RU2742532C1 - Coherent “ping-pong” interference and backward digital radio frequency memory - Google Patents

Coherent “ping-pong” interference and backward digital radio frequency memory Download PDF

Info

Publication number
RU2742532C1
RU2742532C1 RU2020100132A RU2020100132A RU2742532C1 RU 2742532 C1 RU2742532 C1 RU 2742532C1 RU 2020100132 A RU2020100132 A RU 2020100132A RU 2020100132 A RU2020100132 A RU 2020100132A RU 2742532 C1 RU2742532 C1 RU 2742532C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
interference
phase
degrees
memory
Prior art date
Application number
RU2020100132A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Анатольевич Маклашов
Original Assignee
Владимир Анатольевич Маклашов
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 Владимир Анатольевич Маклашов filed Critical Владимир Анатольевич Маклашов
Priority to RU2020100132A priority Critical patent/RU2742532C1/en
Priority to PCT/RU2020/050400 priority patent/WO2021141517A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2742532C1 publication Critical patent/RU2742532C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/38Jamming means, e.g. producing false echoes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04KSECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K3/00Jamming of communication; Counter-measures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radar and electronic warfare (REW).
SUBSTANCE: invention relates to radar and electronic warfare (REW) and is intended for protecting an object from high-precision weapons by producing angular interference to radar stations (RS). To achieve a technical result proposed is a method for producing a coherent interference which uses two spatially separated receiver-transmitter devices (RTD) with digital radio frequency memory (DRFM). Each device receives and records the received radio signal from the RS into the DRFM. In order to retransmit the signal, each device reproduces the recorded radio signal from the DRFM in a backward (reversible) direction than during recording, wherein the signal phase is changed by 180 degrees in one of the devices. In contrast to the usual organization of the work of signaling memory DRFM on the principle of «first in, first out», the work of signaling memory DRFM in this way organized according to the principle of «last in, first out», with the homing of the interference in the direction and stabilizing the resulting diagram of direction to the source of the signal being performed.
EFFECT: technical result consists in backward reproduction of the recorded radio signal.
10 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области радиоэлектронной борьбы (РЭБ) и предназначено для защиты объекта от наводимого высокоточного оружия, путем создания угловых помех радиолокационным средствам (РЛС) сопровождения и наведения, в том числе ракетам с активными радиолокационными головками самонаведения (АРГСН) с моноимпульсным методом пеленгации.The invention relates to the field of electronic warfare (EW) and is intended to protect an object from guided high-precision weapons, by creating angular interference with radar tracking and guidance equipment (radar), including missiles with active radar homing heads (ARGSN) with a monopulse direction finding method.

Актуальной проблемой радиоэлектронной борьбы, является защита объекта от наводимого высокоточного оружия, в частности от ракет с (АРГСН). Современные АРГСН, для наведения ракеты на цель, использует моноимпульсный метод пеленгации, который обладает высокой помехозащищенностью от организованных помех с защищаемого объекта. Сущность моноимпульсного радиолокационного метода пеленгации, заключается в измерении нормали к фазовому фронту отраженной от цели волны, направление которой идентифицируется пеленгатором с направлением на цель. Эффективным способом самозащиты объекта (индивидуальной защиты) от ракет с моноимпульсной АРГСН является создание когерентной помехи [Перунов Ю.М., Фомичев Л.М., Юдин Л.М. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием. М.: Радиотехника, 2003]. The actual problem of electronic warfare is the protection of an object from guided high-precision weapons, in particular from missiles with (ARGSN). Modern ARGSN, for guiding the missile to the target, uses a monopulse method of direction finding, which has a high noise immunity from organized interference from the protected object. The essence of the monopulse radar method of direction finding is to measure the normal to the phase front of the wave reflected from the target, the direction of which is identified by the direction finder with the direction to the target. An effective way of self-protection of an object (individual protection) from missiles with a monopulse ARGSN is the creation of coherent interference [Perunov Yu.M., Fomichev LM, Yudin L.M. Electronic suppression of information channels of weapons control systems. M .: Radiotekhnika, 2003].

Техника создания когерентной помехи использует пару разнесенных в пространстве излучателей когерентных сигналов, с помощью которых создают многолепестковую диаграмму направленности. Когерентная помеха будет обеспечивать максимальную эффективность в области пространства, где выполняются условия близкие к противофазности и равенству амплитуд когерентных сигналов [Вакин С.А., Шустов Л.Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. М.: Советское радио, 1968]. Необходимым условием эффективности когерентной помехи, является превышение мощности помехи над мощностью отраженного сигнала в точке приема. Требования к мощности помехи снижаются при уводе строба сопровождения АРГСН с защищаемого объекта.The coherent interference technique uses a pair of spaced-apart coherent signal emitters to create a multi-lobe radiation pattern. Coherent interference will provide maximum efficiency in the area of space, where conditions close to antiphase and equality of amplitudes of coherent signals are met [Vakin SA, Shustov LN Fundamentals of radio countermeasures and electronic intelligence. M .: Soviet radio, 1968]. A necessary condition for the effectiveness of coherent interference is the excess of the interference power over the reflected signal power at the receiving point. The interference power requirements are reduced when the ARGSN tracking strobe is removed from the protected object.

Эффект когерентной помехи заключается в искажении фронта волны в апертуре антенны, что в свою очередь приводит к ошибке измерения угловых координат цели и в конечном итоге к срыву сопровождения и промаху ракеты. Из-за искажения волнового фронта, ракета наводится на мнимую цель, которая смещена от истинной цели на величину, зависящую от расстояния между излучателями (базы) и степени соответствия когерентных сигналов условиям противофазности и равенству амплитуд. Значение смещения может достигать десятков длин баз, так уже при разности по амплитуде в 10% и фазе 175 градусов, ошибка наведения составит около 15 длин баз [см., Вакин С.А., Шустов Л.Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. М.: Советское радио, 1968 - стр. 200].The effect of coherent interference is the distortion of the wave front in the antenna aperture, which in turn leads to an error in measuring the angular coordinates of the target and, ultimately, to the failure of tracking and missile miss. Due to the distortion of the wavefront, the rocket is aimed at an imaginary target, which is displaced from the true target by an amount depending on the distance between the emitters (base) and the degree of correspondence of coherent signals to antiphase conditions and equal amplitudes. The offset value can reach tens of base lengths, so even with a difference in amplitude of 10% and a phase of 175 degrees, the pointing error will be about 15 base lengths [see, Vakin SA, Shustov L.N. Fundamentals of radio countermeasures and electronic intelligence. M .: Soviet radio, 1968 - p. 200].

Проблема практического использования когерентной помехи для самозащиты объекта (индивидуальной защиты), заключается в сложности аппаратуры для обеспечения устойчивого и оптимального амплитудно-фазового распределения результирующего поля помехи в точке приема отраженного сигнала. Сложность создания аппаратуры, также обусловлена необходимостью обеспечения инвариантности к частоте сигнала и направлению на РЛС. The problem of practical use of coherent interference for self-protection of an object (personal protection) is the complexity of the equipment to ensure a stable and optimal amplitude-phase distribution of the resulting interference field at the point of receiving the reflected signal. The complexity of creating equipment is also due to the need to ensure invariance to the signal frequency and direction to the radar.

Известен способ и устройство создания когерентной помехи, состоящее из двух приемопередающих устройств с цифровой радиочастотной памятью (ЦРЧП, англ. Digital Radio Frequency Memory - DRFM) и перекрестными радиочастотными трактами с фазовращателями [Перунов Ю.М., Фомичев Л.М., Юдин Л.М. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием. М.: Радиотехника, 2003], [IT RM2009A00330]. Недостатком данного способа и устройства, является необходимость в перекрестных радиочастотных трактах.The known method and device for creating coherent interference, consisting of two transceiver devices with digital radio frequency memory (TsRCHP, English Digital Radio Frequency Memory - DRFM) and cross radio frequency paths with phase shifters [Perunov Yu.M., Fomichev L.M., Yudin L .M. Electronic suppression of information channels of weapons control systems. M .: Radiotekhnika, 2003], [IT RM2009A00330]. The disadvantage of this method and device is the need for cross radio frequency paths.

Изобретение для создания когерентной помехи не требует измерения пеленга на РЛС, не требует перекрестных радиочастотных трактов и обеспечивает следующий технический результат:The invention for creating coherent interference does not require measuring the bearing on the radar, does not require cross radio frequency paths and provides the following technical result:

- упрощение аппаратуры создания когерентной помехи;- simplification of the equipment for creating coherent interference;

- возможность использования когерентной помехи для индивидуально-взаимной защиты;- the possibility of using coherent interference for individual-mutual protection;

- расширения тактических способов применения когерентной помехи.- expansion of tactical methods of using coherent interference.

Способ создания когерентной помехи использует два разнесенных в пространстве приемо-передающих устройства (ППУ) с цифровой радиочастотной памятью (ЦРЧП). Каждое устройство производит прием и запись в ЦРЧП принятого радиосигнала от РЛС. Для ретрансляции радиосигнала, каждым устройством производится воспроизведение записанного радиосигнала из ЦРЧП в обратном направлении (реверсивном), чем при записи, при этом в одном из устройств производится изменение фазы сигнала на 180 градусов (см. фиг. 1). ППУ может содержать усилители для увеличения коэффициента усиления приемо-передающего тракта.The method of creating coherent interference uses two spaced-apart transmitting-transmitting devices (RFM) with digital radio frequency memory (RFMM). Each device receives and records the received radio signal from the radar in the digital frequency readout. To retransmit the radio signal, each device reproduces the recorded radio signal from the digital frequency converter in the opposite direction (reverse) than when recording, while in one of the devices the phase of the signal is changed by 180 degrees (see Fig. 1). PPU can contain amplifiers to increase the gain of the transmit-receive path.

В отличие от обычной организации работы сигнальной памяти ЦРЧП по принципу «первый пришел - первый вышел» (англ. Fist In - Fist Out, FIFO), работа сигнальной памяти ЦРЧП в данном способе организована по принципу «последний пришел - первым вышел» (англ. Last In - Fist Out, LIFO) или «последним записан - первым считан», т.е. представляет собой стековую память (см. фиг. 1). При такой организации памяти ЦРЧП, происходит самонаведение помехи по направлению и стабилизация результирующей диаграммы направленности на источник сигнала.In contrast to the usual organization of the work of the signal memory of the CDRP according to the principle of "first come - first out" (English Fist In - Fist Out, FIFO), the work of the signal memory of the CDRP in this method is organized according to the principle of "last come - first out" (eng. Last In - Fist Out, LIFO) or "last written - first read", i.e. is a stack memory (see Fig. 1). With such an organization of the memory of the digital frequency converter, there is a homing of interference in the direction and stabilization of the resulting radiation pattern to the signal source.

Таким образом, если входной радиоимпульс представить в виде мячика, пущенного в защищаемый объект, то он, как бы отскакивает от него в обратном направлении, не меняя своей ориентации. Поэтому этот способ создания помехи, для определенности, предлагается называть «пинг-понг».Thus, if the input radio pulse is presented in the form of a ball launched into the protected object, then it, as it were, bounces off it in the opposite direction, without changing its orientation. Therefore, this method of interfering, for the sake of clarity, is proposed to be called "ping-pong".

Принцип создания когерентной помехи «пинг-понг» показан на фиг. 2 - фиг. 4. Радиолокационный сигнал, в виде импульса, состоящего из трех периодов радиосигнала, излучается антенной РЛС из точки M, принимается антенной первого ППУ в точке A и антенной второго ППУ в точке B (см. фиг. 2). Память ЦРЧП условно показана отрезками, а направление записи и воспроизведения стрелками. На фиг. 2 показан момент начала записи сигналов, запись сигналов в память производиться снизу-вверх. Принятый первым ППУ радиосигнал записывается в память ЦРЧП №1, принятый вторым ППУ радиосигнал записывается в память ЦРЧП №2. На фиг. 3 показан момент окончания записи радиосигналов и начала воспроизведения. После записи, радиосигналы воспроизводятся в обратном порядке чем при записи (сверху вниз) и излучаются антеннами из точек A и B соответственно первым и вторым ППУ, при этом во втором ППУ производится изменение фазы сигнала на 180 градусов. На фиг. 4 показан момент окончания воспроизведения, на нем видно, что излучённые радиосигналы формируют искаженный результирующий фазовый фронт в направлении точки М, где находится антенна РЛС.The principle of creating coherent ping-pong interference is shown in FIG. 2 to FIG. 4. The radar signal, in the form of a pulse, consisting of three periods of the radio signal, is emitted by the radar antenna from point M, received by the antenna of the first PPU at point A and the antenna of the second PPU at point B (see Fig. 2). The memory of the CDRP is conventionally shown by segments, and the direction of recording and playback by arrows. FIG. 2 shows the moment of the start of signal recording; signals are recorded into memory from bottom to top. The radio signal received by the first PPU is recorded in the memory of the DSPC # 1, the radio signal received by the second PPU is recorded in the memory of the DSPC # 2. FIG. 3 shows the moment of the end of recording of radio signals and the start of playback. After recording, the radio signals are reproduced in the reverse order than during recording (from top to bottom) and are emitted by antennas from points A and B, respectively, by the first and second PPU, while the second PPU changes the signal phase by 180 degrees. FIG. 4 shows the moment of the end of playback, it can be seen that the radiated radio signals form a distorted resulting phase front in the direction of point M, where the radar antenna is located.

Способ создания когерентной помехи «пинг-понг» инвариантен (не чувствителен) к частоте сигнала и направлению на РЛС. Способ не требует обнаружения входного радиосигнала, поэтому может эффективно использоваться против РЛС использующих сигналы с низкой вероятностью перехвата (англ. Low Probability of Intercept, LPI).The method of creating coherent interference "ping-pong" is invariant (not sensitive) to the signal frequency and direction to the radar. The method does not require detection of an input radio signal, therefore, it can be effectively used against radars using signals with a low probability of interception (Low Probability of Intercept, LPI).

Приемо-передающие устройства для максимального обеспечения условия противофазности и равенства амплитуд сигналов в точке приема, должны обеспечивать максимальную идентичность приемо-передающих трактов по амплитуде (коэффициенту усиления) и фазе. Для обеспечения идентичности трактов возможно применения методов калибровки и компенсации искажений в тракте.To maximize the provision of antiphase conditions and equality of signal amplitudes at the receiving point, the transceiver devices must ensure the maximum identity of the transmit and receive paths in amplitude (gain) and phase. To ensure the identity of the paths, it is possible to use methods of calibration and compensation of distortion in the path.

Когерентная помеха может формироваться как в импульсном, так и в непрерывном режиме. Импульсный режим позволяет осуществить временное разделение приема и передачи сигналов (временная развязка), тем самым, упростив приемо-передающее устройство за счет использования общей антенны на прием и передачу. Реализацию непрерывного режима формирования помехи предпочтительно осуществлять с использованием раздельных антенн на прием и передачу, т.к. применение общей антенны потребует использования устройств (циркуляторов) и (или) методов разделения сигналов (компенсации, калибровки и др.). При использовании раздельных антенн, необходимо максимально обеспечить равенство расстояний между фазовыми центрами приемных и передающих антенн двух приемо-передающих устройств и их стабильность.Coherent interference can be formed in both pulsed and continuous modes. Pulse mode allows to temporarily separate the reception and transmission of signals (temporary isolation), thereby simplifying the transceiver by using a common antenna for reception and transmission. It is preferable to implement the continuous mode of generating interference using separate antennas for reception and transmission, since the use of a common antenna will require the use of devices (circulators) and (or) methods of signal separation (compensation, calibration, etc.). When using separate antennas, it is necessary to maximally ensure the equality of the distances between the phase centers of the receiving and transmitting antennas of the two transmitting and receiving devices and their stability.

При импульсном режиме формирования помехи, в ЦРЧП запись сигнала периодически чередуются с воспроизведением сигнала. Длительность операций записи и воспроизведения может быть, как одинаковой, так и разной. При большей длительности операции воспроизведения, возможно многократное воспроизведение записанного сигнала. In the pulse mode of noise generation, the signal recording in the digital frequency converter periodically alternates with the signal reproduction. The duration of the recording and playback operations can be either the same or different. If the duration of the playback operation is longer, multiple playback of the recorded signal is possible.

Для непрерывного режима формирования помехи, в ЦРЧП необходимо одновременно записывать и воспроизводить сигнал, это можно осуществить, применив двойную буферизацию, т.е. организовать в памяти ЦРЧП два буфера (на два кадра), для выполнения поочередных операций записи и воспроизведения в них. Т.е. при записи сигнала в один буфер, в то же время производится воспроизведение ранее записанного сигнала со второго буфера, далее операции над буферами циклически меняются.For a continuous mode of noise generation, it is necessary to simultaneously record and reproduce a signal in the digital frequency converter, this can be done by applying double buffering, i.e. to organize two buffers (for two frames) in the memory of the digital frequency converter, for performing alternate recording and playback operations in them. Those. when recording a signal into one buffer, at the same time, the previously recorded signal from the second buffer is played back, then operations on the buffers are cyclically changed.

Моменты начала записи и воспроизведения сигналов в двух ЦРЧП могут быть, как синхронизированы, так и нет. Для синхронизации работы двух ЦРЧП необходимо использовать общий сигнал синхронизации (см. фиг 5). Сигнал синхронизации можно подавать как однократно в начале работы ППУ, так и периодически в процессе работы. Сигнал синхронизации может формироваться в одном из ППУ, в этом случае оно выступает в роли ведущего устройства, а второе как ведомое (см. фиг. 6). Сигнал синхронизации можно передавать в виде радиосигнала, использовав приемо-передающие тракты ППУ.The moments of the beginning of the recording and reproduction of signals in the two DDCs can be either synchronized or not. To synchronize the operation of the two DDS, it is necessary to use a common synchronization signal (see Fig. 5). The synchronization signal can be applied both once at the beginning of the PPU operation, and periodically during operation. The synchronization signal can be formed in one of the PPU, in this case it acts as a master, and the second as a slave (see Fig. 6). The synchronization signal can be transmitted in the form of a radio signal using the transmit-receive paths of the PPU.

Изменение фазы сигнала на 180 градусов можно осуществить в цифровом виде путем инверсии сигнала (умножения цифровых дискретных выборок сигнала на -1). Изменение фазы сигнала, возможно осуществить в ЦРЧП, использовав цифровой фазовый модулятор или манипулятор. Изменение фазы сигнала, возможно с использованием отдельного аналогового фазовращателя либо путем инверсии полярности сигнала. Выравнивание и изменение амплитуды (мощности) радиосигналов также возможно осуществлять в цифровом виде в ЦРЧП или с использованием аналоговых устройств (аттенюаторов), контролируя, чтобы разница не превышала 2 дБ. Регулировку по амплитуде и фазе можно осуществлять как в одном, так и в двух ППУ. Управление работой ППУ можно осуществлять с одного ППУ (ведущего) передавая на ведомое ППУ команды. Управление работой ППУ, также может осуществляться с внешнего устройства.Changing the phase of the signal by 180 degrees can be done digitally by inverting the signal (multiplying digital discrete samples of the signal by -1). The change in the phase of the signal can be carried out in the digital frequency converter using a digital phase modulator or manipulator. Changing the phase of the signal, possibly using a separate analog phase shifter or by inverting the signal polarity. The equalization and change of the amplitude (power) of radio signals can also be carried out in digital form in the digital frequency converter or using analog devices (attenuators), controlling that the difference does not exceed 2 dB. Amplitude and phase adjustment can be carried out in one or two PPUs. The control of the operation of the PPU can be carried out from one PPU (master) by transmitting commands to the slave PPU. The control of the PPU operation can also be carried out from an external device.

При недостаточности выходной мощности, для прикрытия помехой защищаемого объекта, можно увести строб сопровождения с защищаемого объекта (отраженного сигнала), для чего на первом этапе создания помехи разность фаз устанавливают 0 градусов, в этом случае ретранслированный сигнал принимаемый АРГСН будет иметь максимальную амплитуду, со временем производится увод строба сопровождения по дальности и доплеровской скорости, после чего плавно или скачкообразно изменяют фазу до 180 градусов [Перунов Ю.М., Фомичев Л.М., Юдин Л.М. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием. М.: Радиотехника, 2003]. Циклы увода могут быть периодические или однократные. В общем случае, для осуществления срыва сопровождения и промаха ракеты, ретранслированный радиосигнал может наделяться модуляцией по амплитуде или (и) фазе или (и) задержке. Законы изменения параметров радиосигналов могут быть различными и определяться тактической ситуацией.If the output power is insufficient, to cover the protected object with interference, you can remove the tracking strobe from the protected object (reflected signal), for which, at the first stage of creating interference, the phase difference is set to 0 degrees, in this case, the retransmitted signal received by ARGSN will have a maximum amplitude, over time the tracking strobe is shifted in range and Doppler speed, after which the phase changes smoothly or abruptly up to 180 degrees [Perunov Yu.M., Fomichev LM, Yudin LM. Electronic suppression of information channels of weapons control systems. M .: Radiotekhnika, 2003]. The withdrawal cycles can be periodic or one-shot. In the general case, in order to disrupt tracking and miss a missile, the relayed radio signal can be endowed with modulation in amplitude and / or phase and / or delay. The laws of changing the parameters of radio signals can be different and depend on the tactical situation.

Устройство ЦРЧП требует наличия опорного тактового сигнала, из которого получает необходимые для работы АЦП, ЦАП и ПЛИС внутренние тактовые сигналы, как правило, используя синтезаторы частот с фазовой автоматической подстройкой частоты (ФАПЧ). Формирование помехи «пинг-понг», возможно, как с общим тактовым сигналом, так и с независимыми тактовыми сигналами. Общий тактовый сигнал формируется одним генератором, сигнал с которого поступает на оба ЦРЧП. Сигнал тактовой синхронизации (CLK) может формироваться в одном из ППУ, в этом случае оно выступает в роли ведущего устройства, а второе ППУ в роли ведомого (см. фиг.7). Сигнал тактовой синхронизации можно передавать в виде радиосигнала (пилот-сигнала), организовав отдельную радиолинию или использовав для приема и передачи приемо-передающие тракты ППУ. Синхронизация таковых сигналов в ЦРЧП возможна с использованием внешних радиосигналов, например, сигналов радионавигационных систем (LORAN-C, eLORAN, Чайка и др.) и спутниковых систем навигации (GPS, ГЛОНАС и др.). The digital frequency converter requires a reference clock signal, from which it receives the internal clock signals necessary for the operation of the ADC, DAC and FPGA, as a rule, using frequency synthesizers with phase locked frequency control (PLL). Formation of ping-pong interference, possibly with both a common clock signal and independent clock signals. The common clock signal is generated by one generator, the signal from which is fed to both digital frequency converters. The clock signal (CLK) can be generated in one of the PPU, in this case it acts as a master, and the second PPU as a slave (see Fig. 7). The clock synchronization signal can be transmitted in the form of a radio signal (pilot signal) by organizing a separate radio link or using the transmit and receive channels of the PPU for receiving and transmitting. Synchronization of such signals in the DSPC is possible using external radio signals, for example, signals from radio navigation systems (LORAN-C, eLORAN, Chaika, etc.) and satellite navigation systems (GPS, GLONAS, etc.).

При независимых тактовых сигналах, каждое устройство ЦРЧП содержит автономный генератор тактовых сигналов. Схема с независимыми тактовыми сигналами обеспечивает большее удобство при размещении на объекте защиты, т.к. не требует никакой связи между двумя ППУ, которые в этом случае работают автономно. Недостатком схемы с автономными тактовыми генераторами, является наличие дополнительной фазовой ошибки между двумя формируемыми сигналами из-за различий частот генераторов, что ухудшает их когерентность. Оценим фазовую ошибку при использовании термокомпенсированных кварцевых генераторов в ЦРЧП. Типовое значение относительной точности и стабильности частоты для этого типа генераторов 10-6, т.е. при частоте одного генератора 1 МГц, относительный уход за 1 секунду второго генератора (частотой 1,000001 МГц) составит один период частоты. Предположим, что мы хотим создать помеху с частотой 10 ГГц, т.е. частота сигнала в 10 000 раз больше чем тактовый сигнал и соответственно на интервале задержки в 1 секунду ошибка составит 10 000 периодов частоты сигнала. Высокая эффективность когерентной помехи сохраняется при фазовой ошибке не более 5-10 градусов (т.е разница фаз находилась в диапазоне от 170 до 190 градусов). Для уменьшения фазовой ошибки, необходимо уменьшать задержку сигнала в ЦРЧП, т.е уменьшать интервал между циклами записи и воспроизведения. Так, при уменьшении задержки до 1 мкс фазовая ошибка уменьшится в 1000000 раз и для нашего случая составит:With independent clock signals, each DTC device contains an autonomous clock generator. The circuit with independent clock signals provides greater convenience when placed in the protected object, because does not require any connection between two PPUs, which in this case work autonomously. The disadvantage of a circuit with autonomous clock generators is the presence of an additional phase error between the two generated signals due to differences in the frequencies of the generators, which impairs their coherence. Let us estimate the phase error when using temperature-compensated crystal oscillators in the digital frequency converter. Typical value for relative accuracy and frequency stability for this type of oscillator is 10 -6 , i.e. at a frequency of one generator of 1 MHz, the relative drift in 1 second of the second generator (frequency 1.000001 MHz) will be one frequency period. Suppose we want to generate interference at 10 GHz, i.e. the signal frequency is 10,000 times greater than the clock signal and, accordingly, at a delay interval of 1 second, the error will be 10,000 signal frequency periods. The high efficiency of coherent interference is maintained with a phase error of no more than 5-10 degrees (i.e., the phase difference was in the range from 170 to 190 degrees). To reduce the phase error, it is necessary to reduce the signal delay in the digital frequency converter, i.e. to reduce the interval between the recording and playback cycles. So, with a decrease in the delay to 1 μs, the phase error will decrease by a factor of 1,000,000 and for our case it will be:

Figure 00000001
Figure 00000001

или

Figure 00000002
or
Figure 00000002

Расчеты показывают, что, уменьшая задержку, можно обеспечить кратковременную когерентность сигналов и тем самым сохранить эффективность помехи. Таким образом, основным недостатком схемы с автономными тактовыми генераторами, это сложность реализации больших задержек сигнала.Calculations show that by decreasing the delay, it is possible to provide short-term coherence of signals and thereby preserve the effectiveness of the interference. Thus, the main disadvantage of a circuit with autonomous clock generators is the complexity of implementing large signal delays.

Большим достоинством схемы с автономными тактовыми генераторами, является независимость приемо-передающих устройств, что позволяет размещать их на разных объектах, в том числе подвижных, тем самым, обеспечивая эффективную индивидуально-взаимную защиту (ИВЗ) от управляемого оружия. Сравнивая помеху «пинг-понг» с мерцающей помехой, которая также используется для ИВЗ, помеха «пинг-понг» обладает тем преимуществом, что не накладывает таких ограничений на взаимное расположение объектов защиты как мерцающая помеха.A great advantage of the circuit with autonomous clock generators is the independence of the transceiver devices, which allows them to be placed on different objects, including mobile ones, thereby providing effective individual-mutual protection (IVZ) from guided weapons. Comparing the ping-pong interference with the flickering interference, which is also used for IVZ, the ping-pong interference has the advantage that it does not impose such restrictions on the mutual arrangement of objects of protection as flickering interference.

Возможен способ создания и многоточечной когерентной помехи «пинг-понг» (более двух излучателей). Необходимым условием эффективности помехи, является обеспечения близкое к нулю векторной суммы ретранслированных сигналов в точке приема угломерной аппаратуры. Так, при использовании трех излучателях (трехфазная система), необходимо обеспечить относительный сдвиг фаз в трех приемо-передающих устройствах на 120 градусов, например, внести сдвиг фазы соответственно, на 0, 120 и 240 градусов. Один ППМ, можно условно принять за опорный и не изменять в нем фазу сигнала. Преимущество многоточечной когерентной помехи заключается в том, что возможно искажение фронта волны в двух плоскостях и соответственно внесение дополнительной ошибки в угломерную систему по второй угловой координате. Многоточечная помеха «пинг-понг» еще больше разрушает фазовый фронт в точке приема, что делает невозможным сопровождения и наведения ракеты с АРГСН на цель прикрытую такой помехой.A method of creating multi-point coherent interference "ping-pong" (more than two emitters) is also possible. A necessary condition for the effectiveness of the interference is to ensure a close to zero vector sum of the relayed signals at the receiving point of the goniometric equipment. So, when using three emitters (three-phase system), it is necessary to provide a relative phase shift in three transceivers by 120 degrees, for example, to introduce a phase shift by 0, 120 and 240 degrees, respectively. One PPM can be conventionally taken as a reference and not change the phase of the signal in it. The advantage of multipoint coherent interference is that the wave front can be distorted in two planes and, accordingly, an additional error can be introduced into the goniometric system along the second angular coordinate. Multi-point interference "ping-pong" further destroys the phase front at the point of reception, which makes it impossible to track and guide the missile with ARGSN to the target covered with such interference.

Для обеспечения превышения мощности когерентной помехи над отраженным сигналом, возможно использование в приемо-передающих устройствах фазированных антенных решеток (ФАР) или активных фазированных антенных решеток (АФАР). Особенно эффективно использование когерентной помехи «пинг-понг» при организации индивидуально-взаимной защиты с использованием бортовых радиолокационных станций (БРЛС) имеющих режим подавления и оснащенных ЦРЧП с обратным воспроизведением сигнала.To ensure the excess of the power of coherent interference over the reflected signal, it is possible to use phased antenna arrays (PAR) or active phased antenna arrays (AFAR) in transceivers. The use of coherent interference "ping-pong" is especially effective when organizing individual-mutual protection using on-board radar stations (BRLS) with a suppression mode and equipped with a digital frequency response with reverse signal reproduction.

Когерентная помеха также эффективна против зенитно-артиллерийских комплексов (ЗАК) и зенитных ракетных комплексов (ЗРК) с командным методом наведения ракеты на цель и использующих для пеленгации радиолокаторы сопровождения цели.Coherent interference is also effective against anti-aircraft artillery systems (ZAK) and anti-aircraft missile systems (SAM) with a command method of guiding a missile to a target and using target tracking radars for direction finding.

Когерентная помеха «пинг-понг» может быть использована для защиты объектов от наводимого оружия использующего вместо радиоволн звуковые (механические) волны.Coherent interference "ping-pong" can be used to protect objects from targeted weapons using sound (mechanical) waves instead of radio waves.

Создание когерентных помех «пинг-понг» возможно при установке приемо-передающих устройств на самолеты, вертолеты, корабли, стационарные объекты, буксируемые радиолокационные ловушки (БРЛ), передатчики помех одноразового использования (ППОИ), беспилотные летательные аппараты (БПЛА), крылатые и баллистические ракеты, боеголовки.The creation of coherent ping-pong interference is possible when installing transceiver devices on airplanes, helicopters, ships, stationary objects, towed radar traps (BRL), disposable jamming transmitters (PPOI), unmanned aerial vehicles (UAVs), winged and ballistic missiles, warheads.

Claims (10)

1. Способ создания помехи радиолокационному средству путем приема радиосигнала от радиолокационного средства, записи, воспроизведения и передачи его двумя разнесенными в пространстве приемо-передающими устройствами с цифровой радиочастотной памятью и изменением фазы радиосигнала на 180 градусов в одном из них, отличающийся тем, что воспроизведение записанного в цифровой радиочастотной памяти радиосигнала производится в обратном порядке (направлении), чем при записи.1. A method of interfering with a radar device by receiving a radio signal from a radar device, recording, playing back and transmitting it by two spaced-apart transmitting and receiving devices with digital radio frequency memory and changing the phase of the radio signal by 180 degrees in one of them, characterized in that the playback of the recorded in digital radio frequency memory, the radio signal is produced in the reverse order (direction) than when it was recorded. 2. Способ создания помехи по п.1, отличающийся тем, что ретранслированный радиосигнал наделяется модуляцией по амплитуде, и (или) фазе, и (или) задержке.2. The method of creating interference according to claim 1, characterized in that the relayed radio signal is endowed with modulation in amplitude and (or) phase and (or) delay. 3. Способ создания помехи по п.1, отличающийся тем, что приемо-передающие устройства работают в импульсном режиме с временной развязкой.3. A method for creating interference according to claim 1, characterized in that the transceiver devices operate in a time-decoupled pulse mode. 4. Способ создания помехи по п.1, отличающийся тем, что приемо-передающие устройства с цифровой радиочастотной памятью имеют общий опорный тактовый генератор.4. The method of creating interference according to claim 1, characterized in that the transmitting and receiving devices with digital radio frequency memory have a common reference clock generator. 5. Способ создания помехи по п.1, отличающийся тем, что моменты начала записи и воспроизведения в обоих устройствах синхронизированы.5. The method of interfering with claim 1, characterized in that the start of recording and reproduction in both devices are synchronized. 6. Способ создания помехи по п.1, отличающийся тем, что фаза сигнала изменяется в диапазоне от 170 градусов до 190 градусов.6. A method for creating interference according to claim 1, characterized in that the phase of the signal varies in the range from 170 degrees to 190 degrees. 7. Способ создания помехи по п.1, отличающийся тем, что изменение фазы сигнала на 180 градусов производится инверсией полярности сигнала.7. The method of creating interference according to claim 1, characterized in that the signal phase is changed by 180 degrees by inverting the signal polarity. 8. Способ создания помехи по п.1, отличающийся тем, что фаза сигнала изменяется со временем от 0 градусов до 180 градусов.8. The method of creating interference according to claim 1, characterized in that the phase of the signal changes with time from 0 degrees to 180 degrees. 9. Способ создания помехи по п.1, отличающийся тем, что разница мощностей ретранслированных радиосигналов не превышает 2 дБ.9. The method of creating interference according to claim 1, characterized in that the difference in the power of the relayed radio signals does not exceed 2 dB. 10. Цифровая радиочастотная память для записи и воспроизведения входных радиосигналов, отличающаяся тем, что содержит стековую память для записи и воспроизведения радиосигналов, т.е. память, доступ к которой организован по принципу «последним записан – первым считан».10. Digital radio frequency memory for recording and reproducing input radio signals, characterized in that it contains a stack memory for recording and reproducing radio signals, i. E. memory, access to which is organized according to the principle "last written - first read".
RU2020100132A 2020-01-06 2020-01-06 Coherent “ping-pong” interference and backward digital radio frequency memory RU2742532C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020100132A RU2742532C1 (en) 2020-01-06 2020-01-06 Coherent “ping-pong” interference and backward digital radio frequency memory
PCT/RU2020/050400 WO2021141517A1 (en) 2020-01-06 2020-12-29 "ping-pong" coherent jamming and digital radio frequency memory with reverse playback

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020100132A RU2742532C1 (en) 2020-01-06 2020-01-06 Coherent “ping-pong” interference and backward digital radio frequency memory

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2742532C1 true RU2742532C1 (en) 2021-02-08

Family

ID=74554410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020100132A RU2742532C1 (en) 2020-01-06 2020-01-06 Coherent “ping-pong” interference and backward digital radio frequency memory

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2742532C1 (en)
WO (1) WO2021141517A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2093965C1 (en) * 1994-06-29 1997-10-20 Государственный центральный научно-исследовательский радиотехнический институт Method for generation of radar jamming
RU2226278C2 (en) * 2001-01-09 2004-03-27 Федеральное государственное предприятие "НИИ "Экран" Method of counteraction to air defense aids and device for its realization
US20040117542A1 (en) * 2002-10-11 2004-06-17 Pascal Urard LIFO type data storage device incorporating two random access memories
RU2258243C1 (en) * 2003-11-19 2005-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" Unit for simulating single-time noises for doppler radar installations
US7719457B1 (en) * 2008-12-18 2010-05-18 Teledyne Cougar, Inc. Digitally tuned digital radio frequency memory

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443058C2 (en) * 2010-04-05 2012-02-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Экран" Method for coherent interference formation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2093965C1 (en) * 1994-06-29 1997-10-20 Государственный центральный научно-исследовательский радиотехнический институт Method for generation of radar jamming
RU2226278C2 (en) * 2001-01-09 2004-03-27 Федеральное государственное предприятие "НИИ "Экран" Method of counteraction to air defense aids and device for its realization
US20040117542A1 (en) * 2002-10-11 2004-06-17 Pascal Urard LIFO type data storage device incorporating two random access memories
RU2258243C1 (en) * 2003-11-19 2005-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" Unit for simulating single-time noises for doppler radar installations
US7719457B1 (en) * 2008-12-18 2010-05-18 Teledyne Cougar, Inc. Digitally tuned digital radio frequency memory

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021141517A1 (en) 2021-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3953856A (en) Method and apparatus for mapping and similar applications
US4509052A (en) RF Interferometer/Doppler target location system
US5131602A (en) Apparatus and method for remote guidance of cannon-launched projectiles
US5185608A (en) All weather tactical strike system (AWISS) and method of operation
US5163176A (en) All weather tactical strike system (AWTSS) and method of operation
EP2472283B1 (en) Single channel semi-active radar seeker
US4914441A (en) Method of processing in a pulse doppler radar
US4347513A (en) Netted search radar system
US6396432B2 (en) Method and apparatus for the deception of satellite navigation
US5473331A (en) Combined SAR monopulse and inverse monopulse weapon guidance
US5225838A (en) All weather tactical strike system (AWTSS) and method of operation
US5755400A (en) Inertial instrumentation correction technique
US5173702A (en) All weather tactical strike system (AWTSS) and method of operation
US5184137A (en) All weather tactical strike system (AWTSS) and method of operation
CN113567938B (en) Cross eye interference system based on polarization self-adaptive measurement and generation method
US5153594A (en) Electronic counter-measure system for aircraft
CN111427015A (en) Four-source non-uniform linear array inverse cross eye interference method based on flight carrier
RU2742532C1 (en) Coherent “ping-pong” interference and backward digital radio frequency memory
RU118073U1 (en) DEVICE FOR IMITATION OF REFLECTED SIGNALS OF A RADAR STATION
US4006478A (en) Security device
Mobley et al. Hardware-in-the-loop simulation (HWIL) facility for development, test, and evaluation of multispectral missile systems: update
Das Advances in active radar seeker technology
RU2152051C1 (en) Method for protection of radar station against anti-radar missile and device which implements said method
RU2510685C2 (en) Synthetic-aperture and quasicontinuous radiation radar station
Wang et al. Homogeneously distributed multiple false targets jamming using frequency diverse array