RU2520401C2 - Method of increasing stealthiness of radio-frequency radiating means in pseudorandom operational frequency readjustment radio link - Google Patents

Method of increasing stealthiness of radio-frequency radiating means in pseudorandom operational frequency readjustment radio link Download PDF

Info

Publication number
RU2520401C2
RU2520401C2 RU2012142151/08A RU2012142151A RU2520401C2 RU 2520401 C2 RU2520401 C2 RU 2520401C2 RU 2012142151/08 A RU2012142151/08 A RU 2012142151/08A RU 2012142151 A RU2012142151 A RU 2012142151A RU 2520401 C2 RU2520401 C2 RU 2520401C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radio
frequency
signal
antenna
pseudorandom
Prior art date
Application number
RU2012142151/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012142151A (en
Inventor
Владимир Анатольевич Цимбал
Сергей Николаевич Шиманов
Владимир Петрович Пашинцев
Сергей Олегович Бурлаков
Дмитрий Анатольевич Журавлёв
Владимир Валерьевич Митаки
Денис Аркадьевич Потягов
Евгений Владимирович Грибанов
Станислав Андреевич Коваль
Ирина Андреевна Якимова
Original Assignee
Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики"
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 Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" filed Critical Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики"
Priority to RU2012142151/08A priority Critical patent/RU2520401C2/en
Publication of RU2012142151A publication Critical patent/RU2012142151A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2520401C2 publication Critical patent/RU2520401C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: invention relates to radio communication and particularly to methods of increasing stealthiness of radio-frequency radiating means operating with a pseudorandom operational frequency readjustment signal. The transmitting end divides an input signal into information units presented in binary form; a reflected signal arises when a signal is emitted into space at the frequency position fj of the pseudorandom operational frequency readjustment cycle when an airborne radio reconnaissance means enters the lobe of the beam pattern of the antenna of the radio-frequency radiating means, said signal also propagating towards the antenna of the radio-frequency radiating means. After the radio-frequency radiating means emits the radio signal on said pseudorandom operational frequency readjustment cycle, the frequency of the emitted radio signal fj changes to fk. The frequency of the previous pseudorandom operational frequency readjustment cycle fj for transmission is freed, while simultaneously turning on a receiver tuned to fj, and analysing presence of a reflected signal. If a reflected signal is present, the radio-frequency radiating means turns off its transmitter for the time during which the airborne radio reconnaissance means flies through lobe of the beam pattern of the antenna.
EFFECT: higher stealthiness of radio-frequency radiating means operating with pseudorandom operational frequency readjustment signals.
3 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к радиосвязи, а именно к передаче информации радиосигналами с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ).The invention relates to radio communications, and in particular to the transmission of information by radio signals with pseudo-random tuning of the operating frequency (MFC).

Предлагаемый способ может быть использован в радиолиниях с ППРЧ, прежде всего в радиолиниях спутниковой связи, радиоразведка и перехват информации которых преимущественно проводится с летно-подъемных средств радиоразведки, осуществляющих патрулирование в заданной области пространства.The proposed method can be used in radio links with frequency hopping, especially in satellite radio links, the radio reconnaissance and information interception of which is mainly carried out from flight-lifting radio reconnaissance means, patrolling in a given area of space.

Уровень техникиState of the art

а) Описание аналоговa) Description of analogues

Известен способ передачи дискретной информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (см. Горшков В.В., Куксин О.В., Рубцов С.А., Сухов А.В. Военные системы связи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Зарубежная радиоэлектроника 3, 1986, с.3-13), заключающийся в том, что на передающем конце из информационного сигнала формируются пакеты, которыми модулируют последовательно излучаемые несущие частоты, на приемном конце радиолинии радиосигнал принимают, преобразуют на промежуточную частоту, демодулируют и передают на оконечную аппаратуру.A known method of transmitting discrete information in a radio line with pseudo-random tuning of the operating frequency (see Gorshkov V.V., Kuksin O.V., Rubtsov S.A., Sukhov A.V. Military communication systems with pseudorandom tuning of the working frequency. Foreign electronics 3 , 1986, pp. 3-13), consisting in the fact that packets are generated from the information signal from the information signal, which modulate the sequentially emitted carrier frequencies, at the receiving end of the radio link, the radio signal is received, converted to an intermediate frequency, demodulated and transmitted to terminal equipment.

Недостатком данного способа является низкая скрытность радиоизлучающего средства, обусловленная тем, что при попадании летно-подъемного средства радиоразведки в лепестки диаграммы направленного действия антенны радиоизлучающего средства возможно осуществить перехват информации, пеленгацию и идентификацию радиоизлучающего средства.The disadvantage of this method is the low secrecy of the radio-emitting means, due to the fact that when the flight-lifting radio reconnaissance means fall into the petals of the directional diagram of the antenna of the radio-emitting means, it is possible to intercept information, direction finding and identification of the radio-emitting means.

Известен также способ передачи дискретной информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (см. патент РФ №2228575 кл. H04B 1/713, опубл. в 2004 г.). Известный способ заключается в том, что на передающем конце входной сигнал делят на блоки, сформированные в виде двоичных векторов, длиною n-бит в соответствии с числом используемых частотных каналов р=2n, формировании двух двоичных векторов псевдослучайной последовательности путем одновременного параллельного снятия информации с различных разрядов регистра сдвига, при этом длину каждого двоичного вектора псевдослучайной последовательности выбирают равной длине двоичного вектора блока входного сигнала, кодирование двоичного вектора блока входного сигнала путем сложения по модулю два его битов с битами первого двоичного вектора псевдослучайной последовательности, перестройке передатчика на частоты в соответствии с кодами, которые формируют в виде вторых двоичных векторов псевдослучайной последовательности, модуляции частоты передатчика и последующем излучении сигнала в пространство, приеме сигнала на приемном конце радиолинии одновременно на всех частотах, преобразовании сигнала на промежуточную частоту, усилении, демодуляции и формировании двоичного вектора демодулированных сигналов, формировании аналогично как и на передающей стороне двух двоичных векторов псевдослучайной последовательности, декодировании сигнала путем сложения по модулю два первого двоичного вектора псевдослучайной последовательности с битами двоичного вектора демодулированных сигналов и подачи сигнала на оконечное устройство, согласно изобретению осуществляют модуляцию частоты передатчика помехоустойчивым кодом, а перестройку передатчика осуществляют одновременно на несколько частот, при этом первую частоту выбирают для частотного канала, номер которого соответствует коду второго двоичного вектора псевдослучайной последовательности, а все другие частотные каналы выбирают последовательным перебором в соответствии со значением "1" в соответствующем разряде кодированного двоичного вектора блока входного сигнала, а на приемной стороне после демодуляции сигналов в частотных каналах формируют двоичный вектор, разряды которого принимают значение "1" при наличии сигнала в соответствующих частотных каналах, номера которых следуют за частотным каналом, который определяют по коду второго двоичного вектора псевдослучайной последовательности. Перечисленная совокупность существенных признаков обеспечивает высокую помехозащищенность связи, поскольку передатчик излучает одновременно на разных частотах, число которых и разность между которыми может иметь различные значения при каждом скачке частоты. Такое формирование сигнала с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты и энергетическое подавление при активных вторжениях затрудняет их разведку, так как излучаемый передатчиком сигнал расширяется с помощью непосредственной модуляции несущих частот помехоустойчивым кодом с большой базой. При этом осуществляется распределение энергии сигнала в большой полосе частот, чем повышается энергетическая, структурная и информационная скрытность сигналов. В таких условиях постановщик помех вынужден либо распределять ограниченную мощность помех по всему пространству радиосигнала, тем самым создавая малую спектральную плотность мощности помех, либо использовать всю имеющуюся мощность передатчика помех в малом подпространстве, оставляя оставшуюся часть пространства радиосигнала свободной от помех. В результате повышается помехоустойчивость системы радиосвязи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты в условиях активных вторжений.There is also a method of transmitting discrete information in a radio line with a pseudo-random tuning of the operating frequency (see RF patent No. 2228575 class. H04B 1/713, publ. In 2004). The known method consists in the fact that at the transmitting end the input signal is divided into blocks formed in the form of binary vectors, n-bit long in accordance with the number of used frequency channels p = 2 n , the formation of two binary vectors of the pseudo-random sequence by simultaneously collecting information from different bits of the shift register, while the length of each binary vector of the pseudo-random sequence is chosen equal to the length of the binary vector of the input signal block, encoding of the binary vector and the input signal block by modulo adding its two bits with the bits of the first binary vector of the pseudo-random sequence, rearranging the transmitter to frequencies in accordance with the codes that form the second binary vectors of the pseudo-random sequence, modulating the frequency of the transmitter and subsequently emitting the signal into space, receiving the signal at the receiving end of the radio link simultaneously at all frequencies, converting the signal to an intermediate frequency, amplifying, demodulating and generating a binary vector and demodulated signals, forming, similarly to the transmitting side of two binary vectors of a pseudo-random sequence, decoding a signal by modulo adding two first binary vectors of a pseudo-random sequence with bits of a binary vector of demodulated signals and supplying a signal to a terminal device, according to the invention, the transmitter frequency is modulated by an error-correcting code , and the tuning of the transmitter is carried out simultaneously at several frequencies, while the first frequency chosen for the frequency channel, the number of which corresponds to the code of the second binary vector of the pseudo-random sequence, and all other frequency channels are selected by sequential search in accordance with the value "1" in the corresponding bit of the encoded binary vector of the input signal block, and on the receiving side after demodulation of the signals in the frequency channels form a binary vector, the bits of which take the value "1" in the presence of a signal in the corresponding frequency channels, the numbers of which follow the frequency anal, which is determined by the code of the second pseudo-random sequence of binary vector. The listed set of essential features provides high noise immunity of the communication, since the transmitter emits simultaneously at different frequencies, the number of which and the difference between them can have different values at each frequency jump. Such signal generation with a pseudo-random tuning of the operating frequency and energy suppression during active intrusions makes it difficult to detect them, since the signal emitted by the transmitter is expanded by means of direct modulation of the carrier frequencies by a noise-resistant code with a large base. In this case, the energy distribution of the signal is carried out in a large frequency band, which increases the energy, structural and informational secrecy of the signals. In such conditions, the jammer is forced to either distribute the limited jamming power over the entire space of the radio signal, thereby creating a small spectral density of the jamming power, or to use all the available jamming transmitter power in a small subspace, leaving the remaining part of the radio signal space free from interference. As a result, the noise immunity of a radio communication system with pseudo-random tuning of the operating frequency under conditions of active intrusions is increased.

Недостатком известного способа является низкая скрытность радиоизлучающего средства, так как летно-подъемное средство радиоразведки, попадая в лепестки диаграммы направленного действия антенны, способно обнаружить сигнал, определить местоположение и тип радиоизлучающего средства.The disadvantage of this method is the low secrecy of the radio-emitting means, since the flight-lifting radio reconnaissance means, falling into the petals of the directional diagram of the antenna, is able to detect a signal, determine the location and type of radio-emitting means.

б) описание ближайшего аналога (прототипа)b) a description of the closest analogue (prototype)

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению (прототипом) является способ передачи дискретной информации в радиолинии со скачкообразной перестройкой рабочей части (см. патент РФ №2290758 кл. H04B 7/00 опубл. в 2006 г.), заключающийся в том, что для повышения помехоустойчивости и обеспечения информационной и структурной скрытности передаваемого сообщения при передаче информации проводят преобразование двоичной информационной последовательности в десятичные числа, определяющие код псевдослучайной последовательности (ПСП) и несущую частоту передатчика, которая последовательно принимает разные значения. На приеме с помощью частотной фильтрации выбирается канал, по которому производилась передача, определяется максимальное значение пика автокорреляционной функции, по которому определяется код ПСП, из которого путем последовательных обратных преобразований получают десятичное число, которое преобразуется в двоичный вид, соответствующий переданной информации.The closest in technical essence to the claimed invention (prototype) is a method of transmitting discrete information in a radio line with hopping restructuring of the working part (see RF patent No. 2290758 class. H04B 7/00 publ. In 2006), which consists in the fact that for To increase noise immunity and ensure informational and structural secrecy of the transmitted message during information transfer, the binary informational sequence is converted to decimal numbers defining a pseudo-random sequence code (PSP) and the carrier frequency of the transmitter, which sequentially takes on different values. At the reception with the help of frequency filtering, the channel through which the transmission was performed is selected, the maximum value of the peak of the autocorrelation function is determined, from which the PSP code is determined, from which a decimal number is obtained by successive inverse transformations, which is converted to binary form corresponding to the transmitted information.

Недостатком указанного способа является также низкая скрытность радиоизлучающего средства, так как он не устраняет возможность перехвата информации, пеленгации и идентификации радиоизлучающего средства.The disadvantage of this method is also the low secrecy of the radio-emitting means, since it does not eliminate the possibility of intercepting information, direction-finding and identification of the radio-emitting means.

Раскрытие изобретения (его сущность)Disclosure of the invention (its essence)

а) технический результат, на достижение которого направленно изобретениеa) technical result, the achievement of which the invention is directed

Целью настоящего изобретения является разработка способа повышения скрытности радиоизлучающего средства в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты за счет выключения передатчика радиоизлучающего средства на время нахождения летно-подъемного средства радиоразведки в лепестках диаграммы направленного действия антенны радиоизлучающего средства.The aim of the present invention is to develop a method for increasing the secrecy of a radio-emitting means in a radio line with pseudo-random tuning of the operating frequency by turning off the transmitter of the radio-emitting means while the flight-lifting radio reconnaissance means are in the lobes of the directional diagram of the antenna of the radio-emitting means.

б) совокупность существенных признаковb) a set of essential features

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе передачи и приема дискретной информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочих частот, заключающемся в том, что для повышения помехоустойчивости и обеспечения информационной и структурной скрытности передаваемого сообщения при передаче информации проводят преобразование двоичной информационной последовательности в десятичные числа, определяющие код псевдослучайной последовательности (ПСП) и несущую частоту передатчика, которая последовательно принимает разные значения. На приеме с помощью частотной фильтрации выбирается канал, по которому производилась передача, определяется максимальное значение пика автокорреляционной функции, по которому определяется код ПСП, из которого путем последовательных обратных преобразований получают десятичное число, которое преобразуется в двоичный вид, соответствующий переданной информации.This goal is achieved by the fact that in the known method of transmitting and receiving discrete information in a radio line with pseudo-random tuning of the operating frequencies, which consists in the fact that to increase the noise immunity and ensure informational and structural secrecy of the transmitted message when transmitting information, the binary information sequence is converted to decimal numbers, determining the pseudo-random sequence code (PSP) and the carrier frequency of the transmitter, which sequentially receives times s values. At the reception, with the help of frequency filtering, the channel through which the transmission was performed is selected, the maximum value of the peak of the autocorrelation function is determined, by which the SRP code is determined, from which a decimal number is obtained by successive inverse transformations, which is converted into binary form corresponding to the transmitted information.

При нахождении летно-подъемного средства радиоразведки в лепестках диаграммы направленного действия антенны радиоизлучающего средства возникает отраженный сигнал, распространяющийся, в том числе, и в сторону антенны радиоизлучающего средства. В момент окончания излучения радиосигнала на данном такте ППРЧ частота излучаемого радиосигнала меняется с fj на fk. Частота fj освобождается, что дает возможность настроить обнаружитель отраженного сигнала на частоту fj. При обнаружении отраженного сигнала радиоизлучающее средство выключает свой передатчик и прекращает излучение радиосигнала на время пролета летно-подъемным средством лепестков диаграммы направленного действия его антенны.When the flight-lifting radio reconnaissance means is located in the petals of the directional diagram of the antenna of the radio-emitting means, a reflected signal appears, propagating, including, towards the antenna of the radio-emitting means. At the end of the emission of the radio signal at this frequency hopping frequency, the frequency of the emitted radio signal changes from f j to f k . The frequency f j is freed up, which makes it possible to tune the detector of the reflected signal to the frequency f j . When a reflected signal is detected, the radio-emitting means turns off its transmitter and stops emitting the radio signal during the flight by the flight-lifting means of the petals of the directional diagram of its antenna.

в) причинно-следственная связь между признаками и техническим результатомc) a causal relationship between the signs and the technical result

Перечисленная совокупность существенных признаков обеспечивает высокую скрытность радиоизлучающего средства, работающего сигналом с ППРЧ, при высокой помехозащищенности связи, поскольку передатчик последовательно излучает радиосигнал на нескольких частотах, количество которых и частотные интервалы между которыми имеют различные значения. Такое формирование сигнала с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты дает возможность обнаружить отраженный сигнал, возникающий от летно-подъемного средства радиоразведки, находящегося в лепестках диаграммы направленного действия антенны радиоизлучающего средства. Отраженный сигнал обнаруживается специальным обнаружителем. Так как антенна является обратимым устройством, то сигнал на обнаружитель может поступать с той же антенны, которая излучает радиосигнал в пространство. При обнаружении отраженного сигнала радиоизлучающее средство выключает передатчик и прекращает излучение радиосигнала. В таких условиях летно-подъемное средство радиоразведки не может обнаружить информационный сигнал и, следовательно, осуществить его перехват, пеленгацию и идентификацию радиоизлучающего средства. В результате повышается скрытность радиоизлучающего средства с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты.The listed set of essential features provides high secrecy of the radio-emitting means operating with a frequency hopping signal, with high noise immunity of the connection, since the transmitter sequentially emits a radio signal at several frequencies, the number of which and the frequency intervals between which have different values. Such a signal generation with pseudo-random tuning of the operating frequency makes it possible to detect the reflected signal arising from the flight-lifting radio reconnaissance means located in the lobes of the directional diagram of the antenna of the radio-emitting means. The reflected signal is detected by a special detector. Since the antenna is a reversible device, the signal to the detector can come from the same antenna that emits a radio signal into space. When a reflected signal is detected, the radio emitting means turns off the transmitter and stops emitting the radio signal. In such conditions, the flight-lifting radio reconnaissance means cannot detect the information signal and, therefore, intercept, direction-finding and identification of the radio-emitting means. As a result, the secrecy of the radio-emitting means with pseudo-random tuning of the operating frequency is increased.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показано:The claimed method is illustrated by drawings, which show:

фиг.1 - иллюстрация необходимого условия радиоразведки радиоизлучающего средства - нахождения летно-подъемного средства радиоразведки в лепестках диаграммы направленного действия антенны радиоизлучающего средства;figure 1 - illustration of the necessary conditions for radio reconnaissance of the radiating means - finding the flight-lifting means of radio reconnaissance in the petals of the directional diagram of the antenna of the radio emitting means;

фиг.2 - структура радиосигнала с ППРЧ;figure 2 - structure of the radio signal with frequency hopping;

фиг.3 - частотно-временная диаграмма излучаемого радиосигнала с ППРЧ и сигнала, отраженного от летно-подъемного средства радиоразведки.figure 3 is a frequency-time diagram of the emitted radio signal with frequency hopping and the signal reflected from the flight-lifting means of intelligence.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Возможность технической реализации заявленного способа поясняется следующим образом.The possibility of technical implementation of the claimed method is illustrated as follows.

Необходимым условием перехвата информации, пеленгации и идентификации радиоизлучающего средства является нахождение летно-подъемного средства радиоразведки в лепестках диаграммы направленного действия антенны радиоизлучающего средства (фиг.1). При работе радиоизлучающего средства на излучение возникает отраженный от летно-подъемного средства радиоразведки радиосигнал, распространяющийся, в том числе, и в сторону антенны радиоизлучающего средства.A necessary condition for the interception of information, direction finding and identification of radio emitting means is to find the flight-lifting radio reconnaissance means in the petals of the directional diagram of the antenna of the radio emitting means (Fig. 1). When the radio-emitting means is operating on radiation, a radio signal reflected from the flight-lifting means of radio reconnaissance arises, propagating, among other things, towards the antenna of the radio-emitting means.

Известно, что антенна является обратимым устройством [4]. Таким образом, излучающую антенну радиоизлучающего средства можно использовать для приема отраженного сигнала и подать этот сигнал на вход обнаружителя.It is known that the antenna is a reversible device [4]. Thus, the radiating antenna of the radio-emitting means can be used to receive the reflected signal and apply this signal to the detector input.

Сигнал с ППРЧ представлен на фиг.2. Он характеризуется следующими параметрами:The frequency hopping signal is shown in FIG. 2. It is characterized by the following parameters:

1) n - количество частотных позиций (номиналов несущих частот) радиосигнала с ППРЧ;1) n is the number of frequency positions (nominal frequencies of carrier frequencies) of the RF signal with frequency hopping;

2) Tïîç - длительность нахождения радиосигнала с ППРЧ на одной частотной позиции;2) T î pos - the duration of the radio signal from the frequency hopping at one frequency position;

3) Δfjk - частотный интервал между номиналами j-й и k-й частотных позиций, Δfjk=|fj-fk|.3) Δf jk is the frequency interval between the denominations of the jth and kth frequency positions, Δf jk = | f j -f k |.

Частотно-временная диаграмма излучаемого радиосигнала с ППРЧ и сигнала, отраженного от летно-подъемного средства радиоразведки, на входе обнаружителя изображена на фиг.3. Утолщенной линией показано время излучения радиосигнала на частотной позиции. На приеме время наличия отраженного сигнала на данной частотной позиции будет задержано (сдвинуто в большие значения по частотной оси) относительно излученного сигнала на величинуThe frequency-time diagram of the emitted radio signal with frequency hopping and the signal reflected from the flight-lifting means of intelligence, at the input of the detector is shown in Fig.3. The thickened line shows the time of emission of the radio signal at the frequency position. At the reception, the time of the presence of the reflected signal at a given frequency position will be delayed (shifted to large values along the frequency axis) relative to the emitted signal by

τ e = 2 D P P / c , ( 1 )

Figure 00000001
τ e = 2 D P P / c , ( one )
Figure 00000001

где DÐÐ - расстояние между радиоизлучающим средством и летно-подъемным средством радиоразведки, м (см. фиг.1); с=3·108 м/с - скорость света.where D Рl - the distance between the radio-emitting means and the flight-lifting means of radio reconnaissance, m (see figure 1); c = 3 · 10 8 m / s is the speed of light.

На фиг.1 обозначено два определяющих события: A - окончание излучения радиоизлучающего средства на данной частотной позиции ППРЧ, B - окончание приема отраженного сигнала. Моменты наступления этих событий обозначены t(A) и t(B) соответственно. Так как после наступления события A частота излучаемого радиосигнала меняется на величину Δf=|f(t2)-f(t1)|, то частота предыдущего такта ППРЧ f(t1) освобождается. После события A появляется возможность включить приемник, настроенный на f(t1), и анализировать наличие отраженного сигнала. При обнаружении наличия отраженного сигнала обнаружитель дает команду на выключение передатчика радиоизлучающего средства.In Fig. 1, two defining events are indicated: A - the end of the radiation of the radio-emitting means at a given frequency hopping position, B - the end of the reception of the reflected signal. The moments of occurrence of these events are indicated by t (A) and t (B), respectively. Since after the occurrence of event A, the frequency of the emitted radio signal changes by Δf = | f (t 2 ) -f (t 1 ) |, the frequency of the previous frequency hopping clock frequency f (t 1 ) is freed. After event A, it becomes possible to turn on the receiver tuned to f (t 1 ) and analyze the presence of the reflected signal. Upon detecting the presence of a reflected signal, the detector gives a command to turn off the transmitter of the radio-emitting means.

Длительность выключения передатчика (прекращение работы радиоизлучающего средства на излучение) выбирается, исходя из компромисса между требованием скрытности радиолинии и качеством передачи трафика. Так, для телефонного трафика целесообразно установить длительность выключения передатчика на 0,2 с, что согласно [5] не сказывается на качестве переговора.The duration of the transmitter shutdown (the termination of the operation of the emitting means for radiation) is selected based on the compromise between the requirement of secrecy of the radio line and the quality of the transmission of traffic. So, for telephone traffic it is advisable to set the transmitter off time to 0.2 s, which according to [5] does not affect the quality of the conversation.

После возобновления излучения радиоизлучающего средства вновь осуществляется анализ наличия отраженного сигнала и т.д., что позволяет практически прекратить работу радиоизлучающего средства на излучение на время нахождения летно-подъемного средства радиоразведки в лепестках диаграммы направленного действия антенны радиоизлучающего средства.After the radiation of the radio-emitting means is resumed, the presence of the reflected signal, etc., is analyzed again, which allows the radio-emitting means to be practically stopped to operate while the flight-lifting radio reconnaissance means are in the lobes of the directional diagram of the antenna of the radio-emitting means.

Пример расчета длительности анализируемого отраженного сигнала.An example of calculating the duration of the analyzed reflected signal.

При DPP=60 км, что соответствует максимальной дальности по основному лепестку диаграммы направленного действия антенны радиоизлучающего средства при ее угле места β=10° (см. фиг.1) до летно-подъемного средства радиоразведки, патрулирующего на высоте HÐÐ=10 км, согласно выражению (1) τè=0,4 мс.At D PP = 60 km, which corresponds to the maximum range along the main lobe of the directional diagram of the antenna of the radio-emitting means with its elevation angle β = 10 ° (see Fig. 1) to the flight-lifting radio reconnaissance means patrolling at an altitude of H Рl = 10 km , according to the expression (1), τ и = 0.4 ms.

Пример расчета мощности отраженного сигнала на входе обнаружителя.An example of calculating the power of the reflected signal at the detector input.

Эффективность методов обнаружения характеризуется энергетическим отношением сигнал/шум h2, при котором обеспечиваются заданные значения вероятности правильного PD и ложного PF обнаружения отраженного сигнала. При оптимальном приеме сигнала со случайными начальной фазой и амплитудой указанные величины связаны выражением [4]The effectiveness of the detection methods is characterized by an energy signal-to-noise ratio h 2 , at which predetermined probability values of the correct P D and false P F detection of the reflected signal are provided. With optimal reception of a signal with a random initial phase and amplitude, these values are related by the expression [4]

h 2 = lg P F lg P D 1

Figure 00000002
. h 2 = lg P F lg P D - one
Figure 00000002
.

Отражающие свойства летно-подъемного средства радиоразведки характеризуются эффективной площадью рассеяния σ = 4 π D P P 2 I ¨ 2 / I ¨ 1

Figure 00000003
, где П1 - плотность потока мощности прямой волны в точке расположения летно-подъемного средства радиоразведки; П2 - плотность потока мощности волны, отраженной от летно-подъемного средства радиоразведки, у приемной антенны обнаружителя; DPP - дальность от радиоизлучающего средства до летно-подъемного средства радиоразведки.Reflective properties of aerial survey equipment characterized by effective scattering area σ = four π D P P 2 I ¨ 2 / I ¨ one
Figure 00000003
where P 1 is the direct wave power flux density at the location of the flight-lifting radio reconnaissance means; P 2 - the power flux density of the wave reflected from the flight-lifting means of radio reconnaissance at the receiving antenna of the detector; D PP - the distance from the radio-emitting means to the flight-lifting means of radio reconnaissance.

Исходные данные расчета:The initial calculation data:

расстояние от радиоизлучающего средства до летно-подъемного средства радиоразведки DÐÐ=60 êì;the distance from the radio-emitting means to the flight-lifting means of radio reconnaissance D Рl = 60 êì;

эффективная площадь рассеяния летно-подъемного средства радиоразведки σ=2ì2;effective scattering area of the flight-lifting radio reconnaissance means σ = 2ì 2 ;

длина электромагнитной волны λ=5 см;electromagnetic wavelength λ = 5 cm;

мощность сигнала на выходе передатчика радиоизлучающего средства Рпрд=65 Вт;signal power at the output of the transmitter of the radio-emitting means R prd = 65 W;

коэффициент усиления антенны радиоизлучающего средства G=34 дБ; шумовая температура антенны радиоизлучающего средства Гша=100К;the gain of the antenna of the radio-emitting means G = 34 dB; the noise temperature of the antenna of the radio-emitting means G sh = 100K;

шумовая температура приемного тракта обнаружителя отраженного сигнала Tш а=70 K;noise temperature of the receiving path of the detector of the reflected signal T W a = 70 K;

длительность отраженного импульса τè=0,4 мс.the duration of the reflected pulse is τè = 0.4 ms.

Расчет вероятности правильного обнаружения отраженного сигнала проводится по известной методике [4]:The calculation of the probability of correct detection of the reflected signal is carried out according to the known method [4]:

1. Рассчитывается спектральная плотность мощности шума на входе приемного тракта1. The spectral density of the noise power at the input of the receiving path is calculated

N0=k(Tша+Tшпр),N 0 = k (T sha + T sprat ),

где k - постоянная Больцмана, k=1,38ּ10-23 Вт·град/Гц; Tш а - шумовая температура антенны; Тш пр - шумовая температура приемника.where k is the Boltzmann constant, k = 1.38 ּ 10 -23 W · deg / Hz; T W a - noise temperature of the antenna; T w pr - the noise temperature of the receiver.

2. Определяется мощность принимаемого отраженного сигнала2. The power of the received reflected signal is determined

Р п р = Р п р д G 2 λ 2 σ Л П С ( 4 π ) 3 D P P 2

Figure 00000004
. R P R = R P R d G 2 λ 2 σ L P FROM ( four π ) 3 D P P 2
Figure 00000004
.

3. Находится значение3. The value is found

h 2 = P ð ÷ τ e N 0

Figure 00000005
h 2 = P ð ÷ τ e N 0
Figure 00000005

где Pð÷ - реальная чувствительность обнаружителя отраженного сигнала.where P ð ÷ is the real sensitivity of the reflected signal detector.

4. Рассчитывается вероятность правильного обнаружения отраженного сигнала4. The probability of correct detection of the reflected signal is calculated

lg P D = lg P F * h 2 + 1

Figure 00000006
. lg P D = lg P F * h 2 + one
Figure 00000006
.

Расчеты показывают, что для указанных исходных данных при PD=0,85 и PF=0,1 реальная чувствительность обнаружителя отраженного сигнала должна составлять РРЧ=-155 дБ, что технически реализуемо.Calculations show that for the indicated initial data at P D = 0.85 and P F = 0.1, the real sensitivity of the reflected signal detector should be R RF = -155 dB, which is technically feasible.

Пример расчета мощности отраженного сигнала на входе обнаружителя.An example of calculating the power of the reflected signal at the detector input.

В результате расчета мощности отраженного сигнала на входе обнаружителя было определено, что при Pïðä=18 дБ (65 Вт) необходимо иметь обнаружитель с РРЧ=-155 дБ.As a result of calculating the power of the reflected signal at the detector input, it was determined that for P ïðä = 18 dB (65 W), it is necessary to have a detector with R RF = -155 dB.

Динамический диапазон транзисторного малошумящего усилителя, определяющего суммарный динамический диапазон обнаружителя, составляет не менее Kä≥70 дБ [6]. Это означает, что сигнал передатчика радиоизлучающего средства на входе малошумящего усилителя обнаружителя должен быть ослаблен на Pïðä-PÐx-Kä=18+155-70=103 äÁ перестраиваемым полосовым фильтром обнаружителя.The dynamic range of the transistor low-noise amplifier, which determines the total dynamic range of the detector, is at least K ä ≥70 dB [6]. This means that the signal from the transmitter of the radio-emitting means at the input of the low-noise amplifier of the detector must be attenuated by P ïðä -P Ðx -K ä = 18 + 155-70 = 103 äÁ by the tunable band-pass detector filter.

Известно, что добротность фильтра определяется как [6]It is known that the quality factor of a filter is defined as [6]

Q = f Δ f I ¨ I ¨

Figure 00000007
, Q = f Δ f I ¨ I ¨
Figure 00000007
,

где f - центральная частота настройки фильтра; ΔfÏÏ - ширина полосы пропускания фильтра.where f is the center frequency of the filter settings; Δf ÏÏ is the filter bandwidth.

При излучении сигнала в диапазоне 6 ГГц, что соответствует λ=5 см, и расстройке между частотными позициями сигнала с ППРЧ Δf=f(t2)-f(t1)=10 Гц добротность перестраиваемого фильтра будет равна Q = f I ¨ a ˙ ð 2 Δ f = 6 A ˜ A ˜ o ¨ 20 I A ˜ o ¨

Figure 00000008
. Фильтр с такой добротностью может быть реализован, например, на связанных полосковых линиях [6].When the signal is emitted in the range of 6 GHz, which corresponds to λ = 5 cm, and the mismatch between the frequency positions of the signal with frequency hopping Δf = f (t 2 ) -f (t 1 ) = 10 Hz, the quality factor of the tunable filter will be equal to Q = f I ¨ a ˙ ð 2 Δ f = 6 A ˜ A ˜ o ¨ twenty I A ˜ o ¨
Figure 00000008
. A filter with such a quality factor can be implemented, for example, on connected strip lines [6].

Источники информацииInformation sources

1. Горшков В.В., Куксин О.В., Рубцов С.А., Сухов А.В. Военные системы связи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Зарубежная радиоэлектроника 3, 1986, с.3-13.1. Gorshkov VV, Kuksin OV, Rubtsov S.A., Sukhov A.V. Military communications systems with pseudo-random tuning of the operating frequency. Foreign electronics 3, 1986, p. 3-13.

2. Способ передачи дискретной информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Патент РФ №2228575 кл. H04B 1/713, опубл. в 2004 г.2. A method of transmitting discrete information in a radio line with a pseudo-random tuning of the operating frequency. RF patent No. 2228575 cl. H04B 1/713, publ. in 2004

3. Способ передачи дискретной информации в радиолинии со скачкообразной перестройкой рабочей частоты. Патент РФ №2290758 кл. H04B 7/00, опубл. в 2006 г.3. A method of transmitting discrete information in a radio link with hopping the operating frequency. RF patent No. 2290758 cl. H04B 7/00, publ. in 2006

4. Теоретические основы радиолокации: Учебное пособие для вузов. / Под ред. В.Е.Дулевича. - М.: Сов. Радио, 1978.4. Theoretical foundations of radar: a textbook for universities. / Ed. V.E.Dulevich. - M .: Owls. Radio, 1978.

5. Кантор Л.Я., Минашин В.П., Тимофеев В.В. Спутниковое вещание - М.: Радио и связь, 1981, 169 с.5. Kantor L.Ya., Minashin V.P., Timofeev V.V. Satellite Broadcasting - M.: Radio and Communications, 1981, 169 pp.

6. Волков Л.Н., Немировский М.С., Шинаков Ю.С. Системы цифровой радиосвязи: базовые методы и характеристики: Учеб. Пособие. - М.: Эко-Трендз, 2005.6. Volkov L.N., Nemirovsky M.S., Shinakov Yu.S. Digital radio communication systems: basic methods and characteristics: Textbook. Allowance. - M.: Eco-Trends, 2005.

Claims (1)

Способ повышения скрытности радиоизлучающего средства в радиолинии с ППРЧ, заключающийся в том, что для повышения помехоустойчивости и обеспечения информационной и структурной скрытности передаваемого сообщения при передаче информации проводят преобразование двоичной информационной последовательности в десятичные числа, определяющие код псевдослучайной последовательности (ПСП) и несущую частоту передатчика, которая последовательно принимает разные значения; на приеме с помощью частотной фильтрации выбирается канал, по которому производилась передача, определяется максимальное значение пика автокорреляционной функции, по которому определяется код ПСП, из которого путем последовательных обратных преобразований получают десятичное число, которое преобразуется в двоичный вид, соответствующий переданной информации, отличающийся тем, что при излучении сигнала в пространство на частотной позиции fj такта ППРЧ в момент вхождения летно-подъемного средства радиоразведки в лепестки диаграммы направленного действия антенны радиоизлучающего средства возникает отраженный сигнал, распространяющийся, в том числе, и в сторону антенны радиоизлучающего средства; после окончания излучения радиоизлучающим средством радиосигнала на данном такте ППРЧ частота излучаемого радиосигнала fj меняется на fk; частота предыдущего такта ППРЧ fj на передачу освобождается, одновременно с этим включается приемник, настроенный на fj, и анализируется наличие отраженного сигнала; при наличии отраженного сигнала радиоизлучающее средство отключает свой передатчик на время пролета летно-подъемным средством радиоразведки лепестка диаграммы направленного действия его антенны. A method for increasing the secrecy of a radio-emitting means in a radio frequency hopper radio frequency transmission system, which consists in converting the binary information sequence into decimal numbers defining a pseudo-random sequence code (PSP) and the carrier frequency of the transmitter in order to increase the noise immunity and ensure informational and structural secrecy of the transmitted message which sequentially takes on different meanings; at the reception with the help of frequency filtering, the channel through which the transmission was performed is selected, the maximum value of the peak of the autocorrelation function is determined, by which the SRP code is determined, from which a decimal number is obtained by successive inverse transformations, which is converted to binary form corresponding to the transmitted information, characterized in that the signal emitted in space frequency location f j hopping cycle at the time of entering aircraft lifting means radio intelligence in the diagram on the pitch systematic way the antenna radio-emitting means arises a reflected signal propagating, including and in the direction of the radio emitting antenna means; after the end of the radiation by the radio-emitting means of the radio signal at this frequency hopping frequency, the frequency of the emitted radio signal f j changes by f k ; the frequency of the previous frequency hopping cycle f j for transmission is freed, at the same time the receiver tuned to f j is turned on, and the presence of the reflected signal is analyzed; in the presence of a reflected signal, the radio-emitting means turns off its transmitter for the duration of the flight by the flight-lifting means of radio reconnaissance of the lobe of the directional diagram of its antenna.
RU2012142151/08A 2012-10-04 2012-10-04 Method of increasing stealthiness of radio-frequency radiating means in pseudorandom operational frequency readjustment radio link RU2520401C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012142151/08A RU2520401C2 (en) 2012-10-04 2012-10-04 Method of increasing stealthiness of radio-frequency radiating means in pseudorandom operational frequency readjustment radio link

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012142151/08A RU2520401C2 (en) 2012-10-04 2012-10-04 Method of increasing stealthiness of radio-frequency radiating means in pseudorandom operational frequency readjustment radio link

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012142151A RU2012142151A (en) 2014-04-10
RU2520401C2 true RU2520401C2 (en) 2014-06-27

Family

ID=50435880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012142151/08A RU2520401C2 (en) 2012-10-04 2012-10-04 Method of increasing stealthiness of radio-frequency radiating means in pseudorandom operational frequency readjustment radio link

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2520401C2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2097933C1 (en) * 1993-03-25 1997-11-27 Эдуард Сергеевич Доброхотов Call receiver
RU2178237C2 (en) * 1999-11-10 2002-01-10 Академия ФАПСИ при Президенте Российской Федерации Method and device for transmitting digital information in radio link using pseudorandom operating-frequency control
US6827483B2 (en) * 1998-03-04 2004-12-07 Nec Corporation Spectrum spreading communication system using single spreading code
US6865215B1 (en) * 2000-02-16 2005-03-08 Iowa State University Research Foundation, Inc. Spread spectrum digital data communication overlay system and method
RU2273954C1 (en) * 2004-08-16 2006-04-10 Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации Method for transferring discontinuous information in radio line with pseudo-random adjustment of working frequency
RU2290758C1 (en) * 2005-04-25 2006-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" Method for transferring discontinuous information in radio line with hopping working frequency
RU2405253C1 (en) * 2009-06-01 2010-11-27 Министерство обороны Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени С.М. Буденного Transmitting and receiving method of discrete information in radio line with pseudo-random tuning of operating frequency

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2097933C1 (en) * 1993-03-25 1997-11-27 Эдуард Сергеевич Доброхотов Call receiver
US6827483B2 (en) * 1998-03-04 2004-12-07 Nec Corporation Spectrum spreading communication system using single spreading code
EP2375574A1 (en) * 1998-03-04 2011-10-12 Nec Corporation Spectrum spreading commication system using single spreading code
RU2178237C2 (en) * 1999-11-10 2002-01-10 Академия ФАПСИ при Президенте Российской Федерации Method and device for transmitting digital information in radio link using pseudorandom operating-frequency control
US6865215B1 (en) * 2000-02-16 2005-03-08 Iowa State University Research Foundation, Inc. Spread spectrum digital data communication overlay system and method
RU2273954C1 (en) * 2004-08-16 2006-04-10 Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации Method for transferring discontinuous information in radio line with pseudo-random adjustment of working frequency
RU2290758C1 (en) * 2005-04-25 2006-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" Method for transferring discontinuous information in radio line with hopping working frequency
RU2405253C1 (en) * 2009-06-01 2010-11-27 Министерство обороны Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени С.М. Буденного Transmitting and receiving method of discrete information in radio line with pseudo-random tuning of operating frequency

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012142151A (en) 2014-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL192282C (en) Improvements related to ionosphere probe.
US7138936B2 (en) Method and apparatus for protecting personnel from RF-triggered explosive devices (RTED) using ultra-wideband (UWB) transmission
US8203479B2 (en) Electronic counter measure system
EP3174230B1 (en) Radio wave interference system, radio wave interference apparatus, and radio wave interference method
US20080191924A1 (en) Method and apparatus for protecting personnel and materiel from rf-based threats using ultra-wideband (uwb) transmission
US7676205B2 (en) Active receiver detection and ranging
WO1997045752A1 (en) Virtual noise radar waveform for reduced radar detectability
RU2565768C1 (en) Method for improvement of interference immunity of data transfer via short-wave radio channel in departmental communication system
US9223009B1 (en) Method and system for electromagnetic interference (EMI) mitigation using an auxiliary receiver
Cui et al. Dual-use unimodular sequence design via frequency nulling modulation
US11678357B2 (en) Remote slowing or stopping a progress of a drone towards a target
US6040801A (en) Low duty cycle navigation system
EP2087597B1 (en) Cold noise source system
RU2572083C1 (en) Jamming method and device (versions)
RU2520401C2 (en) Method of increasing stealthiness of radio-frequency radiating means in pseudorandom operational frequency readjustment radio link
US10630322B2 (en) High power signal communications within a power limit
Navrátil et al. Utilization of terrestrial navigation signals for passive radar
Shirude et al. Range estimation using direct sequence spread spectrum
US7298312B2 (en) Detecting small, time domain impulsive communications signals
Grossi et al. Spectrum-sharing between a surveillance radar and a mimo communication system in cluttered environments
Radivojević et al. Sweep Jamming with Discrete Subbands–an Advanced Strategy for Malicious Drones Missions Prevention
US20240205058A1 (en) Digital Pulse-Position Noise Shift Keying to Communicate Information
RU2586882C1 (en) Method of creating false radar targets and system therefor
Moser Modern Attacker Models and Countermeasures in Wireless Communication Systems–The Case of Air Traffic Communication
Ivanov et al. Issues of Increasing the Electromagnetic Compatibility of Upper-air Systems of Atmospheric Radiosonde

Legal Events

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

Effective date: 20161005