычислительной техники в различных рабочих режимах, приеме, усилении и оцифровке мгновенных значений напряжения за период контроля, построении амплитудного спектра частот, отличающийся тем, что в качестве тестового сигнала передают последовательность импульсов, циркулирующих в исследуемом интерфейсе при различных режимах работы, выделяют и накапливают мгновенные значения смеси принимаемого импульсного сигнала и помехи на интервалах времени нарастания и спада фронтов импульсов, затем выполняют ортогональное дискретное разложение накопленного массива дискретных отсчетов и вычисляют отношения коэффициентов разложения, по которым определяют наличие и значения амплитуд частотных составляющих в спектре излучаемого ПЭМИ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиолокации, в частности к радиолокационным измерениям, и может быть использовано при создании радиолокационных измерительных комплексов.

Устройство предназначено для измерения плотности потока энергии электромагнитного излучения в миллиметровом диапазоне длин волн и может быть также использовано в качестве образцового приемника для калибровки средств измерения.

Изобретение относится к области определения радиолокационных характеристик объектов - эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) в режиме экспресс-анализа в условиях естественной фоновой обстановки штатными (принятыми в эксплуатацию), например, корабельными радиолокационными средствами и штатным надувным радиолокационным отражателем в реальных морских условиях.

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при измерении эффективной площади рассеяния различных объектов радиолокации, соизмеримых и меньших длины волны.

Изобретение относится к радиотехническому испытательному оборудованию, предназначенному для проведения стендовых испытаний ракетных двигателей космических аппаратов, в частности для измерения электромагнитного излучения.

Установка для измерения эффективной площади рассеяния радиолокационных целей на моделях содержит: передатчик, приемник, двойной волноводный тройник, комплексную переменную нагрузку, приемно-передающую антенну, опору модели и компенсационную опору.

Изобретение относится к технике измерений, в частности к измерению интенсивности электромагнитного излучения с пространственным и поляризационным разрешением. Пироэлектрический детектор миллиметрового излучения выполнен на основе пироэлектрической пленки с системой считывания сигнала, в котором на поверхности пироэлектрической пленки размещен ультратонкий резонансный поглотитель, состоящий из диэлектрической пленки, с одной стороны которой, обращенной к падающему излучению, выполнен металлизированный топологический рисунок, образующий частотно избирательную поверхность и обеспечивающий поглощение на заданной длине волны миллиметрового излучения, а с обратной стороны нанесен сплошной слой с металлической проводимостью, который имеет с пироэлектрической пленкой надежный физический контакт, обеспечивающий эффективную передачу тепловой волны от поглотителя к пироэлектрической пленке.

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для измерения эффективной площади рассеяния (ЭПР) радиолокационных целей на уменьшенных моделях. Установка содержит передатчик, разделитель излучаемого и принимаемого сигналов, комплексную переменную волноводную нагрузку, приемник сигнала поля вторичного излучения модели и приемно-передающая антенну, безэховую камеру (БЭК), в окне торца которой установлена антенна электрической осью соосно продольной оси БЭК.

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано при решении проблемы электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств, а также исследованию параметров вторичного излучения различных сред.

Изобретение относится к геофизике. Сущность: система датчиков электрического и магнитного поля для измерения магнитотеллурического поля Земли состоит из двух пар заглубленных электродов с единой базой L.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных системах с зондирующими сигналами, кодированными по фазе (фазокодоманипулированными сигналами), для измерения поляризационной матрицы рассеяния объекта. Достигаемый технический результат - повышение точности измерения поляризационной матрицы рассеяния объекта за счет устранения влияния боковых лепестков сигналов, сжатых согласованными фильтрами, а также за счет устранения влияния взаимно корреляционных составляющих, обусловленных прохождением сигналов через несогласованные фильтры. Технический результат достигается тем, что в способе измерения поляризационной матрицы рассеяния объекта при зондировании на одной несущей частоте на ортогональных поляризациях одновременно излучают соответствующие ортогональные по структуре радиосигналы, затем принимают одновременно все ортогонально поляризованные составляющие отраженных от объекта радиосигналов, выходные радиосигналы каждого соответствующего по поляризации канала приемника подают на фильтры, каждый из которых согласован с одним из излученных радиосигналов, измерение осуществляют за два или более периода зондирования, при этом в качестве излучаемых радиосигналов на ортогональных поляризациях используют пару сигналов, кодированных дополнительными последовательностями, которые изменяют от периода к периоду зондирования таким образом, что обе дополнительные последовательности разворачиваются, а одна из них кроме этого инвертируется, затем сжатые согласованными фильтрами в каждом из периодов зондирования радиосигналы объединяют и по параметрам объединенных радиосигналов определяют соответствующие элементы поляризационной матрицы рассеяния объекта. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к микроволновым радиометрам, и может использоваться в дистанционном зондировании Земли, медицине, поиске радиотепловых аномалий и т.д. Заявлен нулевой радиометр, содержащий антенну, первый и второй высокочастотные переключатели, последовательно соединенные импульсный усилитель, фильтр высоких частот, синхронный фильтр низких частот, компаратор, блок управления, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к управляющим входам синхронного фильтра низких частот, первого и второго высокочастотных переключателей, а четвертый выход является выходной шиной радиометра, общая шина которого соединена со вторым входом компаратора, термостатированную плату, на которой установлен и находится с ней в тепловом контакте первый высокочастотный переключатель. В радиометр дополнительно введены установленная на термостатированной плате и находящаяся с ней в непосредственном тепловом контакте согласованная нагрузка, соединенная с первым входом первого высокочастотного переключателя, второй и третий входы которого подключены соответственно к высокочастотному короткозамыкателю и антенне, а выход через первый высокочастотный усилитель соединен с входом второго высокочастотного переключателя, первый и второй выходы которого через первый и второй полосно-пропускающие фильтры соответственно соединены с первым и вторым входами третьего высокочастотного переключателя, выход которого через последовательно соединенные второй высокочастотный усилитель и квадратичный детектор подключен к входу импульсного усилителя, причем управляющие входы второго и третьего высокочастотных переключателей объединены вместе. Технический результат - упрощение входной измерительной части нулевого радиометра при сохранении преимуществ нулевого метода измерений, упрощение конструкции, снижение массогабаритных параметров и увеличение надежности. 4 ил.
Наверх