RU2399159C1 - Method of generating adaptive noise - Google Patents

Method of generating adaptive noise Download PDF

Info

Publication number
RU2399159C1
RU2399159C1 RU2008149656/09A RU2008149656A RU2399159C1 RU 2399159 C1 RU2399159 C1 RU 2399159C1 RU 2008149656/09 A RU2008149656/09 A RU 2008149656/09A RU 2008149656 A RU2008149656 A RU 2008149656A RU 2399159 C1 RU2399159 C1 RU 2399159C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
interference
signal
spectrum
frequency
adaptive
Prior art date
Application number
RU2008149656/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008149656A (en
Inventor
Леонид Иванович Дидук (RU)
Леонид Иванович Дидук
Галина Николаевна Акиньшина (RU)
Галина Николаевна Акиньшина
Дмитрий Леонидович Дидук (RU)
Дмитрий Леонидович Дидук
Original Assignee
Федеральное государственное учреждение "Федеральный государственный научно-исследовательский испытательный центр радиоэлектронной борьбы и оценки эффективности снижения заметности" Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное учреждение "Федеральный государственный научно-исследовательский испытательный центр радиоэлектронной борьбы и оценки эффективности снижения заметности" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное учреждение "Федеральный государственный научно-исследовательский испытательный центр радиоэлектронной борьбы и оценки эффективности снижения заметности" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2008149656/09A priority Critical patent/RU2399159C1/en
Publication of RU2008149656A publication Critical patent/RU2008149656A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2399159C1 publication Critical patent/RU2399159C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Noise Elimination (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: method of generating adaptive noise is characterised by that parametres of a signal with spectrum Sc(f) are detected and measured and noise is generated. Medium frequencies of sidebands of the signal spectrum f0 are also measured. Adaptive noise is generated on frequency, level and time of emission through frequency inversion of sidebands of the signal spectrum
Figure 00000015
relative their corresponding medium frequencies.
EFFECT: more efficient use of noise energy owing to its adaptability on the spectrum width, level and time of emission with simultaneous reduction of its radio-visibility.
4 dwg

Description

Изобретение относится к радиоэлектронному подавлению (РЭП) и может быть использовано для формирования адаптивной помехи телефонным линиям радиосвязи (ТЛРС), радиовещанию (РВ), телевидению (ТВ).The invention relates to electronic suppression (REP) and can be used to form adaptive interference to telephone radio lines (TLS), broadcasting (RV), television (TV).

Известен способ формирования адаптивной помехи, реализованный в широкополосном передатчике помех за счет дополнительного введения в него N-каналов формирования помех и управляемого контролера, с помощью которого обеспечивается дискретное адаптивное управление шириной полосы частот излучаемых помех. (Полезная модель РФ, №30054, 7 Н04К 3/00, 2002 г.).A known method of generating adaptive interference implemented in a broadband interference transmitter due to the additional introduction of N-channels of interference generation into it and a controllable controller, with the help of which a discrete adaptive control of the frequency band of emitted interference is provided. (Utility model of the Russian Federation, No. 30054, 7 Н04К 3/00, 2002).

Недостатком такого способа формирования помехи является отсутствие адаптивного управления уровнем помехи в зависимости от уровня сигнала.The disadvantage of this method of generating interference is the lack of adaptive control of the interference level depending on the signal level.

Наиболее близким по технической сущности достигаемому эффекту является способ формирования многоуровневой шумовой помехи, включающей обнаружение и измерение параметров сигнала для формирования помехи, спектральная плотность которого имеет несколько уровней. За счет выбора уровня спектральной плотности такая помеха имеет дополнительные степени свободы и является дискретной адаптивной по уровню (В.И.Борисов и др., Пространственные и вероятностно-временные характеристики эффективности станций ответных помех при подавлении систем радиосвязи. «Созвездие», Воронеж, 2007 г., стр.17, 34, 318…322).The effect that is closest in technical essence is the method of generating a multi-level noise interference, including the detection and measurement of signal parameters to generate interference, the spectral density of which has several levels. By choosing the spectral density level, such interference has additional degrees of freedom and is discrete adaptive in level (V.I. Borisov et al., Spatial and probabilistic-temporal characteristics of the effectiveness of response interference stations when suppressing radio communication systems. “Constellation”, Voronezh, 2007 G., p. 17, 34, 318 ... 322).

Многоуровневая помеха не является адаптивной по частоте при РЭП сигналов ТЛРС, ширина спектра которых непостоянна.The multilevel interference is not adaptive in frequency during the REP of TLS signals whose spectrum width is variable.

Способ имеет низкую эффективность использования энергии помехи, которая определяется степенью согласованности (схожести) мгновенных энергетических спектров помехи и сигнала.The method has a low efficiency of using interference energy, which is determined by the degree of consistency (similarity) of the instantaneous energy spectra of the noise and signal.

Спектр помехи в полосе пропускания приемника имеет постоянный уровень, а мгновенный спектр сигнала изменяется во времени в соответствии с передаваемой информацией, в паузах - отсутствует. Существующие перечисленные помехи радиозаметны противнику, что вызовет контрмеры борьбы с ней, а также трудности в обеспечении электромагнитной совместимости (ЭМС) со своими РЭС.The interference spectrum in the receiver passband has a constant level, and the instantaneous spectrum of the signal changes in time in accordance with the transmitted information, in pauses it is absent. The existing listed interference is radio-visible to the enemy, which will cause countermeasures to combat it, as well as difficulties in ensuring electromagnetic compatibility (EMC) with its RES.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности использования энергии помехи за счет ее адаптивности по ширине спектра, уровню и времени излучения при одновременном снижении ее радиозаметности.The technical result of the invention is to increase the efficiency of use of interference energy due to its adaptability to the width of the spectrum, the level and time of radiation while reducing its radio visibility.

Технический результат достигается тем, что в известном способе формирования адаптивной помехи, заключающемся в обнаружении, измерении параметров сигнала со спектром Sc(f) и формировании помехи, дополнительно измеряют средние частоты боковых полос спектра сигнала - f0, формируют адаптивную помеху по частоте, уровню и времени излучения путем частотной инверсии боковых полос спектра сигнала

Figure 00000001
относительно соответствующих их средних частот.The technical result is achieved by the fact that in the known method of forming adaptive interference, which consists in detecting, measuring the parameters of a signal with a spectrum S c (f) and generating interference, the average frequencies of the side bands of the signal spectrum are additionally measured - f 0 , adaptive interference is generated in frequency, level and radiation time by frequency inversion of the side bands of the signal spectrum
Figure 00000001
relative to their respective mid frequencies.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства формирования адаптивной помехи, реализующего предлагаемый способ.Figure 1 presents the structural diagram of a device for the formation of adaptive interference that implements the proposed method.

На фиг.2 представлена функциональная схема частотного инвертора сигналов с одной боковой полосой (ОБП) в помеху.Figure 2 presents a functional diagram of a frequency inverter of signals with one sideband (OBP) in the noise.

На фиг.3 представлены спектрограммы, поясняющие работу частотного инвертора.Figure 3 presents spectrograms explaining the operation of the frequency inverter.

На фиг.4 представлена графическая зависимость разборчивости речи от отношения мощностей помехи к сигналу на входе приемного устройства ЧМ-сигнала для различных видов помех: 1 - немодулированная гармоническая помеха, 2 - тональная помеха, 3 - шумовая помеха, 4 - речеподобная помеха.Figure 4 shows a graphical dependence of speech intelligibility on the ratio of the interference power to the signal at the input of the FM signal receiving device for various types of interference: 1 - unmodulated harmonic interference, 2 - tonal interference, 3 - noise interference, 4 - speech-like interference.

По способу формирования предлагаемая помеха относится к классу «помеха - преобразованная копия сигнала», реализуемая с помощью ретранслятора. (Современная радиоэлектронная борьба, под. ред. Б.Г.Радзиевского, М., «Радиотехника», 2006, стр.83…91).According to the method of formation, the proposed interference belongs to the class "interference - converted signal copy", implemented using a repeater. (Modern electronic warfare, under the editorship of B.G. Radzievsky, M., "Radio Engineering", 2006, p. 83 ... 91).

При изучении других известных технических решений в данной области техники указанная совокупность признаков, отличающая изобретение от прототипа, не была выявлена, что указывает на соответствие заявленного изобретения критерию охраноспособности «новизна».In the study of other well-known technical solutions in this technical field, the specified set of features that distinguishes the invention from the prototype was not identified, which indicates the compliance of the claimed invention with the eligibility criterion of "novelty".

Результаты поиска известных технических решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными признаками заявляемого способа, показали, что в общедоступных источниках информации не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками. Из уровня техники также не подтверждена известность влияния отличительных признаков заявляемого изобретения на указанный заявителем технический результат. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «изобретательский уровень». Предлагаемый способ формирования адаптивной помехи промышленно применим, так как совокупность характеризующих его признаков обеспечивает возможность его существования, работоспособности и воспроизводимости, а для реализации способа могут быть использованы известные материалы и оборудование.Search results for known technical solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinguishing features of the proposed method have shown that no solutions having features matching its distinctive features have been identified in publicly available information sources. The prior art also does not confirm the popularity of the influence of the distinctive features of the claimed invention on the technical result indicated by the applicant. Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step". The proposed method for the formation of adaptive interference is industrially applicable, since the set of characteristics characterizing it provides the possibility of its existence, performance and reproducibility, and known materials and equipment can be used to implement the method.

Устройство формирования адаптивной помехи ТЛРС содержит (Фиг.1) обнаружитель и измеритель параметров сигнала 1, сигнальный и измерительный выходы которого подключены к соответствующим входам частотного инвертора 2.The adaptive jamming device TLS includes (Fig. 1) a detector and a meter of signal parameters 1, the signal and measuring outputs of which are connected to the corresponding inputs of the frequency inverter 2.

Формирование адаптивной помехи может быть выполнено на высоких частотах путем преобразования спектра сигнала по частоте, что характерно для РЭП сигналов с амплитудной двухполосной и однополосной модуляциями и на низких частотах путем «выворачивания» низкочастотного спектра с последующей модуляцией несущей, что характерно для РЭП сигналов с угловой модуляцией (И.С.Гоноровский, Радиотехнические цепи и сигналы, «Сов. радио», М., 1977 г., стр.319, 320).The formation of adaptive interference can be performed at high frequencies by converting the signal spectrum in frequency, which is typical for REP signals with amplitude two-band and single-band modulations and at low frequencies by “inverting” the low-frequency spectrum with subsequent carrier modulation, which is typical for REP signals with angular modulation (I.S. Gonorovsky, Radio engineering circuits and signals, "Sov. Radio", Moscow, 1977, pp. 319, 320).

Рассмотрим способ формирования адаптивной помехи на высокой частоте на примере РЭП телефонного ОБП сигнала.Let us consider a method for generating adaptive noise at a high frequency using the example of REP of a telephone OBP signal.

Способ основан на обнаружении ОБП сигнала, спектр которого Sc(f) представляет множество составляющих в полосе частот - F (от нижних частот до верхних)

Figure 00000002
, дополнительное измерение средней частоты боковой полосы - f0 с помощью обнаружителя и измерителя параметров сигналов - 1, формирование адаптивной помехи по частоте, уровню и времени излучения путем частотной инверсии боковых полос спектра ОБП сигнала
Figure 00000003
относительно f0, которая выполняется с помощью частотного инвертора - 2. Для наглядности на фиг.3 составляющие спектра нижних частот -
Figure 00000004
изображены большей ординатой, чем составляющие спектра верхних частот -
Figure 00000005
. Частотная инверсия ОБП сигнала со спектром
Figure 00000006
выполняется с помощью частотного инвертора - 2, который может состоять (фиг.2) из смесителя (нелинейный элемент) - 3, гетеродина (удвоитель частоты) - 4 и полосового фильтра - 5.The method is based on the detection of an SIR signal, the spectrum of which S c (f) represents the set of components in the frequency band - F (from low to high frequencies)
Figure 00000002
, an additional measurement of the average frequency of the sideband - f 0 using the detector and meter of signal parameters - 1, the formation of adaptive noise in the frequency, level and time of radiation by frequency inversion of the side bands of the spectrum of the OBP signal
Figure 00000003
relative to f 0 , which is performed using a frequency inverter - 2. For clarity, figure 3 components of the spectrum of the lower frequencies -
Figure 00000004
are shown with a larger ordinate than the components of the high-frequency spectrum -
Figure 00000005
. Frequency inversion of OBP signal with a spectrum
Figure 00000006
performed using a frequency inverter - 2, which may consist (figure 2) of a mixer (non-linear element) - 3, a local oscillator (frequency doubler) - 4 and a bandpass filter - 5.

На смеситель 3 поступает ОБП сигнал со спектром частот в полосе

Figure 00000007
и сигнал гетеродина 4, равный удвоенной средней частоты боковой полосы спектра - 2f0. В результате перемножения двух сигналов на нелинейном элементе смесителя 3 на выходе образуются составляющие суммарной частоты
Figure 00000008
и разностной частоты
Figure 00000009
.The mixer 3 receives OBP signal with a frequency spectrum in the band
Figure 00000007
and a local oscillator 4 signal equal to twice the average frequency of the sideband of the spectrum — 2f 0 . As a result of the multiplication of two signals on a nonlinear element of the mixer 3, components of the total frequency are formed at the output
Figure 00000008
and differential frequency
Figure 00000009
.

Составляющие с разностной частотой выделяются полосовым фильтром 5 с полосой пропускания F на средней частоте спектра сигнала - f0,Components with a difference frequency are allocated by a band-pass filter 5 with a passband F at the average frequency of the signal spectrum - f 0 ,

Figure 00000010
Figure 00000010

Из анализа полученного выражения следует, что составляющие спектра ОБП сигнала, соответствующие верхним и нижним его частотам, изменили свое положение на оси частот относительно f0, достигнут эффект преобразования низких частот спектра в высокие частоты, и наоборот, после чего сигнал с инвертируемым спектром становится неразборчивым и неузнаваемым, занимая ту же полосу частот, а амплитуда составляющих изменяется синхронно с исходным. Сигнал с инвертируемым спектром имеет все признаки адаптивной речеподобной помехи сигналу ТЛРС.From the analysis of the obtained expression it follows that the components of the spectrum of the OBP signal corresponding to its upper and lower frequencies have changed their position on the frequency axis with respect to f 0 , the effect of converting the low frequencies of the spectrum to high frequencies, and vice versa, after which the signal with the invertible spectrum becomes illegible and unrecognizable, occupying the same frequency band, and the amplitude of the components changes synchronously with the original. An inverted spectrum signal has all the signs of adaptive speech-like interference to a TLS signal.

Аналогично инвертируются спектры боковых составляющих сигналов с амплитудной модуляцией, имеющих две боковые полосы, для чего в устройстве формирования адаптивной помехи используют соответствующие две схемы частотного инвертора.Similarly, the spectra of the side components of the amplitude-modulated signals having two side bands are inverted, for which the corresponding two frequency inverter circuits are used in the adaptive jamming device.

При совмещении по частоте спектров сигнала и его инверсии разборчивость речи ухудшается и при некотором пороговом значении отношения мощности помехи - Рп к мощности сигнала - P0 на входе приемного устройства ТЛРС в пределах его полосы пропускания, называемого коэффициентом подавления

Figure 00000011
, наступает нарушение радиосвязи.When combining the frequency of the spectra of the signal and its inversion, speech intelligibility also deteriorates at a certain threshold value of the ratio of the interference power - P p to the signal power - P 0 at the input of the TLS receiver within its passband, called the suppression coefficient
Figure 00000011
, there is a violation of radio communications.

Анализ экспериментально полученного графика (фиг.4) зависимости разборчивости речи от отношения мощностей помехи к сигналу на входе приемного устройства ЧМ-сигнала при различных видах помех показывает преимущество речеподобной адаптивной помехи над традиционными помехами. Эффективность РЭП речеподобной адаптивной помехи объясняется соизмеримостью интервалов корреляции помехи и сигнала. (М.С.Немировский, Помехоустойчивость радиосвязи, «Энергия, М-Л., 1966 г., стр.231…253).An analysis of the experimentally obtained graph (Fig. 4) of the dependence of speech intelligibility on the ratio of the interference power to the signal at the input of the FM signal receiving device for various types of interference shows the advantage of speech-like adaptive interference over traditional interference. The efficiency of the REP-like adaptive interference is explained by the commensurability of the intervals of correlation of interference and signal. (M.S. Nemirovsky, Interference immunity of radio communications, “Energy, M-L., 1966, pp. 231 ... 253).

Эффективность предлагаемого способа формирования адаптивной помехи выражается в рациональном использовании энергии помехи и снижения ее радиозаметности.The effectiveness of the proposed method for the formation of adaptive interference is expressed in the rational use of the interference energy and reduce its radio sensitivity.

Количественная оценка эффективности использования энергии предлагаемой адаптивной помехи по сравнению с шумовой помехой прототипа представлена на графике (фиг.4), кривые 1 и 4. При обеспечении разборчивости речи ТЛРС на уровни W=40…60% эффективность использования энергетики предлагаемой адаптивной помехи по сравнению с шумовой помехой прототипа составляет 20…25%.A quantitative assessment of the energy efficiency of the proposed adaptive interference compared with the noise noise of the prototype is presented in the graph (Fig. 4), curves 1 and 4. While providing speech intelligibility of the TLS at levels W = 40 ... 60%, the energy efficiency of the proposed adaptive interference compared to noise interference of the prototype is 20 ... 25%.

Снижение радиозаметности предлагаемой адаптивной помехи исключает организацию противником контрмер борьбы с ней. В случае применения на приемной стороне детектора сигнала с частотной инверсией боковых полос его спектра помехой детектору становится сам сигнал.The decrease in radio visibility of the proposed adaptive interference excludes the organization of countermeasures by the enemy to combat it. If a signal with a frequency inversion of the side bands of its spectrum is used on the receiving side of the detector, the signal becomes an obstacle to the detector.

Таким образом, предлагаемый способ адаптивной помехи имеет преимущество над способом формирования помех аналогов по эффективности использования ее энергетики при одновременном снижении радиозаметности.Thus, the proposed method of adaptive interference has an advantage over the method of generating interference of analogs in terms of the efficiency of its energy use while reducing radio detectability.

Claims (1)

Способ формирования адаптивной помехи, включающий обнаружение, измерение параметров сигнала со спектром Sc(f) и формирование помехи, отличающийся тем, что дополнительно измеряют средние частоты боковых полос спектра сигнала, формируют адаптивную помеху по частоте, уровню и времени излучения путем частотной инверсии боковых полос спектра сигнала
Figure 00000012
относительно соответствующих их средних частот. A method for generating adaptive interference, including detecting, measuring parameters of a signal with a spectrum S c (f) and generating interference, characterized in that the average frequencies of the side bands of the signal spectrum are additionally measured, adaptive interference is generated in terms of frequency, level and time of emission by frequency inversion of the side bands signal spectrum
Figure 00000012
relative to their respective mid frequencies.
RU2008149656/09A 2008-12-16 2008-12-16 Method of generating adaptive noise RU2399159C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008149656/09A RU2399159C1 (en) 2008-12-16 2008-12-16 Method of generating adaptive noise

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008149656/09A RU2399159C1 (en) 2008-12-16 2008-12-16 Method of generating adaptive noise

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008149656A RU2008149656A (en) 2010-06-27
RU2399159C1 true RU2399159C1 (en) 2010-09-10

Family

ID=42683007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008149656/09A RU2399159C1 (en) 2008-12-16 2008-12-16 Method of generating adaptive noise

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2399159C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2581018C1 (en) * 2015-01-20 2016-04-10 Акционерное общество "Московский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский радиотехнический институт" (АО "МНИРТИ") Method for applying action on broadband radio communication means based on generating sequence of ultrashort electromagnetic pulses

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2581018C1 (en) * 2015-01-20 2016-04-10 Акционерное общество "Московский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский радиотехнический институт" (АО "МНИРТИ") Method for applying action on broadband radio communication means based on generating sequence of ultrashort electromagnetic pulses

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008149656A (en) 2010-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110519003B (en) Unmanned aerial vehicle uplink and downlink communication link identification method and device based on signal characteristic difference
Yang et al. Low probability of detection underwater acoustic communications using direct-sequence spread spectrum
Ivanov et al. Universal ionosonde for diagnostics of ionospheric HF radio channels and its application in estimation of channel availability
CN114879191B (en) Pulse compression method of segmented linear frequency modulation SAR
RU2399159C1 (en) Method of generating adaptive noise
Perez et al. Techniques to enhance the performance of hybrid lidar-radar ranging systems
Belgibaev et al. Software-Defined Radio Ionosonde for Diagnostics of Wideband HF Channels with the Use of USRP Platform
CN113176541B (en) Self-adaptive anti-spectrum dispersion interference method and system
Nguyen et al. A comprehensive performance comparison of RFI mitigation techniques for UWB radar signals
WO2014123451A1 (en) Method for intrapulse direct-sequence spread spectrum modulation/demodulation
KR102193234B1 (en) Device for increasing the detection distance of ultrasonic sensors of vehicle and method thereof
JP2019028048A (en) Information acquisition device based on echo signal, radar device, and pulse compression device
WO2021036933A1 (en) Optical channel identification method and apparatus and optical communication monitoring device and storage medium
RU2112249C1 (en) Method for detecting pulsed radio signals on narrow-band noise background
Ivchenko et al. Plasma line observations from the EISCAT Svalbard Radar during the International Polar Year
RU2747577C1 (en) Method for non-destructive detection of pulse radio signals under narrowband interference conditions
KR102180759B1 (en) Interference mitigation for a receiver
Hellsten et al. Mitigation methods for FOPEN radar impact on wireless communications
Hamschin et al. Waveform design with time and frequency constraints for optimal detection of elastic objects
Oberst et al. The SNR of a frequency doubler
RU2353057C1 (en) Assessment method of masking direct noise interference quality
Yu et al. A new method for radar emitter individual identification based on VMD and multi-image feature combination
RU2558673C1 (en) Method for remote capture of voice information from protected room
CN103281472B (en) Detection device for faxing ANSam signal and detection method thereof
Sokolov et al. Variance shift keying in wideband communication systems

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101217