RU2812340C1 - Method for generating and processing signal embedded in masking interference - Google Patents

Method for generating and processing signal embedded in masking interference Download PDF

Info

Publication number
RU2812340C1
RU2812340C1 RU2023109685A RU2023109685A RU2812340C1 RU 2812340 C1 RU2812340 C1 RU 2812340C1 RU 2023109685 A RU2023109685 A RU 2023109685A RU 2023109685 A RU2023109685 A RU 2023109685A RU 2812340 C1 RU2812340 C1 RU 2812340C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
useful signal
change
value
carrier frequency
Prior art date
Application number
RU2023109685A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Сергеевич Дворников
Сергей Викторович Дворников
Александр Сергеевич Дворников
Михаил Александрович Гудков
Константин Николаевич Сорокин
Павел Владимирович Башлаков
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения"
Application granted granted Critical
Publication of RU2812340C1 publication Critical patent/RU2812340C1/en

Links

Abstract

FIELD: radio communications.
SUBSTANCE: invention can be used to transmit confidential information over radio communication channels with a limited frequency resource. The method of generating and processing a signal built into masking interference additionally consists in the fact that for each change in the value of the carrier frequency of the useful signal, a different value of the symbolic signal transmission rate is set, and with each change in the value of the carrier frequency of the useful signal, the value of the symbolic transmission frequency of the signal and the structure of the masking interference are changed for each value of the carrier frequency of the useful signal is selected taking into account the fact that each change in the symbol transmission rate of the signal leads to a change in the width of the frequency spectrum band it occupies; when isolating a signal at each carrier frequency, the change in the structure of the masking interference is taken into account, taking into account the fact that each change in the symbol rate signal transmission leads to a change in the width of the frequency spectrum band it occupies. Changes in the symbol rate of the signal are known at the receiving end.
EFFECT: improved confidentiality of information due to changing the bandwidth of the information signal built into the structure of the masking interference.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для передачи конфиденциальной информации по каналам радиосвязи с ограниченным частотным ресурсом.The invention relates to the field of radio communications and can be used to transmit confidential information over radio communication channels with a limited frequency resource.

Известен «Способ защиты информационного обмена в локальной системе радиосвязи» (Патент РФ №2114513, МПК H04K 3/00, опубл. 27.06.1998, бюл. №18). В известном способе защита информационного обмена в локальной системе основана на уменьшении отношения сигнал/шум (ОСШ) для приемников, принимающих попытку несанкционированного доступа к передаваемой информации. Для гарантированной защиты при всех всевозможных ситуациях обеспечивают ОСШ меньше единицы за счет того, что во время работы системы радиосвязи непрерывно излучают за периметр системы и вверх шумовые сигналы, имеющие мощность большую, чем мощность рабочих сигналов в системе радиосвязи, и которые перекрывают всю полосу частот, используемую в системе.The “Method for protecting information exchange in a local radio communication system” is known (RF Patent No. 2114513, IPC H04K 3/00, publ. 06.27.1998, Bulletin No. 18). In the known method, the protection of information exchange in a local system is based on reducing the signal-to-noise ratio (SNR) for receivers receiving an attempt of unauthorized access to transmitted information. To guarantee protection in all possible situations, an SNR of less than unity is provided due to the fact that during operation of the radio communication system, noise signals are continuously emitted beyond the perimeter of the system and upward, having a power greater than the power of the operating signals in the radio communication system, and which cover the entire frequency band, used in the system.

Реализация известного способа предполагает наличие двух подсистем: создания шумовой помехи и информационного обмена. Абонентские радиостанции защищают от шумового воздействия, используя априорную информацию о структуре помехи.The implementation of the known method assumes the presence of two subsystems: the creation of noise interference and information exchange. Subscriber radio stations protect against noise exposure using a priori information about the structure of the interference.

Недостатки известного способа заключаются в том, что повышение конфиденциальности передачи информации возможно только на ограниченной территории, на которой размещены антенны передатчиков, создающих шумовую помеху, осуществлять передачу информации вне контура невозможно.The disadvantages of this known method are that increasing the confidentiality of information transmission is possible only in a limited area where transmitter antennas are located that create noise interference; it is impossible to transmit information outside the loop.

Известен «Способ защиты информации и система радиосвязи с повышенной разведзащищенностью» (Патент РФ №2253184, МПК H04K 3/00, опубл.: 27.05.2005, бюл.: 15)Known “Method of information protection and radio communication system with increased intelligence protection” (RF Patent No. 2253184, IPC H04K 3/00, publ.: 05.27.2005, bulletin: 15)

В известном способе в систему радиосвязи, содержащую информационную подсистему и подсистему шумовой помехи, а также элементы информационной подсистемы, элементы подсистемы создания шумовой помехи, введен блок сопряжения элементов подсистем, обеспечивающий постановку заградительных помех в свободные промежутки времени и на разрешенных частотах, включенный между элементами информационной подсистемы и подсистемы создания шумовой помехи, элементы информационной подсистемы и элементы подсистемы создания шумовой помехи интегрированы в единый мобильный комплекс, причем каждый элемент информационной подсистемы выполнен в виде многоканальной радиостанции с временным разделением каналов, а каждый элемент подсистемы создания шумовой помехи выполнен в виде передатчиков заградительных помех (ПЗП) на базе автостохастических генераторов.In the known method, in a radio communication system containing an information subsystem and a noise interference subsystem, as well as elements of the information subsystem, elements of a noise interference creation subsystem, an interface block for subsystem elements is introduced, which ensures the production of barrage interference in free periods of time and at permitted frequencies, connected between the elements of the information subsystems and subsystems for creating noise interference, elements of the information subsystem and elements of the subsystem for creating noise interference are integrated into a single mobile complex, and each element of the information subsystem is made in the form of a multi-channel radio station with time division of channels, and each element of the subsystem for creating noise interference is made in the form of barrage transmitters (PZP) based on autostochastic generators.

Недостатком известного способа является то, что подсистема создания шумовой помехи обеспечивает постановку заградительной помехи в свободные промежутки времени, то есть заградительная помеха размещается во временной, а не спектральной области, следовательно при длительном анализе возможно определить информационные и шумовые заградительные компоненты сигнала, во временной области, что приведет к уменьшению конфиденциальности передачи информации.The disadvantage of the known method is that the subsystem for creating noise interference ensures that the barrier interference is placed in free periods of time, that is, the barrier interference is placed in the time domain, not the spectral domain, therefore, with long-term analysis, it is possible to determine the information and noise barrier components of the signal in the time domain, which will lead to a decrease in the confidentiality of information transfer.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому способу, является «Способ формирования и обработки сигнала, встроенного в маскирующую помеху» (Патент РФ №2790098 МПК H04K 1/02, опубл.: 14.02.2023 Бюл. №5).The closest in its technical essence to the claimed method is “Method of generating and processing a signal built into masking interference” (RF Patent No. 2790098 MPK H04K 1/02, publ.: 02.14.2023 Bulletin No. 5).

В способе-прототипе формируют полезный сигнал и маскирующую помеху на передающей стороне радиолинии в виде аддитивной смеси, причем несущую частоту полезного сигнала выбирают таким образом, чтобы занимаемый им частотный спектр находился в пределах полосы частот, занимаемой маскирующей помехой, при этом структуру маскирующей помехи выбирают такой, чтобы на частотных позициях занимаемых полезным сигналом спектральные компоненты маскирующей помехи отсутствовали или же значение модуля их амплитуд не превышало 5% от значений модуля амплитуд спектральных компонент полезного сигнала, а на остальных частотных позициях, не занятых полезным сигналом, амплитуда спектральных компонент маскирующей помехи по модулю была равной амплитуде спектральных компонент полезного сигнала, передают полезный сигнал и маскирующую помеху в виде аддитивной смеси по радиолинии, а принимают и выделяют полезный сигнал путем компенсации маскирующей помехи в результате когерентной обработки на приемной стороне радиолинии, отличающийся тем, что периодически изменяют значение несущей частоты полезного сигнала в пределах полосы частот, занимаемой маскирующей помехой, и соответствующую ему структуру маскирующей помехи, причем порядок изменения значений несущей частоты полезного сигнала и соответствующие им изменения структуры маскирующей помехи, а также время работы радиолинии на текущей несущей частоте изначально известны и на передающей стороне, и на приемной стороне, при этом продолжительность непрерывной работы радиолинии на одной несущей частоте выбирают таким образом, чтобы она не превышала 1% от общего времени передачи сообщения от передающей стороны на приемную сторону.In the prototype method, a useful signal and masking interference are formed on the transmitting side of the radio line in the form of an additive mixture, and the carrier frequency of the useful signal is selected so that the frequency spectrum occupied by it is within the frequency band occupied by the masking interference, and the structure of the masking interference is chosen such so that at frequency positions occupied by the useful signal there are no spectral components of the masking interference or the value of the modulus of their amplitudes does not exceed 5% of the modulus of the amplitudes of the spectral components of the useful signal, and at other frequency positions not occupied by the useful signal, the amplitude of the spectral components of the masking interference in modulus was equal to the amplitude of the spectral components of the useful signal, the useful signal and masking interference are transmitted in the form of an additive mixture over a radio link, and the useful signal is received and isolated by compensating for the masking interference as a result of coherent processing on the receiving side of the radio link, characterized in that the value of the carrier frequency of the useful signal is periodically changed signal within the frequency band occupied by the masking interference, and the corresponding structure of the masking interference, and the order of changes in the values of the carrier frequency of the useful signal and the corresponding changes in the structure of the masking interference, as well as the operating time of the radio link at the current carrier frequency are initially known both on the transmitting side and on the receiving side, while the duration of continuous operation of the radio link on one carrier frequency is selected so that it does not exceed 1% of the total time of message transmission from the transmitting side to the receiving side.

Недостатком способа-прототипа является то, что работа радиолинии происходит строго на одной скорости, т.е. в пределах одной и той же полосы пропускания канала, что снижает конфиденциальность передачи информации.The disadvantage of the prototype method is that the radio link operates strictly at the same speed, i.e. within the same channel bandwidth, which reduces the confidentiality of information transfer.

Задачей изобретения является создание способа передачи информации, который позволит повысить конфиденциальность передачи информации.The objective of the invention is to create a method for transmitting information that will increase the confidentiality of information transfer.

Техническим результатом является повышение конфиденциальности информации путем изменения ширины полосы информационного сигнала, встраиваемого в структуру маскирующей помехи.The technical result is to increase the confidentiality of information by changing the bandwidth of the information signal built into the structure of the masking interference.

Технический результат достигается тем, что в способе формирования и обработки сигнала, встроенного в маскирующую помеху, заключающимся в том, что на приемной и передающей стороне определяют порядок изменения значений несущей частоты полезного сигнала и ширину полосы спектра полезного сигнала, причем несущую частоту полезного сигнала выбирают таким образом, чтобы занимаемый им частотный спектр находился в пределах полосы частот, занимаемой маскирующей помехой, задают структуру маскирующей помехи такой, чтобы на частотных позициях занимаемых полезным сигналом спектральные компоненты маскирующей помехи отсутствовали или же значение модуля их амплитуд не превышало 5% от значений модуля амплитуд спектральных компонент полезного сигнала, а на остальных частотных позициях, не занятых полезным сигналом, амплитуда спектральных компонент маскирующей помехи по модулю была равной амплитуде спектральных компонент полезного сигнала, формируют полезный сигнал и маскирующую помеху на передающей стороне радиолинии в виде аддитивной смеси для каждого значения несущей частоты полезного сигнала, передают полезный сигнал и маскирующую помеху в виде аддитивной смеси по радиолинии, при этом периодически изменяют значение несущей частоты полезного сигнала в пределах полосы частот, занимаемой маскирующей помехой, принимают и выделяют полезный сигнал путем компенсации маскирующей помехи в результате когерентной обработки на приемной стороне радиолинии, причем указанную процедуру приема выполняют на каждой несущей частоте, отличающийся тем, что для каждого изменения значения несущей частоты полезного сигнала, задают свое значение символьной скорость передачи сигнала, причем указные изменения символьной скорости передачи сигнала известны на приемной стороне, а структуру маскирующей помехи для каждого значения несущей частоты полезного сигнала выбирают с учетом того, что каждое изменение символьной скорости передачи сигнала приводит к изменению ширины занимаемой им полосы спектра частот, при каждом изменении значения несущей частоты полезного сигнала, изменяют значение символьной скорость передачи сигнала, и при выделении сигнала на каждой несущей частоте учитывают изменение структуры маскирующей помехи с учетом того, что каждое изменение символьной скорости передачи сигнала приводит к изменению ширины занимаемой им полосы спектра частот.The technical result is achieved by the fact that in the method of generating and processing a signal built into masking interference, which consists in the fact that on the receiving and transmitting sides the order of changing the values of the carrier frequency of the useful signal and the spectral bandwidth of the useful signal are determined, and the carrier frequency of the useful signal is chosen so In such a way that the frequency spectrum occupied by it is within the frequency band occupied by the masking interference, the structure of the masking interference is set such that at the frequency positions occupied by the useful signal there are no spectral components of the masking interference or the value of the modulus of their amplitudes does not exceed 5% of the modulus of the amplitudes of the spectral component of the useful signal, and at the remaining frequency positions not occupied by the useful signal, the amplitude of the spectral components of the masking interference in modulus was equal to the amplitude of the spectral components of the useful signal, the useful signal and masking interference are formed on the transmitting side of the radio link in the form of an additive mixture for each value of the useful carrier frequency signal, transmit the useful signal and masking interference in the form of an additive mixture over a radio link, while periodically changing the value of the carrier frequency of the useful signal within the frequency band occupied by the masking interference, receive and isolate the useful signal by compensating for the masking interference as a result of coherent processing on the receiving side of the radio link , and the specified reception procedure is performed at each carrier frequency, characterized in that for each change in the value of the carrier frequency of the useful signal, the symbolic signal transmission rate is set, and the indicated changes in the symbolic signal transmission rate are known on the receiving side, and the structure of the masking interference for each the values of the carrier frequency of the useful signal are selected taking into account the fact that each change in the symbolic transmission rate of the signal leads to a change in the width of the frequency spectrum band occupied by it, with each change in the value of the carrier frequency of the useful signal, the value of the symbolic transmission rate of the signal is changed, and when the signal is allocated on each carrier frequency takes into account the change in the structure of the masking interference, taking into account the fact that each change in the symbol rate of signal transmission leads to a change in the width of the frequency spectrum band it occupies.

Благодаря новой совокупности существенных признаков, заключающихся в том, что согласованно на приемной и передающей сторонах для каждого изменения значения несущей частоты полезного сигнала, задают свое значение символьной скорости передачи сигнала, что определяет ширину полосы частот полезного сигнала в шумоподобном сигнале, что приводит к повышению конфиденциальности передачи информации, поскольку не обладая априорными данными, сторонний наблюдатель не сможет определить параметры информационного сигнала.Thanks to a new set of essential features, which consist in the fact that, in agreement on the receiving and transmitting sides, for each change in the value of the carrier frequency of the useful signal, they set their own value for the symbolic transmission rate of the signal, which determines the frequency bandwidth of the useful signal in a noise-like signal, which leads to increased confidentiality transmission of information, since without a priori data, an outside observer will not be able to determine the parameters of the information signal.

Заявленный способ поясняется иллюстрациями, на которых: The claimed method is illustrated by illustrations in which:

на фиг. 1 - информационная последовательность;in fig. 1 - information sequence;

на фиг. 2 - модули спектра полезного сигнала, в случае низкой символьной скорости передачи в полезном сигнале;in fig. 2 - spectrum modules of the useful signal, in the case of a low symbol rate in the useful signal;

на фиг. 3 - модули спектра полезного сигнала, в случае высокой символьной скорости передачи в полезном сигнале;in fig. 3 - spectrum modules of the useful signal, in the case of a high symbol rate of transmission in the useful signal;

на фиг. 4 - модули спектра шумового сигнала, в случае низкой символьной скорости передачи в полезном сигнале;in fig. 4 - modules of the spectrum of the noise signal, in the case of a low symbol rate in the useful signal;

на фиг. 5 - модули спектров шумового сигнала, в случае высокой символьной скорости передачи в полезном сигнале;in fig. 5 - modules of the noise signal spectra, in the case of a high symbol transmission rate in the useful signal;

на фиг. 6 - модуль спектра суммарного сигнала, представляющего аддитивную сумму полезного сигнала и маскирующей помехи.in fig. 6 - module of the spectrum of the total signal, representing the additive sum of the useful signal and masking interference.

Реализация заявленного способа осуществляется следующим образом.The implementation of the claimed method is carried out as follows.

На передающей стороне формируют полезный сигнал и формируют маскирующую помеху. Причем маскирующую помеху формируют таким образом, чтобы спектр полезного сигнала располагался в пределах полосы частот, занимаемой маскирующей помехой. При этом структуру маскирующей помехи выбирают такой, чтобы на частотных позициях занимаемых полезным сигналом ее спектральные компоненты отсутствовали или же значение модуля их амплитуд не превышало 5% от значений модуля амплитуд спектральных компонент полезного сигнала. А на остальных частотных позициях, не занятых полезным сигналом, амплитуда спектральных компонент маскирующей помехи по модулю была бы равной амплитуде спектральных компонент полезного сигнала.On the transmitting side, a useful signal is generated and masking interference is generated. Moreover, the masking interference is formed in such a way that the spectrum of the useful signal is located within the frequency band occupied by the masking interference. In this case, the structure of the masking interference is chosen such that at the frequency positions occupied by the useful signal its spectral components are absent or the value of their amplitude modulus does not exceed 5% of the amplitude modulus of the spectral components of the useful signal. And at the remaining frequency positions not occupied by the useful signal, the amplitude of the spectral components of the masking interference would be equal in magnitude to the amplitude of the spectral components of the useful signal.

При этом периодически изменяют значение несущей частоты и ширину полосы частот полезного сигнала в пределах полосы частот, занимаемой маскирующей помехой, в зависимости от символьной скорости передачи. А вместе с изменением значения несущей частоты изменяют и соответствующую ему (значению несущей частоты) структуру маскирующей помехи. И изменяют структуру маскирующей помехи таким образом, чтобы на частотных позициях занимаемых полезным сигналом ее спектральные компоненты отсутствовали или же значение модуля их амплитуд не превышало 5% от значений модуля амплитуд спектральных компонент полезного сигнала.In this case, the value of the carrier frequency and the frequency bandwidth of the useful signal are periodically changed within the frequency band occupied by the masking interference, depending on the symbol transmission rate. And along with a change in the value of the carrier frequency, the structure of the masking interference corresponding to it (the value of the carrier frequency) is also changed. And they change the structure of the masking interference in such a way that at the frequency positions occupied by the useful signal its spectral components are absent or the value of their amplitude modulus does not exceed 5% of the amplitude modulus of the spectral components of the useful signal.

Порядок изменения значений несущей частоты и ширины полосы частот полезного сигнала, и соответствующие им изменения структуры маскирующей помехи, а также время работы радиолинии на текущей несущей частоте изначально известны и на передающей стороне, и на приемной стороне.The order of changes in the values of the carrier frequency and the frequency bandwidth of the useful signal, and the corresponding changes in the structure of the masking interference, as well as the operating time of the radio link at the current carrier frequency are initially known both on the transmitting side and on the receiving side.

В качестве примера на фиг. 2 и 3 показаны модули спектров полезного сигнала, а на фиг. 4 и 5 маскирующей помехи, удовлетворяющие указанным выше условиям.As an example, in FIG. 2 and 3 show the modules of the useful signal spectra, and FIG. 4 and 5 masking interference satisfying the above conditions.

Поскольку полезный сигнал и маскирующая помеха формируются в одном радиопередающем тракте, то на выходе радиопередающего тракта будет суммарный сигнал, представляющий аддитивную смесь полезного сигнала и маскирующей помехи, причем спектр суммарного сигнала будет по своей структуре близок к спектру маскирующей помехи, у которой все спектральные коэффициенты имеют примерно равные значения.Since the useful signal and masking interference are formed in one radio transmitting path, then at the output of the radio transmitting path there will be a total signal representing an additive mixture of the useful signal and masking interference, and the spectrum of the total signal will be close in structure to the spectrum of masking interference, for which all spectral coefficients have approximately equal values.

В качестве примера на фиг. 6 представлен модуль спектра суммарного сигнала, спектральные коэффициенты которого имеют примерно равные значения, в условиях канальных шумов.As an example, in FIG. Figure 6 shows the module of the spectrum of the total signal, the spectral coefficients of which have approximately equal values, under conditions of channel noise.

Сигнал, встроенный в помеху, становится недоступным для средств радиоприема, которым неизвестны параметры полезного сигнала.The signal embedded in the interference becomes inaccessible to radio reception equipment that does not know the parameters of the useful signal.

Принимают и выделяют полезный сигнал путем компенсации маскирующей помехи в результате когерентной обработки на приемной стороне радиолинии.The useful signal is received and isolated by compensating for masking interference as a result of coherent processing on the receiving side of the radio link.

Реализация указанных процедур осуществляется в результате вычитания маскирующей помехи из принятого суммарного сигнала. На практике такая операция реализуется путем фильтрации посредством фильтра, амплитудно-частотная характеристика которого соответствует структуре маскирующей помехи, в которую встраивают полезный сигнал.The implementation of these procedures is carried out as a result of subtracting the masking interference from the received total signal. In practice, such an operation is implemented by filtering using a filter whose amplitude-frequency characteristic corresponds to the structure of the masking interference in which the useful signal is embedded.

Предложенное техническое решение предполагает периодическую смену несущей частоты, ширины полосы частот полезного сигнала, и согласованную с этим изменение структуры маскирующей помехи. Такой подход позволит повысить конфиденциальность передачи информации по отношению к стороннему наблюдателю. У которого не будет априорной информации о параметрах полезного сигнала встроенного в маскирующую помеху.The proposed technical solution involves a periodic change of the carrier frequency, the frequency bandwidth of the useful signal, and a corresponding change in the structure of the masking interference. This approach will increase the confidentiality of information transfer in relation to an outside observer. Which will not have a priori information about the parameters of the useful signal built into the masking interference.

Реализация изобретения осуществляется последовательностью выполнения следующих технических процедур.The implementation of the invention is carried out by the sequence of the following technical procedures.

П.1 Формируют информационный сигнал.P.1 An information signal is generated.

П.2 На приемной и передающей стороне определяют порядок изменения значений несущей частоты и ширину полосы спектра полезного сигнала. Причем несущую частоту полезного сигнала выбирают таким образом, чтобы занимаемый им частотный спектр находился в пределах полосы частот, занимаемой маскирующей помехой.A.2 On the receiving and transmitting sides, the order of changing the values of the carrier frequency and the spectral bandwidth of the useful signal are determined. Moreover, the carrier frequency of the useful signal is selected in such a way that the frequency spectrum occupied by it is within the frequency band occupied by the masking interference.

П.3 На приемной и передающей стороне структуру маскирующей помехи выбирают такой, чтобы на частотных позициях занимаемых полезным сигналом спектральные компоненты маскирующей помехи отсутствовали или же значение модуля их амплитуд не превышало 5% от значений модуля амплитуд спектральных компонент полезного сигнала, а на остальных частотных позициях, не занятых полезным сигналом, амплитуда спектральных компонент маскирующей помехи по модулю была равной амплитуде спектральных компонент полезного сигнала.A.3 On the receiving and transmitting sides, the masking interference structure is chosen such that at the frequency positions occupied by the useful signal there are no spectral components of the masking interference or the value of their amplitude modulus does not exceed 5% of the amplitude modulus of the spectral components of the useful signal, and at other frequency positions , not occupied by the useful signal, the amplitude of the spectral components of the masking interference was equal in magnitude to the amplitude of the spectral components of the useful signal.

П.4 При этом задают структуру маскирующей помехи для каждого значения несущей частоты полезного сигнала, определяемого в П.2, таким образом, чтобы она соответствовала требованиям П.3.A.4 In this case, the masking interference structure is set for each value of the carrier frequency of the useful signal, defined in A.2, so that it meets the requirements of A.3.

П.5 Формируют полезный сигнал и маскирующую помеху на передающей стороне радиолинии в виде аддитивной смеси.P.5 The useful signal and masking interference are generated on the transmitting side of the radio link in the form of an additive mixture.

При этом процедуру П.5 осуществляют для каждого значения несущей частоты полезного сигнала, определяемой в соответствии с П.2.In this case, procedure A.5 is carried out for each value of the carrier frequency of the useful signal, determined in accordance with A.2.

П.6 Передают полезный сигнал и маскирующую помеху в виде аддитивной смеси по радиолинии. При этом периодически изменяют значение несущей частоты полезного сигнала в пределах полосы частот, занимаемой маскирующей помехой в соответствии с П.3.P.6 The useful signal and masking interference are transmitted in the form of an additive mixture over a radio link. In this case, the value of the carrier frequency of the useful signal is periodically changed within the frequency band occupied by the masking interference in accordance with Clause 3.

П.7 Принимают и выделяют полезный сигнал путем компенсации маскирующей помехи в результате когерентной обработки на приемной стороне радиолинии. Причем указанную процедуру приема выполняют на каждой несущей частоте, определяемой П.2.P.7 The useful signal is received and isolated by compensating for masking interference as a result of coherent processing on the receiving side of the radio link. Moreover, the specified reception procedure is performed at each carrier frequency determined by P.2.

Процедуры формирования и приема полезного сигнала и маскирующей помехи по радиоканалу известны, см. («Способ защиты информации и система радиосвязи с повышенной разведзащищенностью», Патент РФ №2253184, МПК H04L 9/00, опубл.: 27.05.2005, Бюл. №15, а также «способ радиоподавления каналов связи» Патент РФ №2450458, МПК H04K 3/00, опубл.: 10.05.2012 Бюл. №13).The procedures for generating and receiving a useful signal and masking interference over a radio channel are known, see (“Method of information protection and a radio communication system with increased intelligence protection”, RF Patent No. 2253184, IPC H04L 9/00, publ.: 05/27/2005, Bulletin No. 15 , as well as “method for radio suppression of communication channels” RF Patent No. 2450458, IPC H04K 3/00, publ.: 05.10.2012 Bulletin No. 13).

Процедуры формирования и приема полезного сигнала и маскирующей помехи по радиоканалу известны из («Способ защиты информации и система радиосвязи с повышенной разведзащищенностью», Патент РФ №2253184, МПК H04L 9/00, опубл.: 27.05.2005, Бюл. №15, а также «Способ радиоподавления каналов связи» Патент РФ №2450458, МПК H04K 3/00, опубл.: 10.05.2012 Бюл. №13).The procedures for generating and receiving a useful signal and masking interference over a radio channel are known from ("Method of information protection and radio communication system with increased intelligence security", RF Patent No. 2253184, IPC H04L 9/00, publ.: 05.27.2005, Bulletin No. 15, and also “Method of radio suppression of communication channels” RF Patent No. 2450458, IPC H04K 3/00, publ.: 05.10.2012 Bulletin No. 13).

Процедуры формирования аддитивной смеси полезного сигнала и маскирующей помехи, в роли которой может выступать гауссов шум известны из (с.124, Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение: Пер. с англ. М.: Вильямс, 2003. 1104 с.).The procedures for forming an additive mixture of a useful signal and masking interference, which can be Gaussian noise, are known from (p. 124, Sklyar B. Digital communication. Theoretical foundations and practical application: Translated from English. M.: Williams, 2003. 1104 p. .).

Процедуры когерентной обработки сигналов (реализация операции аддитивного вычитания маскирующей помехи) известны из (с.207, Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение: Пер. с англ. М.: Вильямс, 2003. 1104 с.).Procedures for coherent signal processing (implementation of the operation of additive subtraction of masking noise) are known from (p. 207, Sklyar B. Digital communication. Theoretical foundations and practical application: Translated from English. M.: Williams, 2003. 1104 pp.).

Процедуры формирования спектров сигналов, а также технических особенностей их когерентного приема и обработки известны, из «Когерентная радиолиния», патент РФ №2329608, опубл.: 20.07.2008 Бюл. №20.The procedures for generating signal spectra, as well as the technical features of their coherent reception and processing are known from “Coherent radio link”, RF patent No. 2329608, publ.: 07.20.2008 Bull. No. 20.

Процедуры работы радиолинии на различных частотах известны из («Способ адаптивной передачи данных в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты», патент РФ №2707572, опубл.: 28.11.2019, Бюл. №34.The procedures for operating a radio link at various frequencies are known from ("Method of adaptive data transmission in a radio link with pseudo-random tuning of the operating frequency", RF patent No. 2707572, publ.: 11/28/2019, Bulletin No. 34.

Процедуры фильтрации известны из («Способ автоматического обнаружения узкополосных сигналов, патент РФ №2382495, опубл.: 20.02.2010 Бюл. №5.Filtering procedures are known from (“Method for automatic detection of narrow-band signals, RF patent No. 2382495, publ.: 02.20.2010 Bulletin No. 5.

Таким образом, в заявляемом способе при его реализации за счет выполнения процедур формирования полезного сигнала и маскирующей помехи на передающей стороне в одном радиопередающем устройстве, в выборе несущей частоты и ширины полосы спектра частот таким образом, чтобы спектр сигнала находился в пределах полосы частот, занимаемой маскирующей помехой, а также выборе такой структуры маскирующей помехи, чтобы ее спектральные компоненты на частотных позициях занимаемых полезным сигналом отсутствовали или же значение модуля их амплитуд не превышало 5% от значений модуля амплитуд спектральных компонент полезного сигнала, а на остальных частотных позициях, не занятых полезным сигналом, амплитуда спектральных компонент маскирующей помехи по модулю была бы равной амплитуде спектральных компонент полезного сигнала, обеспечивается повышение конфиденциальности передаваемой информации, поскольку ширина полосы частот полезного сигнала может изменяться в соответствии с требуемой символьной скоростью, а сторонний наблюдатель, не имеющий априорной информации о параметрах полезного сигнала не сможет правильно распознать параметры полезного сигнала.Thus, in the inventive method, when implemented by performing procedures for generating a useful signal and masking interference on the transmitting side in one radio transmitting device, in selecting the carrier frequency and frequency spectrum bandwidth so that the signal spectrum is within the frequency band occupied by the masking interference, as well as choosing such a structure of masking interference so that its spectral components at frequency positions occupied by the useful signal are absent or the value of their amplitude modulus does not exceed 5% of the amplitude modulus of the spectral components of the useful signal, and at other frequency positions not occupied by the useful signal , the amplitude of the spectral components of the masking interference would be equal in magnitude to the amplitude of the spectral components of the useful signal, increasing the confidentiality of the transmitted information, since the frequency bandwidth of the useful signal can change in accordance with the required symbol rate, and an outside observer who does not have a priori information about the parameters of the useful signal will not be able to correctly recognize the parameters of the useful signal.

Claims (1)

Способ формирования и обработки сигнала, встроенного в маскирующую помеху, заключающийся в том, что на приемной и передающей стороне определяют порядок изменения значений несущей частоты полезного сигнала и ширину полосы спектра полезного сигнала, причем несущую частоту полезного сигнала выбирают таким образом, чтобы занимаемый им частотный спектр находился в пределах полосы частот, занимаемой маскирующей помехой, задают структуру маскирующей помехи такой, чтобы на частотных позициях, занимаемых полезным сигналом, спектральные компоненты маскирующей помехи отсутствовали или же значение модуля их амплитуд не превышало 5% от значений модуля амплитуд спектральных компонент полезного сигнала, а на остальных частотных позициях, не занятых полезным сигналом, амплитуда спектральных компонент маскирующей помехи по модулю была равной амплитуде спектральных компонент полезного сигнала, формируют полезный сигнал и маскирующую помеху на передающей стороне радиолинии в виде аддитивной смеси для каждого значения несущей частоты полезного сигнала, передают полезный сигнал и маскирующую помеху в виде аддитивной смеси по радиолинии, при этом периодически изменяют значение несущей частоты полезного сигнала в пределах полосы частот, занимаемой маскирующей помехой, принимают и выделяют полезный сигнал путем компенсации маскирующей помехи в результате когерентной обработки на приемной стороне радиолинии, причем указанную процедуру приема выполняют на каждой несущей частоте, отличающийся тем, что для каждого изменения значения несущей частоты полезного сигнала задают свое значение символьной скорости передачи сигнала, причем указные изменения символьной скорости передачи сигнала известны на приемной стороне, а структуру маскирующей помехи для каждого значения несущей частоты полезного сигнала выбирают с учетом того, что каждое изменение символьной скорости передачи сигнала приводит к изменению ширины занимаемой им полосы спектра частот, при каждом изменении значения несущей частоты полезного сигнала изменяют значение символьной скорости передачи сигнала, и при выделении сигнала на каждой несущей частоте учитывают изменение структуры маскирующей помехи с учетом того, что каждое изменение символьной скорости передачи сигнала приводит к изменению ширины занимаемой им полосы спектра частот.A method for generating and processing a signal built into masking interference, which consists in determining on the receiving and transmitting sides the order of changes in the values of the carrier frequency of the useful signal and the spectral bandwidth of the useful signal, and the carrier frequency of the useful signal is selected in such a way that the frequency spectrum occupied by it was within the frequency band occupied by the masking interference, the structure of the masking interference is set such that at the frequency positions occupied by the useful signal, the spectral components of the masking interference are absent or the value of the modulus of their amplitudes does not exceed 5% of the modulus of the amplitudes of the spectral components of the useful signal, and at the remaining frequency positions not occupied by the useful signal, the amplitude of the spectral components of the masking interference was equal in magnitude to the amplitude of the spectral components of the useful signal, the useful signal and the masking interference are formed on the transmitting side of the radio link in the form of an additive mixture for each value of the carrier frequency of the useful signal, the useful signal is transmitted and masking interference in the form of an additive mixture along the radio link, while periodically changing the value of the carrier frequency of the useful signal within the frequency band occupied by the masking interference, receiving and separating the useful signal by compensating for the masking interference as a result of coherent processing on the receiving side of the radio link, and the specified reception procedure is performed at each carrier frequency, characterized in that for each change in the value of the carrier frequency of the useful signal, its own value of the symbolic signal transmission rate is set, and the indicated changes in the symbolic signal transmission rate are known on the receiving side, and the masking interference structure for each value of the carrier frequency of the useful signal is selected taking into account the fact that each change in the symbolic transmission rate of a signal leads to a change in the width of the frequency spectrum band it occupies, with each change in the value of the carrier frequency of the useful signal, the value of the symbolic transmission rate of the signal is changed, and when isolating a signal at each carrier frequency, the change in the structure of the masking interference is taken into account taking into account the fact that each change in the symbol rate of signal transmission leads to a change in the width of the frequency spectrum band it occupies.
RU2023109685A 2023-04-17 Method for generating and processing signal embedded in masking interference RU2812340C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2812340C1 true RU2812340C1 (en) 2024-01-30

Family

ID=

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2232475C1 (en) * 2003-04-16 2004-07-10 Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи Method for enhancing security of narrow-band signal group transmission
RU2282941C1 (en) * 2005-05-13 2006-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" Method for increasing concealment of transmission of group of binary useful signals, manipulated by amplitude, phase or frequency
RU2450458C1 (en) * 2011-04-13 2012-05-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства Обороны Российской Федерации (Минобороны России) Method of radio suppression of communication channels
RU2602598C1 (en) * 2015-09-14 2016-11-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method of generating and processing signal built in masking interference
RU2622631C1 (en) * 2016-03-11 2017-06-16 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России) Method of forming masking interference for protection of speech information
CN107483142A (en) * 2017-08-03 2017-12-15 厦门大学 A kind of directional jamming device based on marine environment
CN110753961A (en) * 2017-03-15 2020-02-04 佳殿玻璃有限公司 Voice privacy system and/or associated method
CN112104439A (en) * 2020-11-23 2020-12-18 北京中超伟业信息安全技术股份有限公司 Self-adaptive recording interference method and system

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2232475C1 (en) * 2003-04-16 2004-07-10 Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи Method for enhancing security of narrow-band signal group transmission
RU2282941C1 (en) * 2005-05-13 2006-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" Method for increasing concealment of transmission of group of binary useful signals, manipulated by amplitude, phase or frequency
RU2450458C1 (en) * 2011-04-13 2012-05-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства Обороны Российской Федерации (Минобороны России) Method of radio suppression of communication channels
RU2602598C1 (en) * 2015-09-14 2016-11-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method of generating and processing signal built in masking interference
RU2622631C1 (en) * 2016-03-11 2017-06-16 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации" (Академия ФСО России) Method of forming masking interference for protection of speech information
CN110753961A (en) * 2017-03-15 2020-02-04 佳殿玻璃有限公司 Voice privacy system and/or associated method
CN107483142A (en) * 2017-08-03 2017-12-15 厦门大学 A kind of directional jamming device based on marine environment
CN112104439A (en) * 2020-11-23 2020-12-18 北京中超伟业信息安全技术股份有限公司 Self-adaptive recording interference method and system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109962714B (en) Electromagnetic spectrum umbrella cover digital domain self-interference suppression method and system
Akansu et al. Wavelet and subband transforms: fundamentals and communication applications
US20020155811A1 (en) System and method for adapting RF transmissions to mitigate the effects of certain interferences
CN101208924B (en) Method and apparatus for reducing the interferences between a wide band device and a narrow band interferer
CN109802719B (en) Satellite communication system based on narrow-band interference suppression
KR20120094121A (en) Method of management for operating a broad band communication system and a narrow band communication system implemented in a same frequency band
AU2018452060B2 (en) Chaotic sequence-based 5G multi-carrier spread spectrum underwater acoustic communication method
Gorbenko et al. Information security and noise immunity of telecommunication systems under conditions of various internal and external impacts
RU2812340C1 (en) Method for generating and processing signal embedded in masking interference
Kandaurova et al. Implementation of an algorithm for intelligent tuning of operating frequencies for cognitive radio systems
CN102571139B (en) Adaptive anti-interference system and method
US10090910B2 (en) Advanced uplink multiple access scheme for satellite control network
CN112260795A (en) Satellite superposition covert communication method based on cooperative signals
ElRamly et al. Novel modified energy detection spectrum sensing technique for FM wireless microphone signals
Mohapatra et al. Performance evaluation of cyclostationary based spectrum sensing in cognitive radio network
RU2602598C1 (en) Method of generating and processing signal built in masking interference
Giustiniano et al. Interference suppression in bandwidth hopping spread spectrum communications
Reed et al. A technique for instantaneous tracking of frequency agile signals in the presence of spectrally correlated interference
RU2790098C1 (en) Method for generating and processing a signal embedded in a masking noise
Sansoy et al. Cyclostationary feature based detection using window method in SIMO cognitive radio system
Abd-Elaty et al. Compact Spread Spectrum LDACS Wavelet Based for DME Interference Mitigation
CN109495128B (en) Chaos sequence-based 5G multi-carrier spread spectrum underwater acoustic communication method
Agubor et al. Interference Mitigation in Wireless Communication–A Tutorial on Spread Spectrum Technology
Beidas et al. Higher-order correlation-based classification of asynchronous MFSK signals
Ushaa et al. Spectrum sensing in a vsat network using cognitive radio technology