RU2759424C1 - Способ обнаружения ответных помех в радиоканалах с дискретными сигналами без модуляции амплитуды - Google Patents
Способ обнаружения ответных помех в радиоканалах с дискретными сигналами без модуляции амплитуды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2759424C1 RU2759424C1 RU2021117229A RU2021117229A RU2759424C1 RU 2759424 C1 RU2759424 C1 RU 2759424C1 RU 2021117229 A RU2021117229 A RU 2021117229A RU 2021117229 A RU2021117229 A RU 2021117229A RU 2759424 C1 RU2759424 C1 RU 2759424C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- duration
- elements
- interference
- value
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/06—Receivers
- H04B1/10—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радиосвязи с возможностью обнаружения воздействия ответных помех. Технический результат заключается в повышении точности определения ответных помех. В способе обнаружения ответных помех в радиоканалах с дискретными сигналами без модуляции амплитуды решение о воздействии ответных помех принимают с учетом как дисперсии амплитуд демодулированных элементов сигнала, так и длительности этих элементов. На блоке из n элементов сигнала подсчитывают количество элементов, на которых дисперсия амплитуды сигнала более чем в 1,5 раза отличается от предварительно вычисленного порога, а также подсчитывают те демодулированные символы, длительность которых отличается от эталонного значения длительности более чем на 20%.В случаеесли общее количество подсчитанных символов превышает значение 10% от величины n, то принимают решение о воздействии ответных помех. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для применения в системах радиосвязи с возможностью обнаружения воздействия ответных помех.
Известен «Способ обнаружения помех в радиоканалах» (Патент РФ № 2618213, МПК Н04В1/10, опубл. 03.05.2017, Бюл. № 13).
B этом способе оцифрованные отсчеты принятого сигнала на длительности каждой посылки разбивают на две последовательности, для каждой из которых вычисляют их параметры, которые сравнивают с предварительно вычисленным порогом. Окончательное решение об информационном символе принимают по результатам сравнения той последовательности, рассчитанные параметры сигнала которой превысят предварительно вычисленный порог только на частотных позициях, соответствующих или информационной единице, или информационному нулю.
Однако известный способ имеет низкую точность определения ответных помех с изменяемыми параметрами.
Известен «Способ защиты каналов с частотной манипуляцией от искусственных радиопомех» (Патент РФ № 2709184, МПК Н04В 1/10, опубл. 17.12.2019, Бюл. № 35). B этом способе организуют дополнительный канал обнаружения для формирования последовательности импульсов с выявленными моментами и длительностью различия между информационными и мешающими сигналами. Кроме того, посредством генератора эталонных сигналов формируют эталонные информационные сигналы, которые последовательно сравнивают с принятой реализацией.
Однако данный способ, как и предыдущий аналог, характеризуется низкой точностью определения ответных помех с изменяемыми параметрами, кроме того сложностью технической реализации.
Наиболее близким по технической сущности (прототипом)
к заявляемому изобретению является «Способ обнаружения имитационных помех в радиоканалах» (Патент РФ № 2631941, МПК Н04В1/10, опубл. 18.08.2017, Бюл. № 23).
к заявляемому изобретению является «Способ обнаружения имитационных помех в радиоканалах» (Патент РФ № 2631941, МПК Н04В1/10, опубл. 18.08.2017, Бюл. № 23).
Согласно способу-прототипу производится обнаружение имитационных помех в радиоканалах, использующих сигналы с частотной манипуляцией. Для этого принимают аналоговый сигнал, оцифровывают его и рассчитывают параметр сигнала, который сравнивают с предварительно вычисленным порогом и по результатам сравнения принимают решение о наличии имитационных помех. А в качестве параметра сигнала вычисляют дисперсию его амплитуды. Решение о наличие имитационной помехи принимают в том случае, если значение параметра сигнала превысит значение предварительно вычисленного порога более чем в 1,5 раза, в качестве которого используют значение дисперсии амплитуды сигнала, вычисленной в отсутствии имитационной помехи.
Недостатком способа-прототипа является низкая точность определения ответных помех с изменяемыми параметрами.
Целью изобретения является разработка способа, позволяющего проводить оценку одновременно двух параметров при принятии решения о воздействии ответных помех: дисперсии амплитуды элементов сигнала и изменения длительности демодулируемых символов.
Технический результат заключается в повышение точности определения ответных помех.
Заявляемый технический результат достигается в предлагаемом способе обнаружения ответных помех в радиоканалах, заключающийся в том, принимают элементы сигнала, рассчитывают дисперсию их амплитуды, которую сравнивают с предварительно вычисленным порогом, в качестве которого выбирают значение дисперсии амплитуды элементов сигнала, вычисленное в отсутствии ответных помех, согласно изобретению для каждого из n элементов сигнала рассчитывают дисперсию амплитуды, демодулируют каждый из n элементов сигнала и осуществляют регенерацию демодулированных символов, сравнивают длительность каждого демодулированного символа с эталонным значением длительности, в качестве которого выбирают длительность демодулированного символа без воздействия ответных помех, затем на блоке из n элементов сигнала подсчитывают количество элементов, на которых дисперсия амплитуды сигнала более чем в 1,5 раза отличается от предварительно вычисленного порога, а также подсчитывают те демодулированные символы, длительность которых отличается от эталонного значения длительности более чем на 20 процентов, если общее количество подсчитанных символов превышает значение 10 процентов от величины n, то принимают решение о воздействии ответных помех.
Благодаря новой совокупности существенных признаков в заявляемом способе повышение точности определения ответных помех с изменяемыми параметрами достигается за счет одновременной оценки изменения энергетических (по дисперсии элементов сигнала) и временных (по длительности демодулированных символов) параметров радиосигнала.
Поясним возможность достижения указанного технического результата.
В прототипе принятие решения о воздействии имитационных помех осуществляется по изменению дисперсии амплитуды принимаемого сигнала частотной телеграфии. Однако, изменение амплитуды сигнала может быть вызвано не только имитационными помехами, но и другими факторами, в частности воздействием шумов с изменяемым уровнем, полигармонических, взаимных помех и др.
В заявляемом способе принятие решения основывается на одновременной оценке двух параметров: дисперсии амплитуды сигнала и длительности демодулированных посылок. Причем для повышения точности определения оценка проводится на блоке из n элементов. При этом длина блока n выбирается исходя из параметров кодирования элементов сигнала: соответствует одному или нескольким кодовым словам или задается исходя из требуемой точности расчета на основе методов математической статистики. Такой алгоритм реализации принятия решения о воздействии согласно [Мирошник И. В., Никифоров, В. О., Фрадков, А. Л. Нелинейное и адаптивное управление сложными динамическими системами. — СПб.: Наука, 2000. — 548 с] определяет повышение точности обнаружения.
Заявленный способ поясняется чертежом, где на Фиг. 1 показаны:
а) элементы информационного первичного электрического сигнала;
б) элементы ответной помехи;
в) радиосигнал;
г) демодулированные символы радиосигнала;
д) регенерированные символы;
Заявляемый способ включает следующие этапы:
1. Принимают элементы сигнала u р/с (см. фиг. 1 в).
Данная процедура предполагает операции додетектороной обработки элементов сигнала, формируемого из первичного электрического сигнала u ПЭС (см. фиг. 1 а), и полностью аналогична спсобу-прототипу.
2. Для каждого из n элементов сигнала рассчитывают дисперсию амплитуды, которую сравнивают с предварительно вычисленным порогом, в качестве которого выбирают значение дисперсии амплитуды элементов сигнала, вычисленное в отсутствии ответных помех u отв (см. фиг. 1 б).
Данные процедуры аналогичны способу-прототипу за исключением того, что расчет перед принятием решения проводится на каждом из n элементов сигнала.
3. Демодулируют каждый из n элементов сигнала u дем (см. фиг. 1 г).
Процедура демодуляции сигнала является известной и приведена, например, в (Д.Д. Кловский. Теория передачи сигналов. Учебник – М. 1973 г.) или в (Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение / Пер. с англ.; Под ред. А.В. Назаренко.– М.: «Вильямс», 2003).
4. Осуществляют регенерацию демодулированных символов U рег (см. фиг. 1 д).
Процесс регенерации заключается в восстановлении формы демодулированных посылок. После демодуляции сигнал аналогичен цифровому сигналу. Процедура регенерации цифровых сигналов является известной и приведена, например, в (Мешковский К.А., Мешков И.В. и др. Регенератор цифрового сигнала. Патент РФ № 2037963 от 19.06.1995) или реализована в радиоприемном устройстве серии Р-170П.
5. Сравнивают длительность каждого демодулированного символа с эталонным значением длительности, в качестве которого выбирают длительность демодулированного символа без воздействия ответных помех u отв (см. фиг. 1 б).
Данная процедура основывается на измерении длительности регенерированного символа и сравнением с эталонным значением (порогом). Операция сравнения величины с эталонным значением (порогом) осуществляется аналогично способу-прототипу. Операция измерения длительности символа является известной и приведена, например, в (Патюков В.Г., Патюков Е.В. Способ цифрового измерения длительности временных интервалов. Патент РФ № 2414736 от 20.03.2011).
6. На блоке из n элементов сигнала подсчитывают количество элементов, на которых дисперсия амплитуды сигнала более чем в 1,5 раза отличается от предварительно вычисленного порога, а также подсчитывают те демодулированные символы, длительность которых отличается от эталонного значения длительности более чем на 20 процентов u рег (см. фиг. 1 г).
Операция расчета элементов и сравнение с порогом является арифметико-логической и может быть реализована на базе цифровых процессоров аналогично, например, (Пшеничникова А.В., Семисошенко М.А .Радиолиния с программной перестройкой рабочей частоты. Патент РФ № 2273099 от 27.03.06).
7. Если общее количество подсчитанных символов превышает значение 10 процентов от величины n, то принимают решение о воздействии ответных помех.
Операция принятия решения на основе сравнения осуществляется аналогично способу-прототипу.
Последовательность этапов заявляемого способа реализуется следующим образом. Первоначально принимают элементы сигнала. Для каждого из n элементов сигнала рассчитывают дисперсию амплитуды, которую сравнивают с предварительно вычисленным порогом, причем значение n определяют исходя из параметров кодирования источника информации или заданной точности расчета. В качестве значения порога выбирают величину дисперсии амплитуды элементов сигнала, вычисленную в отсутствии ответных помех. Далее производят процедуру демодуляции n элементов сигнала. На следующем этапе сравнивают длительность каждого демодулированного символа с эталонным значением длительности, причем в качестве эталонного значения выбирают длительность демодулированного символа без воздействия ответных помех. На блоке из n элементов сигнала подсчитывают количество элементов, на которых дисперсия амплитуды сигнала более чем в 1,5 раза отличается от предварительно вычисленного порога, а также подсчитывают те демодулированные символы, длительность которых отличается от эталонного значения длительности более чем на 20 процентов. В случае если общее количество подсчитанных символов превышает значение 10 процентов от величины n, то принимают решение о воздействии ответных помех.
Результаты проведенного имитационного моделирования передачи двоичных сообщений в среде МаtLAB на основе разработанного способа показали значительное повышение точности определения ответных помех по сравнению со способом-прототипом.
Таким образом, в заявляемом изобретении при его реализации обеспечивается обнаружение ответных помех в радиоканалах, что указывает на достижение технического результата и цели изобретения.
Claims (1)
- Способ обнаружения ответных помех в радиоканалах с дискретными сигналами без модуляции амплитуды заключается в том, что принимают элементы сигнала, рассчитывают дисперсию их амплитуды, которую сравнивают с предварительно вычисленным порогом, в качестве которого выбирают значение дисперсии амплитуды элементов сигнала, вычисленное в отсутствие ответных помех, отличающийся тем, что для каждого из n элементов сигнала рассчитывают дисперсию амплитуды, демодулируют каждый из n элементов сигнала и осуществляют регенерацию демодулированных символов, сравнивают длительность каждого демодулированного символа с эталонным значением длительности, в качестве которого выбирают длительность демодулированного символа без воздействия ответных помех, затем на блоке из n элементов сигнала подсчитывают количество элементов, на которых дисперсия амплитуды сигнала более чем в 1,5 раза отличается от предварительно вычисленного порога, а также подсчитывают те демодулированные символы, длительность которых отличается от эталонного значения длительности более чем на 20%, если общее количество подсчитанных символов превышает значение 10%, от величины n, то принимают решение о воздействии ответных помех.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021117229A RU2759424C1 (ru) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | Способ обнаружения ответных помех в радиоканалах с дискретными сигналами без модуляции амплитуды |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021117229A RU2759424C1 (ru) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | Способ обнаружения ответных помех в радиоканалах с дискретными сигналами без модуляции амплитуды |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2759424C1 true RU2759424C1 (ru) | 2021-11-12 |
Family
ID=78607447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021117229A RU2759424C1 (ru) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | Способ обнаружения ответных помех в радиоканалах с дискретными сигналами без модуляции амплитуды |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2759424C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1840037A1 (ru) * | 1982-06-11 | 2006-07-10 | Воронежский научно-исследовательский институт связи | Способ защиты от имитационных помех в системах подвижной радиосвязи |
| RU2525302C1 (ru) * | 2012-12-14 | 2014-08-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Способ автоматического обнаружения узкополосных сигналов (варианты) |
| RU2618213C1 (ru) * | 2016-02-18 | 2017-05-03 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Способ обнаружения помех в радиоканалах |
| RU2631941C2 (ru) * | 2016-02-15 | 2017-09-29 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Способ обнаружения имитационных помех в радиоканалах |
-
2021
- 2021-06-15 RU RU2021117229A patent/RU2759424C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1840037A1 (ru) * | 1982-06-11 | 2006-07-10 | Воронежский научно-исследовательский институт связи | Способ защиты от имитационных помех в системах подвижной радиосвязи |
| RU2525302C1 (ru) * | 2012-12-14 | 2014-08-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Способ автоматического обнаружения узкополосных сигналов (варианты) |
| RU2631941C2 (ru) * | 2016-02-15 | 2017-09-29 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Способ обнаружения имитационных помех в радиоканалах |
| RU2618213C1 (ru) * | 2016-02-18 | 2017-05-03 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Способ обнаружения помех в радиоканалах |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ДВОРНИКОВ С В Методика оценки имитоустойчивости каналов управления роботизированных устройств. Радиопромышенность, 2016, N3, c. 64-69, фиг.5. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Oh et al. | Energy detection scheme in the presence of burst signals | |
| CN103209032B (zh) | 一种频谱感知方法和系统 | |
| CN113225102B (zh) | 一种基于随机连续相位调制信号的低信噪比码捕获方法 | |
| Barazideh et al. | Impulsive noise detection in OFDM-based systems: A deep learning perspective | |
| RU2759424C1 (ru) | Способ обнаружения ответных помех в радиоканалах с дискретными сигналами без модуляции амплитуды | |
| US4845707A (en) | Frequency division multiplex/FM modulation recognition system | |
| US8660219B2 (en) | Circuit and method for distinguishing between an OFDM signal and a radar signal | |
| CN101588191A (zh) | 无线电信号认知方法及设备 | |
| CN106452652A (zh) | 一种基于混沌无线通信系统的多径干扰抑制方法 | |
| Lazarovych et al. | Software implemented enhanced efficiency BPSK demodulator based on perceptron model with randomization | |
| CN111147411B (zh) | 一种判定ads-b信号解调结果置信度的动态阈值获取方法 | |
| JP2003258762A (ja) | Ｏｆｄｍ復調装置 | |
| Tan et al. | Preamble detection based on cyclic features of Zadoff–Chu sequences for underwater acoustic communications | |
| CN102098115A (zh) | 检测脉冲噪声的方法、装置和系统 | |
| CN108461087A (zh) | 数字信号穿过声码器的装置及方法 | |
| Cho et al. | Low computational complexity spectrum sensing based on cyclostationarity for multiple receive antennas | |
| Jung et al. | Receiving colliding lora packets with hard information iterative decoding | |
| Kaddoum et al. | Removing cyclostationary properties in a chaos-based communication system | |
| RU2626332C1 (ru) | Способ демодуляции сигнала | |
| RU2618213C1 (ru) | Способ обнаружения помех в радиоканалах | |
| RU2631941C2 (ru) | Способ обнаружения имитационных помех в радиоканалах | |
| RU2749877C1 (ru) | Способ формирования структурно-скрытных, помехозащищенных радиосигналов однополосной модуляции с использованием кодов Баркера | |
| Tekbıyık et al. | Real-world considerations for deep learning in wireless signal identification based on spectral correlation function | |
| Kubankova et al. | Digital modulation recognition based on feature, spectrum and phase analysis and its testing with disturbed signals | |
| Salberg et al. | Secure digital communications by means of stochastic process shift keying: Principles and properties |