RU2123238C1

RU2123238C1 - Method for generation of reflected jamming

Info

Publication number: RU2123238C1
Application number: RU94042690A
Authority: RU
Inventors: Л.А. Волошин; В.И. Чугаева; Ю.И. Гришкин
Original assignee: Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1998-12-10
Also published as: RU94042690A

Abstract

FIELD: radio communication, in particular, jamming for wideband communication systems. SUBSTANCE: method involves amplification of received wideband signal, in which duration of elementary symbol of pseudorandom sequence is τ,, storing realization by duration T and its multiple repeated radiation. After amplification of wideband signal method involves rejection of spectrum parts, which are influenced by jamming, and distortion of stored realization according to low-frequency pseudorandom sequence. Duration τ_o of elementary symbol of low-frequency pseudorandom sequence conforms to condition τ_o ≥ T_n,, where T_n is duration of search of wideband signal receiver. τ_o is multiple to τ. EFFECT: increased efficiency of jamming due to increased power of jamming signal, its distortion and radiation with different delays. 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области радиосвязи и может найти применение при создании помех широкополосным системам связи. The present invention relates to the field of radio communications and may find application in interfering with broadband communication systems.

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. A known method of creating relay interference, described in US patent N 4228401, MKI H 04 B 7/14, which consists in relaying the received signals using conversion to another frequency.

Но эффективность такого способа низка. But the effectiveness of this method is low.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ создания ретранслированных помех, описанный в патенте США N 4103237, МКИ H 04 K 3/00. Closest to the technical nature of the proposed is a method of creating relay interference, described in US patent N 4103237, MKI 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. This method consists in the fact that the signal of a transmitter operating with broadband signals is received at the antenna, amplified, then the implementation of the received signal of duration T is stored and then repeatedly emitted.

Такой сигнал воспринимается приемником работающей системы связи как "свой", он входит в ложный синхронизм по ретранслированной помехе, при этом теряется передаваемая информация. Such a signal is perceived by the receiver of a working communication system as “your own”, it enters into false synchronism due to relayed interference, and the transmitted information is lost.

Недостатком такого способа является низкая эффективность создания помех. The disadvantage of this method is the low efficiency of creating interference.

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.To eliminate this drawback, the method consists in amplifying the received broadband signal with a duration of an elementary symbol of the pseudorandom sequence equal to τ, storing its implementation of duration T with subsequent repeated re-emission, after amplifying the signal, parts of its spectrum are affected by the noise, and the stored implementation is distorted according to the low-frequency law PSP, the duration of the elementary symbol τ _{o of} which is determined from the relation τ _o ≥ T _n , τ _o = kτ (k is an integer), the duration of the memorization the current implementation of the NPS is defined as Τ _n = μτ, μ is an integer, and the radiation from the distorted NPS is carried out with various delays.

Заявляемый способ заключается в следующем. The inventive method is as follows.

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.The emitted signal is received at the antenna, amplified, sections of the spectrum affected by narrow-band interference are cut from the spectrum of the received signal. The implementation of a “T-cleared” interference signal of a broadband signal of duration T is remembered and emitted after manipulating it in phase by [0, π] according to the law of low-frequency SRP. The parameters of the low-frequency SRP are selected based on the relations: τ _o = kτ, τ _o ≥ T _p . K is an integer, T _n is the search time of the NPS receiver. T _p = μτ, μ is an integer, τ _o - = the duration of the low-frequency bandwidth element, τ is the duration of the bandwidth element of the relayed SPS.

Излучение искаженного сигнала осуществляют с различными задержками. The radiation of the distorted signal is carried out with various delays.

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.To implement the proposed method, the device shown in FIG. 1, where are indicated:
1, 12 - antennas,
2 - high frequency amplifier,
3 - block protection against interference,
4 - storage device
5 - phase manipulator,
6 - generator PSP,
7 - delay lines,
8 - switch
9 - counter
10 - clock generator,
11 - power amplifier.

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. The device comprises a series-connected antenna 1, UHF 2, an anti-jamming unit 3, a memory 4, a phase manipulator 5, the output of which through n delay lines 7 is connected to n inputs of the switch 8. The output of the switch 8 through the power amplifier 11 is connected to the antenna 12. The clock generator 10 through the counter 9 is connected to another group n of inputs of the switch 8. The generator PSP 6 is connected to the second input of the phase manipulator 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. The input signal is received by antenna 1, amplified in UHF 2, and then fed to protection unit 3, which is a comb of narrow-band paths containing a filter and an interference detection device.

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.The paths in which interference is detected are blocked, as a result of which sections of the spectrum of a broadband signal affected by interference are rejected. The signal, cleared of interference, is fed to memory device 4, where its implementation of duration T is stored. The memorized implementation is read from memory device 4 and phase-manipulated in phase manipulator 5 according to the law of low-frequency SRP generated by SRP generator 6. Distorted signal through delay lines 7 ₁ . ..7 _n and the switch 8 enters the power amplifier 11, and then is emitted by the antenna 12. The switch 8 is controlled by a counter 9, which counts the clock cycles of the clock 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. The switch 8 can be performed on the chip 564 KP1. Storage device 4 is described in the article by Kozlenko N.I., Smirnova S.N., Osmaka V.N. “The Efficiency of Temporary Signal Compression Devices,” “Communication Technology,” vol. 4 series "Radio communication technology", 1982

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. The anti-jamming unit can be made as described in US patent N 3986679, H 04 B 1/10, 1976, or as in the article of Bock O.F. "Optimal filter characteristics of protection blocks against interference concentrated in the spectrum", "Communication Technology", series "Radio Communication Technology", 1987, issue 4.

Докажем достижение поставленной цели. We prove the achievement of the goal.

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. Let a working transmitter and an interfering transmitter be equidistant from the receiver of the system. Assume that to ensure the synchronization of the receiver at the input of its decision circuit, the signal-to-noise ratio should be no more than 10 dB. The working transmitter and the interference transmitter have the same power, while the signal-to-noise ratio from the working transmitter at the input of the decision circuit in the absence of interference is 15 dB.

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. Suppose that a narrow-bandwidth interference 1000 times higher than the useful signal power acts in the served area. Such interference will be attenuated B times in the broadband signal, where B is the base of the broadband signal. At the same time, a normal mode of synchronization and reception of information will be provided in the receiving device.

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. In the interference transmitter using the prototype method, the presence of a powerful narrowband interference will cause the power of the re-emitted broadband signal to drop 1000 times due to the redistribution of the amplifier power in favor of stronger interference.

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.Thus, the signal-to-noise ratio (h) for relayed interference at the input of the decision circuit will be
h = +15 dB - 30 dB << 10 dB
In this case, synchronization by interference becomes impossible.

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.When using the proposed method, a portion of the spectrum affected by the interference is rejected. In this case, the entire power of the power amplifier is spent on re-emission of only the useful signal, and the power loss due to spectrum rejection will be ΔF / Δf = 1 / B part (where ΔF is the width of the spectrum of narrow-band interference, Δf is the width of the spectrum of broadband interference). With B = 10 ³ , the power loss due to rejection is 1 / 1000th part, i.e. when using the proposed method in the case of exposure to powerful narrowband interference, the signal-to-noise ratio for relayed interference will be h≥ 14 dB> 10 dB. The method involves multiple re-emission of the signal implementation. In the case when short messages are transmitted, re-emission of the implementation cleared of interference can lead to the opposite effect - bringing the necessary information to the receiver of the ShPS using the interference transmitter.

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.To increase the efficiency of interference, it is proposed to introduce phase-shift keying, reradiated according to the law of low-frequency SRP, the parameters of which are selected on the basis of the following relations:
τ _o = kτ (1)
τ _o ≥ T _p (2)
T _p = μτ (3)
Where
μ, k are integers. In the general case, μ ≠ k.
Relationships (1) and (2) ensure that the synchronization condition of the ShPS receiver for interference is fulfilled; relation (3) is the distortion of the information received by the ShPS receiver.

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.Emission of a distorted signal with different delay values increases the likelihood of the receiver synchronizing for relayed interference in those cases when the receiver fixes those values of the phases of the reference signal at which the effect of relayed interference is detected, followed by their exclusion from the search number. With this algorithm of operation of the receiver, the probability of false synchronization for relayed interference when a distorted signal is emitted at n delay values is determined by the ratio:
P _n = 1 - (1 - P _o ) ⁿ
Where
P _o - the probability of synchronization for interference in the emission of interference with a single delay value,
n is the number of delays used.

Пусть P_o = 0,5; n - 5. Тогда P₅ = 1 - (1 - 0,5)⁵= 1 - 0,03 = 0,97. P₅ >> P_o.Let P _o = 0.5; n - 5. Then P ₅ = 1 - (1 - 0.5) ⁵ = 1 - 0.03 = 0.97. P ₅ >> 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. Thus, the proposed sequence of actions on the signal provides an increase in the efficiency of deliberate interference by increasing the interference power, its distortion and radiation with various delays, providing a condition for synchronization for the interference and receiving distorted signal according to the pseudo-random law.

Claims

A method of creating relayed interference, which consists in amplifying a received broadband signal with a duration of the elementary symbol τ, storing its implementation and then repeatedly re-emitting it, characterized in that after amplification of the received broadband signal and before storing its implementation, sections of its spectrum that are affected by the interference are rejected before multiple by reradiation, the remembered implementation of a broadband signal cleared of interference is manipulated in phase at [0, π] according to the law of the low-frequency pse in a random sequence whose elementary symbol duration τo is determined from the relation τ _o ≥ T _p , where T _p is the search time of the broadband signal receiver, while τ _{o is} chosen as a multiple of the duration τ m