DE3220073C1

DE3220073C1 - Verfahren zur Feststellung,Erfassung und Unterscheidung von innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs unabhaengig voneinander auftretenden Funksendungen

Info

Publication number: DE3220073C1
Application number: DE19823220073
Authority: DE
Inventors: Gerhard Roessler; Horst Dipl-Ing Kriszio; Guenter Wicker
Original assignee: Battelle Institut eV
Current assignee: Battelle Institut eV
Priority date: 1982-05-28
Filing date: 1982-05-28
Publication date: 1993-01-28
Anticipated expiration: 2002-05-29
Also published as: GB2258775A; GB8315492D0; GB2258775B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststellung, Erfassung (und Unterscheidung) von innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs unabhängig voneinander und beliebig auftretenden Funksendungen, wie Frequenzsprung-, Burst-, automatischer Kanalwahl- und Einkanalsendungen, wie es aus der GB 20 76 152 A bekannt ist, die im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gewürdigt ist. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Auswerteeinheit zur Durchführung dieses Verfahrens.

Zur Aufklärung eines bestimmten Frequenzbereichs müssen beliebig auftretende Funksendungen erfaßt und geortet werden. Ein wichtiges Kriterium ist dabei die Unterscheidung, welche Art der Funkmethode vorliegt. Zum Beispiel Einkanal- und Burstverkehre unterscheiden sich lediglich in der Sendungsdauer. Bei der automatischen Kanalwahl (AKW) benutzen mehrere Funkteilnehmergruppen ein Kanalbündel, so daß der gegnerischen Aufklärung die Identifizierung der Netze erschwert wird.

Beim Frequenzsprungverfahren wird in schneller Folge zwischen einer größeren Anzahl von Frequenzen innerhalb eines (Sprung-)Bandes umgeschaltet. Die Systematik dieser quasi zufällig erfolgenden Auswahl von Frequenzen ist nur den Teilnehmern des Frequenzsprung- Funkkreises bekannt. Ein diesen Funkkreis überwachender Aufklärungsempfänger muß daher in einem Suchlauf die gerade aktuelle Frequenz des Frequenzsprungkreises jeweils bestimmen, was bei schneller Sprungfolge und gleichzeitiger Aktivität mehrerer Funkkreise innerhalb der Empfangsreichweite und innerhalb des aufzuklärenden Frequenzbandes meist nicht möglich ist.

Zur Detektion und Peilung von Einkanalverkehren sind manuelle und automatische Verfahren bekannt. Wenn aber eine Kurzzeitsendung, d. h. eine Burstsendung, vorliegt, ist eine gezielte Erkennung nur mit Empfängern, die eine gleichzeitige Beobachtung des gesamten zu überwachenden Frequenzbereichs ermöglichen, durchführbar. Burstsendungen können jedoch mit üblichen Methoden nicht gepeilt werden, da die Sendung bereits zu Ende ist, bevor die Peilkommandierung erfolgt bzw. die benötigte Peilzeit länger als die Sendungsdauer ist. Zur Erfassung von AKW-Sendungen ist wie bei Burstsendungen eine kontinuierliche Überwachung des zugeteilten Frequenzbündels mit Hilfe spezieller Empfängerbausteine erforderlich, die als entscheidende Bauelemente dispersive Verzögerungsleitungen enthalten. Die Peilung der Einzelkanäle läßt sich mit üblichen Methoden durchführen. Die Frequenzsprungsendungen können zur Zeit lediglich manuell erfaßt werden. Bekannte Verfahren zur Ortung versagen auch hier aus den für die Burstsendungen angegebenen Gründen.

Alle durch bekannte automatische Methoden erhaltenen Informationen werden bisher unverkürzt zu einer Auswertezentrale gemeldet. Die beim Auftreten von Frequenzsprungverfahren entstehende Informationsmenge ist so groß, daß ihre Weitergabe mit üblichen Verfahren nicht möglich ist.

Auch die eingangs erwähnte GB 20 76 152 A löst diese Problematik nicht. In dem dort vorgeschlagenen Verfahren sollen in erster Linie die Einfallsrichtungen der Sendungen bestimmt werden. Eine Unterscheidung nach verschiedenen Sendetypen ist nicht möglich.

Die US-PS 41 12 430 beschreibt lediglich einen Strahlformer für Breitbandsignale, der über eine spezielle Antennengruppe Breitbandsignale empfangen kann, und diese unter anderem mit Hilfe der schnellen Fouriertransformation (FFT) so manipuliert, daß alle Signale mit Ausnahme des aus der gewünschten Richtung kommenden Signals ausgeblendet werden, so daß am Ausgang der Anordnung ausschließlich das gewünschte Breitbandsignal vorliegt.

Die US-PS 41 66 980 bezieht sich auf ein Verfahren zur Verarbeitung des von einem Compressive Receiver gelieferten und aus einer Sendung bzw. einem Funkkanal stammenden Signal mit dem Ziel, dieses Signal so aufzubereiten, daß die Modulationsart (z. B. FSK, DFSK, PSK, Morseverfahren, AM, SSB, Vielton) durch Beurteilung geeigneter Histogramme festgestellt werden kann. Mit diesem Verfahren kann lediglich ein einzelner Kanal beobachtet und analysiert werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem beliebige Funksendungen automatisch erkannt, unterschieden und gleichzeitig gepeilt werden können. Ferner sollte eine Weiterleitung der erhaltenen Daten mit einfachen Mitteln und wenig Aufwand durchführbar sein. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird in vorteilhafter Weise eine Detektion, Peilung, Aufnahme und Verarbeitung der von gegnerischen Funkverkehren stammenden Signale ermöglicht. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem zugehörigen Empfänger unter Berücksichtigung einer Analysebandbreite von 6 MHz ist eine Frequenzauflösung (3 db-Werte) von 15 kHz unter Berücksichtigung einer Abtastzyklusdauer von 200 µs möglich. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Frequenzsprungsendungen mit Sprungraten bis 5000/s detektiert werden. Eine gleichzeitige Überwachung des gesamten Aufklärungsbandes von ca. 20 bis 88 MHz läßt sich ohne weiteres erreichen. Ferner besteht die Möglichkeit, durch den Einsatz schmalbandiger Filter Strahlungsquellen mit hohen Empfangsfeldstärken auszublenden. In vorteilhafter Weise wird durch das erfindungsgemäße Verfahren das Spektrum des Signalgemischs durch den Empfänger auf die Zeitachse transferiert und im Takt der Abtastzyklusdauer wiederholt. Es kann also über mehrere Abtastzyklen gemittelt werden. Der Zeitablauf für die Ausgabe des Spektrums wird dabei nicht verändert, so daß durch Aneinanderreihung mehrerer Teilbandspektren das gesamte aufzuklärende Frequenzband auf der Zeitachse abgebildet werden kann.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2-9 erläutert. Eine Auswerteeinheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in den Ansprüchen 10 und 11 gekennzeichnet.

Um eine Detektion, Peilung, Aufnahme und Verarbeitung der von gegnerischen Funkverkehren stammenden Signale zu ermöglichen, werden erfindungsgemäß empfindliche Empfänger eingesetzt, die den Standortnachteil der Erfassungsstelle gegenüber dem beobachteten Funknetz ausgleichen. Außerdem erfolgt eine gleichzeitige Beobachtung des gesamten zu überwachenden Frequenzbereichs. Beide Bedingungen sind durch den Einsatz eines Empfänger-Bausteins, der mit dispersiven Verzögerungsleitungen aufgebaut ist (compressive receiver), erfüllbar. Ein solcher Empfänger besitzt z. B. eine Analyse-Bandbreite von 6 MHz, eine Frequenzauflösung (3 dB-Werte) von 15 kHz, eine Abtastzyklusdauer von 200 µs. Seine Empfindlichkeit ist mit der eines üblichen Aufklärungsempfängers vergleichbar. Bei diesem Empfänger ist die Zeit zwischen zwei Abtastungen so kurz, daß z. B. bei Vorliegen einer Frequenzsprungsendung mit Sprungraten bis zu 5000 s^-1 noch eine Detektion möglich ist. Eine gleichzeitige Überwachung des gesamten Aufklärungsbandes von z. B. 20 bis 88 MHz läßt sich erfindungsgemäß durch Aufteilung in Teilbänder erreichen, denen jeweils ein Empfängerbaustein zugeordnet ist. Zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens des Empfängers besteht die Möglichkeit durch zusätzlichen Einsatz schmalbandiger Filter in herkömmlicher Technik Strahlungsquellen mit hohen Empfangsfeldstärken auszublenden.

Erfindungsgemäß werden in einem Antennenverteiler die empfangenen Signale, z. B. im Bereich von 20 bis 88 MHz, auf ca. 6 MHz breites Band verarbeitet. Ein Bandpaßfilter dient zur groben Vorselektion des jeweiligen Teilbandes. Mit Hilfe eines einstellbaren Sperrfilters können nahegelegene leistungsstarke Sender ausgeblendet oder zumindest abgeschwächt werden. Das Teilband wird in einem Mischer umgesetzt und gelangt auf einen sich selbst regelnden Verstärker, der das im Teilband enthaltene Signalgemisch dem Dynamikbereich des Empfängers anpaßt.

Das Spektrum des Signalgemischs wird durch den Empfänger auf die Zeitachse transferiert und im Takt der Abtastzyklusdauer (z. B. 200 µs) wiederholt. Es kann über mehrere Abtastzyklen gemittelt werden und steht dann in einem langsameren Wiederholzyklus zur Verfügung. Der Zeitablauf für die Ausgabe des Spektrums (100 µs) wird dabei nicht verändert, so daß durch Aneinanderreihung mehrerer, z. B. 10, Teilbandspektren das gesamte aufzuklärende Frequenzband auf der Zeitachse abgebildet werden kann.

Anhand der spektralen Leistungsdichte wird schließlich zwischen den Zuständen "belegt" und "nicht belegt" der einzelnen Kanäle unterschieden.

Wenn man ein aufzuklärendes Frequenzband von 40 MHz Breite, ein Kanalraster von 25 kHz und einen Lese/Löschzyklus T_L von 1 ms annimmt, erzeugt der Detektor einen Informationsfluß von 2,4 Mbit/s.

Um den Aufwand für die Verarbeitung dieser Informationsmenge zu verringern, ist eine hardwaremäßige Vorverarbeitung im Sinne einer Irrelevanzreduktion vorteilhaft, die im folgenden ausführlich beschrieben wird.

Ein wichtiges Kennzeichen des aufzuklärenden Senders ist der Standort, der gewöhnlich durch eine Mehrstrahlpeilung und anschließende Ortungsrechnung bestimmt wird. Bei Burst- und Frequenzsprungverkehren sind an den Peiler wegen der geringen Kanalverweilzeit viel strengere zeitliche Forderungen zu stellen als an herkömmliche Peiler, zumal der vom Frequenzsprungsender als nächster angesteuerte Sendekanal gewöhnlich nicht vorher bestimmt werden kan. Gegenüber langsamen Frequenzsprüngen sind daher Zeitverzögerungen zwischen Signaldetektion und Abschluß der Peilung von höchstens 5 ms zu fordern. Eine einwandfreie Trägerpeilung ist nicht möglich, da die Frequenzsysteme mit der Modulationsart der Frequenzumtastung betrieben werden. Peiler für Frequenzsprungverkehre können nicht nach der derzeitigen Peilkommando- und Rückmeldestruktur betrieben werden, da die Kommandierung bereits länger dauert als die akzeptable Peilzeit.

Vielmehr muß der Peiler möglichst direkt durch den Detektor angestoßen werden.

Erfindungsgemäß kann z. B. eine Peilantenne mit 4 Ausgängen zu dem Phasenvergleich eingesetzt werden. Die 4 Ausgänge der Peilantenne werden auf je einen Antennenverteiler geführt, von dem die ankommende Leistung auf Randpässe verteilt wird, die auf die weiter zu verarbeitenden Frequenzbänder abgestimmt sind. Die Hochfrequenzleistungen der 4 Peilkanäle gelangen über vier gleich abgestimmte Bandfilter zur Teilbandselektion und Sperrfilter zur Blockierung der Empfangsleistung stark einfallender Sender auf 4 Mischer, denen neben dem Hochfrequenz-Empfangssignal eine gemeinsame Oszillatorfrequenz phasenrichtig zugeführt wird. Die aus dem Mischer abgeleiteten Signale, deren gegenseitige Phasenbeziehungen ein Abbild der Phasenbeziehungen an der Peilantenne darstellen, gelangen auf 4 Teilbandverstärker, die gemeinsam geregelt sind. Die Signale der einzelnen Verarbeitungszüge werden je Peilkanal einem eigenen DFT-Modul zugeführt. Dieser setzt das Signal in sein komplexes Spektrum (Betrag und Phase) um. Die DFT-Module werden von einem gemeinsamen Taktgeber phasenrichtig getaktet um ein bezüglich der Phasendifferenzen auswertbares Ergebnis zu erhalten.

Ähnlich wie im Detektor können die vom DFT-Modul gelieferten Phasenspektren gemittelt und zu einem das gesamte aufzuklärende Frequenzband überdeckenden Phasenspektrum zusammengefaßt werden.

Die Kombination von Detektor und Peiler liefert eine Datenrate von 19,2 Mbit/s. Da diese Daten ein hohes Maß an Redundanz und Irrelevanz besitzen, werden sie noch innerhalb der Erfassungskomponente einer automatischen Vorverarbeitung zugeführt und damit auf ein für die Weiterverarbeitung sinnvolles Maß reduziert und in ein für die Meldung geeignetes Format gebracht.

Das vom Detektor erhaltene Amplitudenspektrum läßt sich prinzipiell in ein Schema umsetzen, das die Belegung des VHF-Bereichs in einem 25-kHz-Kanal-Raster angibt und im Takt von 1 ms aktualisiert wird. Ebenso lassen sich aus den vom Peiler gelieferten Phasenvideos die Signaleinfallsrichtungen ableiten und dem Belegungsschema zuordnen. Relevant sind davon nur jene Winkelwerte, die belegten Kanälen entsprechen; die übrigen Winkelwerte würden nur die Einfallsrichtungen des Rauschens angeben und werden deshalb aussortiert.

Die Erfindung wird anhand beiliegender Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt in schematischer Vereinfachung

Fig. 1 Belegungs- und Peilwertschema;

Fig. 2 Prinzip der Datenreduzierung;

Fig. 3 Matrix der Kurzzeitstatistik;

Fig. 4 Beispiel zur Ableitung der Raster für die Frequenzbelegung (f, t) und Winkelbelegung (α, t) aus dem Raster der Kurzzeitstatistik (α, f);

Fig. 5 Matrix der Frequenzbelegung über die Zeit;

Fig. 6 Matrix der Winkelbelegung über die Zeit und

Fig. 7 Schaltungsanordnung zur Bestimmung der Kurzzeitstatistik.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, kann für jeden Zyklus von 1 ms die Kanalbelegung für die belegten Kanäle der Einfallswinkel angegeben werden. Dieses Momentanbild wird in jedem Zyklus erneuert und repräsentiert eine Datenrate von 19,2 Mbit/s. Da nur die vor dem Peiler gelegene Halbebene interessant ist und alle übrigen Peilwerte nicht berücksichtigt werden, vermindert sich die Datenrate auf 9,6 Mbit/s.

Wird entsprechend Fig. 2 zu einem größeren Zeitmaßstab übergegangen, so reduziert sich die Datenrate auf 3,07 Mbit/s. Die Belegungs- und Peilwerte werden dazu in einer Matrix entsprechend Fig. 3 eingetragen.

Diese im folgenden als Kurzzeitstatistik bezeichnete Verknüpfung wird aus dem Belegungs- und Peilwertschema gemäß Fig. 1 abgeleitet und sekündlich erneuert. Sie gibt für jeden Kanal und Winkelsektor an, wie oft er als belegt erkannt wurde. Aus der Kurzzeitstatistik läßt sich bereits der Charakter der erfaßten Sendungen ableiten. Alle erfaßten Sendungen werden sich aufgrund der Streuung der Peilwerte über einen mehr oder weniger ausgedehnten Winkelbereich erstrecken. Mit wachsender Peilgenauigkeit wird dieser Winkelbereich kleiner werden. Der Mittelwert der Peilungen entspricht dem wahrscheinlichen Peilwert unter der Annahme, daß der betreffende Kanal in dem betrachteten Zeitintervall von nur einem Emitter belegt war. Diese Bedingung wird bei Einkanal- oder AKW-Sendungen im allgemeinen erfüllt sein.

Gleichzeitig kann ein für die weitere Verarbeitung verwertbares Merkmal abgeleitet werden, denn bei Sprachübertragung (analog oder digital) liegen die Kommunikationszeiten im Durchschnitt zwischen 4 und 6 s und stehen somit wahrscheinlich während des gesamten Zeitintervalls von 1 s an. Für dieses Zeitintervall wird die Zahl der vom Detektor gemeldeten Belegzustände des betrachteten Kanals groß sein.

Mit den Bezeichnungen von Fig. 3 erhält man folgende Beziehungen:

Wahrscheinlichster Peilwert:

wobei k den Kanal (Frequenzrasterelement), i den Einfallswinkelbereich (Winkelrasterelement) n_ik die Zahl der Belegungen des Kanals k im Einfallswinkelbereich i angibt.

Einkanal bzw. AKW-Sendungen:

N_E = Mindestzahl der Erfassungen für Einkanal- und AKW-Sendungen
Frequenzsprung- bzw. Burst-Sendungen:

N_F = Maximalzahl der Fehlalarme

Nichtbelegter Kanal:

Die Festlegung der Entscheidungsschwellen N_E (z. B. 100) und N_F (z. B. 4) muß durch empirische Untersuchungen erhärtet werden.

Das Ergebnis der Entscheidung und der Peilmittelwert werden in einem Raster gemäß Fig. 5 eingetragen (siehe auch Fig. 4), so daß sekündlich eine Rasterzeile entsteht. Wenn man die Entscheidung s_k mit 2 bit und dem wahrscheinlichsten Peilwert mit 7 bit codiert, entspricht dies einer Datenrate von 21,6 kbit/s.

Zur Unterscheidung von Einkanal- bzw. AKW-Verkehr oder Frequenzsprungverkehr sind folgende Schritte erforderlich:

Einkanal- und AKW-Sendungen

Die Zeitpunkte des Sendungsbeginns (Übergang von einem anderen Zustand in den der Einkanal- bzw. AKW-Sendungen) und des Sendungsendes (Übergang in einen anderen Zustand) werden festgehalten. Alle zwischen Sendungsbeginn und Sendungsende gelegenen Peilmittelwerte werden nochmals gemittelt. Die Streuung des Peilmittelwertes wird bestimmt.

Der Einkanalverkehr wird durch einen Datensatz gemäß nachfolgender Tabelle beschrieben.

Emitterart (Einkanal/AKW)\|2 bit
Kanal-Nr. k	12 bit
Sektor-Nr. i (mittlere Peilung)	7 bit
Streuung der Peilwerte	3 bit
Sendungsbeginn innerhalb der Minute	6 bit
Sendungsende innerhalb der Minute	6 bit
Stunde/Minute	11 bit
Umfang des Datensatzes:	47 bit

Hierzu kommen noch die vom Codierungsverfahren abhängigen Zeichenfolgen der Kanalcodierung.

Selbst bei größerer Verkehrsdichte ergeben sich keine Probleme bezüglich der zu übertragenden Datenrate.

Frequenzsprung- und Burstsendungen

Bei Einkanal- und AKW-Verkehren ist die spektrale Energie auf einen Kanal gebündelt und die Dauer der Sendungen im allgemeinen hinreichend lang, so daß der Detektor eine hohe Kanalbelegungsdichte meldet. Die Bedingungen sind bei Frequenzsprung- und Burstsendungen nicht erfüllt. Bei Frequenzsprungsendungen wird die spektrale Energie auf einen weiten Frequenzbereich verteilt. Bei Burstsendungen ist die Sendungsdauer extrem kurz. Die an die technische Analyse zu meldenden Datensätze können aus der Matrix der Frequenzbelegung über die Zeit (Fig. 5) abgeleitet werden. Sie besitzen ein Format wie in der nachfolgenden Tabelle dargestellt. Zur Rückmeldung von der Technischen Analse eignet sich ein Format gemäß dieser Tabelle. Mit dem Aufklärungsauftrag werden der Erfassungsstation die jeweiligen Bandgrenzen übermittelt.

Hinweis auf Frequenzsprungsendung:
Emitterart (Frequenzsprungverkehr)	2 bit
Kanal-Nr. k	12 bit
Sektor-Nr. i (mittlere Peilung)	7 bit
Stunde/Minute der Detektion	11 bit
Umfang des Datensatzes:	32 bit

Rückmeldung der Bandgrenzen:
Emitterart (Frequenzsprung oder Burst)	2 bit
Untere Bandgrenze (Kanal-Nr.)	12 bit
Obere Bandgrenze (Kanal-Nr.)	12 bit
Sektor-Nr. i	7 bit
Stunde/Minute der Analyse	11 bit
Umfang des Datensatzes:	40 bit

Die Aufklärung der Frequenzsprungverkehre geht wieder von der Kurzzeitstatistik gemäß Fig. 3 aus, jedoch werden hier nicht wie beim Einkanalverkehr die Elemente einer Matrixspalte, sondern die einer Matrixzeile entsprechenden Belegtmeldungen zu einem Winkelsektor zusammengefaßt.

Durch Elimination der Belegungszahlen n_ik jener Matrixelemente der Kurzzeitstatistik, die einen noch festzulegenden Schwellwert n_s überschreiten oder durch Begrenzung des Wertebereichs der Belegungszahlen auf diesen Schwellwert als obere Schranke ist es möglich, den Einfluß von Einkanalsendungen auszuschließen oder stark einzuengen:

Durch Bildung der Summen

über die beschränkten Belegungszahlen n′_ik der Matrixelemente der Kurzzeitstatistik erhält man die Häufigkeitsverteilung der Belegung der Sektoren i mit Frequenzsprungverkehren für jede Sekunde. Form und Inhalt der so entstehenden Matrix sind in Fig. 6 (Beispiel für die Ableitung in Fig. 4) dargestellt. Die Art der Sendung in Sektor i, ausgedrückt durch r_i wird gemäß folgender Überlegung festgestellt:

Wenn aus dem betrachteten Sektor nur Rauschen oder Einkanalsendungen empfangen werden, so entspricht die Summe N_i der Fehlalarmrate bzw. dem Schwellwert der Belegungszahlen für Einkanalverkehre, multipliziert mit der Zahl der zu diesem Zeitpunkt gerade aktiven Einkanalemitter im betrachteten Sektor. Da man das gesamte Frequenzsprungband betrachtet und der Frequenzsprungsender während seiner Aktivitätszeiten stets auf irgendeiner Frequenz dieses Bandes sendet, erhält man bei Frequenzsprungsendungen wesentlich höhere Werte für N_i als bei Einkanal- oder AKW-Sendungen.

Das Vorliegen einer Frequenzsprungsendung wird genau dann angenommen, wenn N_i eine Entscheidungsschwelle N_H überschreitet.

Für die in Fig. 6 angegebene Belegungsmatrix entsteht sekündlich eine Matrixzeile entsprechend einer Datenrate von 1,79 kbit/s, wenn man die Entscheidung r_i mit 1 bit und die Zahl der Belegungen N_i mit 13 bit codiert. Unter der Annahme, daß man zur Überdeckung des gesamten VHF-Bereichs 10 solcher Matrizen anlegen muß, beträgt die Gesamtdatenrate 17,92 kkbit/s oder, wenn man die rückwärtige Halbebene (eigener Bereich) wegläßt, noch 8,96 kbit/s.

Vor der Meldung wird diese Datenrate durch einen weiteren Schritt der Vorverarbeitung nochmals reduziert. Grundsätzlich werden nur solche Sektoren gemeldet, deren Belegungsart auf einen Frequenzsprungverkehr hinweist. Darüber hinaus wird nur dann gemeldet, wenn ein Frequenzsprungverkehr beginnt oder endet oder sich die Belegungszahl um mehr als einen bestimmten Faktor ändert. Gleichzeitig erfolgende gleichsinnige Änderungen in benachbarten Winkelsektoren weisen darauf hin, daß hier aufgrund der Peilwertstreuung derselbe Emitter in verschiedenen Sektoren gepeilt wurde. Aus Gründen der Redundanz-Reduktion wird nur der Winkelsektor gemeldet, in dem sich der Emitter mit größter Wahrscheinlichkeit befindet. Er ist durch die vergleichsweise größte additive Änderung der Belegungszahl gekennzeichnet. Die Peilgenauigkeit (Streuung der Peilwerte) läßt sich aus der Beeinträchtigung der Nachbarsektoren abschätzen. Der zu meldende Datensatz könnte die in nachfolgender Tabelle angegebene Form besitzen. Für die Art der Änderung kommen folgende Fälle in Betracht: Beginn des Frequenzsprungverkehrs, Ende des Frequenzsprungverkehrs, Zunahme der Belegungszahl und Abnahme der Belegungszahl.

Emitterart\|2 bit
Frequenzbereich	3 bit
Sektoren-Nr.	7 bit
Streuung der Peilwerte	3 bit
Art der Änderung	2 bit
Wert der Änderung der Belegungszahl	10 bit
Änderungszeitpunkt innerhalb der Minute	6 bit
Stunde/Minute	11 bit
Umfang des Datensatzes:	44 bit

Mit dem Frequenzbereich ist die höchste und niedrigste erfaßte Frequenz angegeben.

Die Datenvorverarbeitung reduziert die Menge der anfallenden Meßwerte auf das Frequenzbelegungs- und Winkelbelegungsschema. Wegen der erforderlichen hohen Geschwindigkeit bietet sich hier eine Lösung an, bei der die schnellen Verarbeitungsprozesse durch eine spezielle Hardwareschaltung, die langsameren in einem Prozessor verarbeitet werden.

Das Grundprinzip wird in Fig. 7 dargestellt. Eine schnelle Vorverarbeitungsschaltung liefert jedes Sekunde einen Datenblock mit dem Inhalt der Kurzzeitstatistik. In der Vorverarbeitung 1 werden die Amplituden- und Phasenspektren in Binär-Werte umgesetzt. Diese Werte fallen alle 417 ns an. Alle Verarbeitungsprozesse werden mit dem entsprechenden Takt von 2,4 MHz synchron getastet.

In zwei Speichern 2 und 3, die über einen Zähler 4 adressiert werden, dessen Inhalt dem aktuelleren analysierten Kanal entspricht, werden die akkumulierten Summen der Winkelwerte und der Belegungshäufigkeit abgelegt. Mit jeder Adressierung der Speicher 2 und 3 wird zunächst der alte Wert ausgelesen und über einen Addierer 5 und 6 mit dem aktuellen Meßwert summiert. Die Summe wird in einem folgenden Schreibzyklus abgespeichert. Bei der Berechnung der Belegungshäufigkeit wird das neue Ergebnis über einen Komparator 7 nacheinander mit vier Schwellwerten 8 verglichen. Das Vergleichsergebnis entspricht der Sendeart und wird ebenfalls mit abgespeichert. Nach einer Sekunde sind auf diese Weise die Meßwerte zur Kurzzeitstatistik komprimiert. Die Inhalte der Speicher 2 und 3 werden über den Prozessorbus 9 mit einem schnellen DMA-Transfer in den Speicherbereich des Prozessors übertragen. Mit Software-Routinen wird aus der Kurzzeitstatistik durch entsprechendes Sortieren die Frequenz- und Winkelbelegung bestimmt. Gegebenenfalls müssen hierfür zwei unabhängige parallel arbeitende Prozessoren eingesetzt werden. Die weitere Reduktion der Daten durch Bestimmung der Sendezeitpunkte sowie Sendedauer und Mittelwertbildung der Peilwerte wird ebenfalls mit Software-Routinen durchgeführt.

Die Erkennung von Burstsendungen ist möglich, da diese sich bezüglich ihrer Kanalbelegungszahl in der Kurzzeitstatistik nicht von Frequenzsprungverkehren unterscheiden, aber gewöhnlich nur einen einzigen Kanal belegen. Sie werden daher von der technischen Analyse genauso betrachtet und erkannt wie die Hopbänder von Frequenzsprungsendungen. Bei Burstsendungen empfiehlt sich die Ablage der Daten für längere Zeit, um eventuelle Rückschlüsse aus dem Ort, der Frequenz und der Häufigkeit des Auftretens ziehen zu können.

Die Hoprate kann aus der Kurzzeitstatistik abgeleitet werden. Die Dauer eines Hops ist proportional der Belegungszahl n_ik., Bei gemischtem Frequenzsprung/Zeitsprung-Betrieb ist die Hopdauer variabel.

Die erfindungsgemäß reduzierten Informationen werden zu einer Auswertezentrale weitergemeldet. Die Zentrale liefert durch Zuordnung der von einer Erfassungsstation gemeldeten Ereignisse untereinander oder zu von anderen Erfassungsstationen gemeldeten Ereignissen unter Hinzunahme geeigneten Grundlagenmaterials ein taktisch verwertbares Resultat.

Zunächst können die Ereignisse, die der Auswertestelle von verschiedenen Erfassungsstationen zugehen, gegenseitig zugeordnet werden, was insbesondere der Feststellung des Emitterorts durch eine Mehrstrahlpeilung dient. Als Zuordnungsparameter kommen ausschließlich die von der Erfassungsstelle gemeldeten Parameter in Betracht. Zur Zuordnung der Erfassungen von identischen Einkanal- bzw. AKW-Verkehren eignen sich insbesondere Frequenz und Zeit, ausgedrückt durch Kanalnummer, Sendungsbeginn innerhalb der Minute, Sendungsende innerhalb der Minute und Stunde/ Minute. Bei der Zuordnung von Frequenzsprungverkehren ist das Zeitkriterium von besonderer Bedeutung, während die Frequenz nur eine untergeordnete Rolle spielt. Als Kriterien kommen in Frage Frequenzbereich, Art der Veränderung, Wert der Veränderung der Belegungszahl, Änderungszeitpunkt innerhalb der Minute und Stunde/ Minute.

Die Menge der einander zugeordneten und von ihrer Redundanz befreiten Ergebnismeldungen wird mit dem Ergebnis der Ortungsrechnung versehen und kann unter folgenden Formaten in einer Datei abgelegt sein:

Einkanal/AKW-Verkehre:
Emitterart (Einkanal/AKW)	2 bit
Kanal-Nr.	12 bit
Sektor-Nr.	4 × 7 bit
Streuungen der Peilungen	4 × 3 bit
Sendungsbeginn innerhalb der Minute	6 bit
Sendungsende innerhalb der Minute	6 bit
Stunde/Minute	11 bit
Ortung	56 bit
Ortungskonfidenz	7 bit
Umfang des Datensatzes:	140 bit

Frequenzsprungverkehre:
Emitterart	2 bit
Frequenzbereich (höchste und niedrigste Frequenz)	2 × 4 bit
Belegungszahl	2 × 10 bit
Sektornummer	4 × 7 bit
Streuung der Peilwerte	4 × 3 bit
Sendungsbeginn innerhalb der Minute	6 bit
Sendungsende innerhalb der Minute	6 bit
Stunde/Minute	11 bit
Ortung	56 bit
Ortungskonfidenz	7 bit
Umfang des Datensatzes:	156 bit

Diese Daten werden gesammelt und weiteren Verarbeitungsschritten unterzogen, die der Unterscheidung von Einkanal- und AKW-Verkehren sowie der Ermittlung der Bündelfrequenzen und dem Erkennen von Ausweichfrequenzen dienen.

So können Einkanalsendungen anhand sich wiederholender Verkehrsbeziehungen auf demselben Kanal und durch typische Netzstrukturen nach üblichen Verfahren erkannt oder wiedererkannt werden. Für AKW-Verkehr ist charakteristisch, daß bestimmte Emitter mit gleichen Ortungen auf unterschiedlichen Kanälen eines Frequenzbündels senden. Außerdem unterscheidet sich die räumliche Verteilung und die Anzahl der vermutlichen Netzteilnehmer von Einkanalnetzen. Die einzelnen Kanäle des AKW-Frequenzbündels sind auch aufgrund der größeren Belegungshäufigkeit identifizierbar.

Ist erkannt, daß bestimmte Netzgruppen im AKW-Betrieb miteinander verkehren, lassen sich die Einzelnetze aufgrund der räumlichen Verteilung und unter Berücksichtigung der zeitlichen Abfolge der Sendungen im Sinne der Verkehrsauswertung bestimmen.

Bei Frequenzsprungverkehren unterscheiden sich die einzelnen Netze im belegten Frequenzband und im hopping-Code. Für die Aufklärung ist als Unterscheidungskriterium nur das Frequenzband zugänglich, so daß man ähnlich wie bei AKW-Verkehren Gruppen von Netzen erhält, die dieselben Frequenzbänder belegen. Die Zerlegung der Netzgruppe in Einzelnetze kann auch hier im allgemeinen durch die übliche Verkehrsauswertung vorgenommen werden.

Claims

1. Verfahren zur Feststellung, Erfassung (und Unterscheidung) von innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs unabhängig voneinander und beliebig auftretenden Funksendungen, wie Frequenzsprung-, Burst-, automatischer Kanalwahl- und Einkanalsendungen, wobei die empfangenen Signale über eine bestimmte Zeit bezüglich der verwendeten Funkmethode, der Einfallsrichtung und der Sendefrequenz ausgewertet werden, wobei das Amplituden- und Phasenspektrum oder Real- und Imaginärteil des komplexen Spektrums eines im beobachteten Frequenzbereich empfangenen Signalgemischs abgetastet und über mehrere Abtastzyklen gemittelt wird und daß am Empfangsort durch Auswertung des Spektrums bezüglich Frequenzbelegung und/oder Winkelbelegung eine Datenreduktion vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzsprung- und Burst-Sendungen aus ihrer spezifischen Belegungsdichte erkannt und unterschieden werden können, wobei aus der Verteilung der spektralen Energie auf einen breiten Frequenzbereich, der mehrere Frequenzrasterelemente umfaßt, auf Frequenzsprungsendungen und aus der kurzen Sendungsdauer auf Burstsendungen geschlossen wird, wobei bei Frequenzsprungsendungen die zu einem Einfallswinkelbereich gehörigen Frequenzbelegungen zusammengefaßt werden und die Frequenzbelegungen aufgrund von Einkanal- und automatischen Kanalwahlsendungen durch Zugrundelegung eines Schwellwertes ausgeschlossen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf die Zeitachse transferiertes Amplituden- und/oder Phasenspektrum oder das komplexe Spektrum des gesamten zu beobachtenden Frequenzbereichs aus Teilspektren zusammengesetzt wird, welche unter Verwendung von mit dispersiven Verzögerungsleitungen aufgebauten Empfängerbausteinen erhalten werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Amplitudenspektrum bzw. Betragswerte des komplexen Spektrums in ein Schema umgesetzt wird, welches die Belegung in einem Frequenzraster angibt und mit jedem Abtastzyklus aktualisiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Phasenspektrum bzw. Argumentwerte des komplexen Spektrums dem Frequenzraster zugeordnet wird, und daß bei belegten Frequenzen die aus dem Phasenspektrum ableitbaren Einfallswinkelwerte ermittelt und in ein Winkelraster eingetragen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Winkelwertstreuungen aus dem Winkel- und Frequenzraster als solche erkannt werden und aus der Häufigkeitsverteilung der endgültige Einfallswinkel festgelegt wird und daß der endgültige Einfallswinkelwert und/oder die Winkelwertstreuung der Auswertung zugeführt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Streuung der Aufklärung nur die als wesentlich erkannten Einfallswinkelwerte der Auswertung zugeführt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkanal- und/oder automatische Kanalwahl-Sendungen aus der Bündelung der spektralen Energie innerhalb eines Frequenzrasterelements bzw. aus dessen Belegungsdichte erkannt werden und daß dieser Erkenntnis ein bestimmter, für Einkanal- bzw. automatische Kanalwahl- Sendungen charakteristischer Schwellwert zugrunde gelegt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Einfallswinkelwerte nach der Formel in der k das Frequenzrasterelement, i Einfallswinkelrasterelement, n_ik die Zahl der Belegungen von k in i bedeuten, gemittelt und der endgültige Einfallswinkelwert festgelegt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für Einfallswinkelbereiche, deren Belegungsart auf Frequenzsprungsendungen hinweist, die Sendungsdauer und/oder das Sendungsende und/oder die sich ändernde Belegungszahl der Frequenzrasterelemente verwendet wird.

10. Auswerteeinheit zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Speicherbereiche (2, 3) vorgesehen sind, in denen die Einfallswinkelwerte und die Häufigkeit der Frequenzbelegungen abgelegt werden, und die durch einen Frequenzrasterelement-Zähler (4) adressiert werden, und daß jeweils ein Addierer (5, 6) einem Speicherbereich (2, 3) zugeordnet ist und daß ein Komparator (7) vorgesehen ist, der die Häufigkeit der Frequenzbelegungen mit vorgesehenen Schwellwerten (8) vergleicht und die Art der Funksendungen bestimmt und daß ein Analog-Digital-Wandler (10) zur Digitalisierung des Phasenspektrums sowie ein Schwellwertschalter (1) zur binären Entscheidung über die Frequenzbelegung vorhanden sind, und die Daten aus den Speicherbereichen (2, 3) der weiteren Auswertung zuführbar sind.

11. Auswerteeinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherbereiche (2, 3) mit einem Prozessor verbunden sind, in dem eine weitere Datenreduzierung erfolgt.