WO2014173639A1 - Method for radio communication and system for carrying out said method - Google Patents

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WO2014173639A1
WO2014173639A1 PCT/EP2014/056556 EP2014056556W WO2014173639A1 WO 2014173639 A1 WO2014173639 A1 WO 2014173639A1 EP 2014056556 W EP2014056556 W EP 2014056556W WO 2014173639 A1 WO2014173639 A1 WO 2014173639A1
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WO
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communication
radio
uwb
transmitter
modulation
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PCT/EP2014/056556
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Inventor
Jürgen Schmitz
Original Assignee
Rheinmetall Waffe Munition Gmbh
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Publication date
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04KSECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K3/00Jamming of communication; Counter-measures
    • H04K3/40Jamming having variable characteristics
    • H04K3/42Jamming having variable characteristics characterized by the control of the jamming frequency or wavelength

Definitions

  • the invention relates to a method for radio communication between at least two, each having a transmitter and a receiving device having radio stations of a communication network, the radio stations each having a ultrabreitbandiger jammer with high power is assigned to the disturbance of other radio links.
  • the invention further relates to a transmitter or a system for carrying out the method.
  • the invention proposes to make the radio communication during the activation of the jammer by using the ultra-wideband technology, being used as a transmitter of each radio station this radio station associated jammer is used.
  • the pulses generated by the jammer are modulated by means of a UWB modulation method. If, on the other hand, no communication takes place between the subscribers of the communication network, pulses of constant repetition rates are generated by the jammer.
  • Ultra-wideband (http://en.wikipedia.org/wiki/Ultra- broadband (page request of 25.04.201 1)) it is known to use ultra-wideband technology for short-range radio communications
  • a frequency range with a bandwidth of at least 500 MHz or of at least 20% of the arithmetic average of lower and upper limit frequency of the used frequency band is used for the communication, wherein the information is not modulated onto a sinusoidal carrier but through a defined sequence of short pulses is transmitted.
  • the object of the invention is to provide a method of the type mentioned in the introduction. admit, in which a secure radio communication between the participants of the communication network is possible even when operating an ultra-wideband jammer high transmission power. Furthermore, a transmitter is to be specified for carrying out the method.
  • the invention is based essentially on the idea of making the radio communication during the activation of the jammer by using the ultra-wideband technology, being used as a transmitter of the respective radio station of this radio station associated jammer.
  • the pulses generated by the jammer are modulated by means of a UWB modulation method. If, on the other hand, no communication takes place between the subscribers of the communication network, pulses of constant repetition rates are generated by the jammer.
  • the peak performance of the jammers are application specific and can vary from kW to GW depending on the type of protection and ranges.
  • the sensitivity of the receiver is usually ⁇ -100dBm.
  • the peculiarity of the invention thus lies in the combination of using a pulsed jammer directly with relevant techniques as a simultaneous means of communication.
  • Ultra Band Broadband (UWB) pulses can be used concurrently for three essential applications * high bit rate, long range radio / data communication, * triggering of Improved Explosive Device (IEDs), Counter Improvised Explosive Device (ClED), * suppression of existing conventional radio based communication networks ,
  • the jammer according to the invention comprises a modulator which, in the case of communication between the radio stations of the first communication network, modulates the pulses generated by the jamming transmitter by means of a UWB modulation method. If, on the other hand, no (primary) signal (voice or video signal) is present at the modulator, the jamming transmitter only transmits pulses with one constant repetition rate.
  • the jamming pulse itself is used simultaneously for the communication and generation of bit patterns by the UWB modulation methods.
  • Correlation receivers select between right and wrong pulses / signals.
  • a mixture of radio systems is avoided, since in principle no further form of communication (UHF radio, Tetrapol) is required.
  • UHF radio, Tetrapol UHF radio, Tetrapol
  • the high spatial resolution down to a few centimeters due to the pulse rise times enables extremely good localization and action, etc.
  • PAM pulse amplitude modulation
  • PPM pulse phase modulation
  • PDM pulse duration modulation
  • PCM pulse code modulation
  • PFM pulse frequency modulation
  • the data rate is determined by the repetition rate of the pulse generators (e.g. 100kHz corresponds to 100kbit per s) and can be increased by connecting pulse generators in parallel and merging to one output (2x100kHz then equals 200kbps).
  • the limit of the data rate is then limited by the pulse duration itself. At present, pulse durations of about 500 to 1000 ps are realistic at pulse amplitudes up to 100 kV. Thus, data rates of several hundred Mbit per second (seconds) currently arise, depending on the type of modulation. This will become even more expandable in the future. -
  • the transmitter can also be operated as a receiver.
  • a transmitting antenna is then used for reception.
  • the received signal is over passed a coupler at the antenna feed point to the receiver.
  • the receiver used are, for example, comparator circuits and / or correlation receivers. These receivers are capable of receiving individual pulses directly and converting them back into a data stream according to the type of modulation. After a level adjustment (gain, attenuation), the comparator directly detects the input signals. Depending on the type of digital logic (ECL, CMOS, etc.), the comparator signal must be adjusted (eg by a counter). Thereafter, the further processing, for example by a microcontroller.
  • the pulse shapes can be different depending on the send and receive case (phase, pulse duration, modulation) to allow a distinction of cases quite simple and easy to implement.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a field mined by booby traps, through which a vehicle convoy moves
  • each of the vehicles 1 to 3 is known to contain a radio station 6, as a rule with at least one transmitter and one receiver device.
  • a jammer 7 the ultra-wideband pulses of high transmission power to disturb an existing radio link 8 between, for example, an opposing command post 9 and booby traps 10, 1 1 generates and radiates via an antenna (18) ( in a practical embodiment, the pulse width of the pulses was 1 ns, the pulse repetition rate 10 kHz and the transmission power 18 MW at an amplitude voltage of 30 kV).
  • the radio communication during the activation tion of the jammer 7 by using the ultra-wideband technology, which is used as a transmitter of the respective radio station of the communication network 5 for the communication of this radio station associated jammer 7.
  • FIG. 2 shows a simplified block diagram of a corresponding UWB transmitter 7, wherein in this exemplary embodiment, an amplitude modulation of the pulses (PAM) takes place for transmitting a voice or image communication.
  • PAM amplitude modulation of the pulses
  • the UWB transmitter 7 comprises in simplified form a pulse generator 13 for generating very short and thus broadband pulses, which is followed by a modulator 14, which can modulate the coming of a unit 15 communication signals (voice or video signals) to the pulses.
  • the modulated pulses then pass via a power amplifier (or power pulse generator) 16 and possibly a bandpass filter 17 to an antenna 18 and are radiated from this.
  • the pulses generated by the pulse generator are amplified unmodulated (i.e., at constant repetition rates) from the power amplifier 16 and radiated via the antenna 18.
  • a not shown in detail receiving device of the corresponding radio station can essentially correspond to known receivers of UWB systems whose signal modulation is done by means of PAM or similar. However, care should be taken that due to the extremely high transmission power of the transmitter 7 an override or even destruction of the components and functional groups of the receiving device is avoided.
  • the jammer 7 can also be operated as a receiver.
  • the transmitting antenna 18 then also serves for the reception.
  • the received signal is routed via a coupler at the antenna feed point to the receiver.
  • the receiver used are, for example, comparator circuits and / or correlation receivers. After a level adjustment (gain, attenuation), the comparator directly detects the input signals. Thereafter, the further processing, for example, by a microcontroller, with the aim of obtaining information from the received signal (demodulation). This can solve the problem of high transmission be bypassed.
  • the invention is of course not limited to the described embodiment.
  • another modulation method such as a phase modulation, etc., may be used instead of an amplitude modulation.
  • the enemy radio links to be disrupted may also be hostile communication networks.

Abstract

The invention relates to a method for radio communication between at least two radio communication stations (6) of a communications network (5) each comprising a transmitter (7) and a receiver. Each of the radio communication stations (6) has at least one dedicated ultra-broadband interference transmitter (7), the transmission power (peak output) of which varies from a few kW to GW, depending on the type of protective effect and range, for interfering with other radio links (8). In order to achieve that a secure radio communication between the subscribers of the communications network (5) is possible, even when the interference transmitter (7) is in operation, the radio communication according to the invention is carried out during the activation of the interference transmitter (7) by utilizing ultra-broadband technology, wherein as transmitter (7) of the respective radio communication station (6), the interference transmitter (7) dedicated to the respective radio communication station (6) is used. In the event of a communication between the radio communication stations (6), the pulses generated by the interference transmitter (7) are modulated by means of a UWB modulation technique. However, if no communication between the subscribers of the communications network (5) takes place, the interference transmitter (7) generates pulses of constant repetition rates.

Description

BESCHREIBUNG  DESCRIPTION
Verfahren zur Funkkommunikation und System zur Durchführung des Verfahrens Method for radio communication and system for carrying out the method
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funkkommunikation zwischen mindestens zwei, jeweils einen Sender und ein Empfangsgerät aufweisenden Funkstationen eines Kommunikationsnetzes, wobei den Funkstationen jeweils ein ultrabreitbandiger Störsender mit hoher Leistung zur Störung weiterer Funkverbindungen zugeordnet ist. Die Erfindung bezieht sich ferner auf einen Sender bzw. ein System zur Durchführung des Verfahrens. Um zu erreichen, dass auch beim Betrieb des Störsenders eine sichere Funkkommunikation zwischen den Teilnehmern des Kommunikationsnetzes möglich ist, schlägt die Erfindung vor, die Funkkommunikation während der Aktivierung des Störsenders durch Nutzung der Ultra-Breitband-Technologie vorzunehmen, wobei als Sender der jeweiligen Funkstation der dieser Funkstation zugeordnete Störsender verwendet wird. Dabei werden im Falle einer Kommunikation zwischen den Funkstationen die von dem Störsender erzeugten Pulse mittels eines UWB Modulationsverfahrens moduliert. Sofern hingegen keine Kommunikation zwischen den Teilnehmern des Kommunikationsnetzes erfolgt, werden von dem Störsender Pulse konstanter Wiederholraten erzeugt. The invention relates to a method for radio communication between at least two, each having a transmitter and a receiving device having radio stations of a communication network, the radio stations each having a ultrabreitbandiger jammer with high power is assigned to the disturbance of other radio links. The invention further relates to a transmitter or a system for carrying out the method. In order to ensure that even in the operation of the jammer safe radio communication between the participants of the communication network is possible, the invention proposes to make the radio communication during the activation of the jammer by using the ultra-wideband technology, being used as a transmitter of each radio station this radio station associated jammer is used. In the case of communication between the radio stations, the pulses generated by the jammer are modulated by means of a UWB modulation method. If, on the other hand, no communication takes place between the subscribers of the communication network, pulses of constant repetition rates are generated by the jammer.
Zur Übertragung von drahtlosen Kommunikationen, beispielsweise zwischen militärischen Fahrzeugen eines Konvois oder zwischen Gefechtsständen, werden üblicherweise klassische Funkübertragungssysteme, wie Satellitenfunk, Tetra/Tetrapol, Mobilfunk, UHF-Funk etc., verwendet. Diese bekannten Übertragungssysteme basieren in der Regel auf der Aussendung einer Trägerwelle, der die Informationen digital oder analog aufmoduliert werden. Bei einer analogen Modulation bzw. Übertragung (AM, PM, FM) wird das gesendete Spektrum verändert. Ohne Einsatz eines Bandpassfilters ist die Funkverträglichkeit mit Systemen, die benachbarte Frequenzbänder nutzen, gestört. Bei digitaler Übertragung bzw. Modulation (ASK, PSK, FSK) besteht die Möglichkeit, dass beim Austasten einzelne bis mehrere Bits unterdrückt werden, sodass mit erhöhten Bitfehlern gerechnet werden muss. Conventional radio transmission systems, such as satellite radio, Tetra / Tetrapol, mobile radio, UHF radio, etc., are usually used for transmitting wireless communications, for example between military vehicles of a convoy or between command posts. These known transmission systems are generally based on the transmission of a carrier wave, the information is modulated digital or analog. With an analog modulation or transmission (AM, PM, FM), the transmitted spectrum is changed. Without the use of a bandpass filter, the radio compatibility with systems using adjacent frequency bands is disturbed. For digital transmission Modulation (ASK, PSK, FSK) there is the possibility that during blanking single to multiple bits are suppressed, so that must be expected with increased bit errors.
Verwenden nun die Fahrzeuge eines entsprechenden Konvois zur Störung (Jamming) einer gegnerischen Nachrichtenübertragung oder zum (Fern-)Auslösen bzw. Blockieren von Sprengfallen - lEDs, C-IEDs - (vgl. z.B. US 2006/0164282 A1 ) Störsender, die ultra- breitbandige Pulse (engl.: Ultra Wide Band = UWB) hoher Sendeleistungen (beispielsweise von 18 MW, bei einer Amplitudenspannung von beispielsweise 30kV) erzeugen und ausstrahlen, so ist eine gleichzeitige Funkkommunikation zwischen den Fahrzeugen des Konvois mit den herkömmlichen Nachrichtenübertragungssystemen häufig nicht oder nur mit einem erheblichen apparativen Aufwand möglich. Now use the vehicles of a corresponding convoy to disturb (jamming) an opposing message transmission or to (remote) triggering or blocking of booby traps - lEDs, C-IEDs - (see eg US 2006/0164282 A1) jammers, the ultra-wideband Generating and emitting ultra high band (UWB) pulses of high transmission power (for example, of 18 MW, at an amplitude voltage of, for example, 30kV), simultaneous radio communication between the convoy vehicles and the conventional communication systems is often not or only one considerable expenditure on equipment possible.
In der Druckschrift EP 1 471 650 A2 wird daher vorgeschlagen, bei Verwendung von Störsendern eine zeitliche Synchronisation des Störsignals des Störsenders und des Sendesignals der Funkstationen des Kommunikationsnetzes vorzunehmen, derart, dass sich zwischen den Störsignalen Zeitfenster ergeben, zwischen denen die Kommunikation der Funkstationen stattfindet. In the publication EP 1 471 650 A2 it is therefore proposed, with the use of jammers, to perform a time synchronization of the jamming signal of the jamming transmitter and the transmitting signal of the radio stations of the communication network such that time windows between the interference signals take place between which the communication of the radio stations takes place.
Aus dem Artikel von Wikipedia: „Ultrabreitband" (http://de.wikipedia.org/wiki/Ultra- breitband (Seitenaufruf vom 25.04.201 1 )) ist es bekannt, für die Nahbereichsfunkkommu- nikation die Ultra-Breitband-Technologie heranzuziehen. Dabei wird ein Frequenzbereich mit einer Bandbreite von mindestens 500 MHz oder von mindestens 20 % des arithmetischen Mittelwertes von unterer und oberer Grenzfrequenz des genutzten Frequenzbandes für die Kommunikation verwendet, wobei die Informationen nicht auf einen sinusförmigen Träger aufmoduliert, sondern durch eine definierte Folge kurzer Impulse übertragen wird. From the article of Wikipedia: "Ultrabreitband" (http://en.wikipedia.org/wiki/Ultra- broadband (page request of 25.04.201 1)) it is known to use ultra-wideband technology for short-range radio communications In this case, a frequency range with a bandwidth of at least 500 MHz or of at least 20% of the arithmetic average of lower and upper limit frequency of the used frequency band is used for the communication, wherein the information is not modulated onto a sinusoidal carrier but through a defined sequence of short pulses is transmitted.
Um zu vermeiden, dass derartige UWB-Geräte andere Funksysteme stören, liegt ihre Sendeleistung im mW-Bereich und ihre Reichweite, je nach Anwendungsfall, etwa zwischen 10 bis 50 m. Für die drahtlose Kommunikation zwischen Fahrzeugen eines Konvois oder bei einem sonstigen militärischen Einsatz sind derartige bekannte UWB-Geräte daher in der Regel ungeeignet. In order to avoid that such UWB devices interfere with other radio systems, their transmission power is in the mW range and their range, depending on the application, approximately between 10 to 50 m. For wireless communication between vehicles of a convoy or in any other military use such known UWB devices are therefore generally unsuitable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art an- zugeben, bei dem auch beim Betrieb eines ultrabreitbandigen Störsenders hoher Sendeleistung eine sichere Funkkommunikation zwischen den Teilnehmern des Kommunikationsnetzes möglich ist. Ferner soll ein Sender zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden. The object of the invention is to provide a method of the type mentioned in the introduction. admit, in which a secure radio communication between the participants of the communication network is possible even when operating an ultra-wideband jammer high transmission power. Furthermore, a transmitter is to be specified for carrying out the method.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Nachrichtenübertragungssystems durch die Merkmale des Anspruchs 3 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche. This object is achieved with respect to the method by the features of claim 1 and in terms of the message transmission system by the features of claim 3. Further, particularly advantageous embodiments of the invention disclose the dependent claims.
Die Erfindung beruht im Wesentlichen auf dem Gedanken, die Funkkommunikation während der Aktivierung des Störsenders durch Nutzung der Ultra-Breitband-Technologie vorzunehmen, wobei als Sender der jeweiligen Funkstation der dieser Funkstation zugeordnete Störsender verwendet wird. Dabei werden im Falle einer Kommunikation zwischen den Funkstationen die von dem Störsender erzeugten Pulse mittels eines UWB Modulationsverfahrens moduliert. Sofern hingegen keine Kommunikation zwischen den Teilnehmern des Kommunikationsnetzes erfolgt, werden von dem Störsender Pulse konstanter Wiederholraten erzeugt. Die Spitzenleistungen der Störsender sind einsatzspezifisch und können je nach Art der Schutzwirkung und Reichweiten von kW bis GW variieren. Die Empfindlichkeit der Empfänger liegt in der Regel von <-100dBm. The invention is based essentially on the idea of making the radio communication during the activation of the jammer by using the ultra-wideband technology, being used as a transmitter of the respective radio station of this radio station associated jammer. In the case of communication between the radio stations, the pulses generated by the jammer are modulated by means of a UWB modulation method. If, on the other hand, no communication takes place between the subscribers of the communication network, pulses of constant repetition rates are generated by the jammer. The peak performance of the jammers are application specific and can vary from kW to GW depending on the type of protection and ranges. The sensitivity of the receiver is usually <-100dBm.
Die Besonderheit der Erfindung liegt somit in der Kombination, einen gepulsten Störsender direkt mit einschlägigen Techniken als gleichzeitiges Kommunikationsmittel zu nutzen. The peculiarity of the invention thus lies in the combination of using a pulsed jammer directly with relevant techniques as a simultaneous means of communication.
Ultrabandbreitbandige Pulse hoher Leistung (UWB) können dabei für drei wesentliche Anwendungen gleichzeitig genutzt werden *hochbitratige Funk-/ Datenkommunikation mit hoher Reichweite, *Auslösen von lEDs (Improvised Explosive Device), ClEDs (Counter Improvised Explosive Device) sowie *Unterdrückung bestehender konventioneller funkbasierter Kommunikationsnetze. High-performance Ultra Band Broadband (UWB) pulses can be used concurrently for three essential applications * high bit rate, long range radio / data communication, * triggering of Improved Explosive Device (IEDs), Counter Improvised Explosive Device (ClED), * suppression of existing conventional radio based communication networks ,
Im Gegensatz zu bekannten Störsendern umfasst der erfindungsgemäße Störsender dazu einen Modulator, der im Falle einer Kommunikation zwischen den Funkstationen des ersten Kommunikationsnetzes die von dem Störsender erzeugten Pulse mittels eines UWB Modulationsverfahrens moduliert. Sofern hingegen an dem Modulator kein (Primär-) Signal (Sprach- oder Bildsignal) anliegt, sendet der Störsender lediglich Pulse mit einer konstanten Wiederholrate. In contrast to known jammers, the jammer according to the invention comprises a modulator which, in the case of communication between the radio stations of the first communication network, modulates the pulses generated by the jamming transmitter by means of a UWB modulation method. If, on the other hand, no (primary) signal (voice or video signal) is present at the modulator, the jamming transmitter only transmits pulses with one constant repetition rate.
Es wird somit der Jamming-Puls selbst gleichzeitig zur Kommunikation und Erzeugung von Bitmustern durch die UWB- Modulationsverfahren verwendet. Es findet gleichzeitig eine CIED Schutzwirkung und die Kommunikation statt. Diese ist weder durch klassische noch durch gepulste Jammer störbar. Korrelationsempfänger selektieren zwischen richtigen und falschen Pulsen / Signalen. Eine Mischung von Funksystemen wird vermieden, da es grundsätzlich keiner weiteren Kommunikationsform (UHF- Funk, Tetrapol) bedarf. Die hohe Ortsauflösung bis auf wenige Zentimeter aufgrund der Pulsanstiegszeiten ermöglicht eine extrem gute Lokalisierung und Einwirkung etc. Eine eingeschränkte Leistungsfähigkeit, wie Reichweitenreduktion aufgrund verschwindender Signalanteile bzw. aktiv / passiver Komponenten im Sende-/Empfangszweig, gehört der Vergangenheit an. Thus, the jamming pulse itself is used simultaneously for the communication and generation of bit patterns by the UWB modulation methods. At the same time there is a CIED protective effect and the communication takes place. This is not disturbed by classical or pulsed jammer. Correlation receivers select between right and wrong pulses / signals. A mixture of radio systems is avoided, since in principle no further form of communication (UHF radio, Tetrapol) is required. The high spatial resolution down to a few centimeters due to the pulse rise times enables extremely good localization and action, etc. A limited performance, such as range reduction due to vanishing signal components or active / passive components in the transmission / reception branch, belongs to the past.
Zur Modulation des Störsenders können an sich bekannte Pulsmodulationsarten, wie „Pulsamplituden-Modulation" (PAM), „Pulsphasen-Modulation" (PPM), „Pulsdauer- Modulation" (PDM),„Pulscode-Modulation" (PCM) oder„Pulsfrequenz-Modulation" (PFM) etc., verwendet werden. Die Übertragung bzw. Kommunikation ist im Simplex (analog Radio), Halbdublex (analog. Amateurfunk) und Vollduplex durch parallele Verschaltung, Kombinieren und Steuern von Pulsgeneratoren möglich. Beim Frequenzmultiplex (FDMA) kommuniziert jeder Teilnehmer auf getrennten Frequenzbereichen, beim Zeitmultiplex (TDMA) sendet jeder Teilnehmer zeitversetzt ineinander verschachtelt, beim Codemulti- plex (CDMA) sendet jeder Teilnehmer charakteristische Codefolgen, die eine Zuweisung ermöglichen. Eine Koordination der Zeitfenster ist beim letztgenannten Verfahren nicht zwingend notwendig. For modulation of the jamming transmitter known per se pulse modulation types, such as "pulse amplitude modulation" (PAM), "pulse phase modulation" (PPM), "pulse duration modulation" (PDM), "pulse code modulation" (PCM) or "pulse frequency modulation" Modulation "(PFM), etc. The transmission or communication is possible in simplex (analog radio), half dublex (analog amateur radio) and full duplex by parallel interconnection, combining and controlling of pulse generators in the frequency division (FDMA) communicates each In the case of the code division multiplex (CDMA), each subscriber transmits characteristic code sequences which make possible an assignment.
Die Datenrate wird durch die Repetitionsrate der Pulsgeneratoren bestimmt (z.B.: 100 kHz entspricht 100 kbit pro s) und kann durch das parallele Verschalten von Pulsgeneratoren und Zusammenführen auf einen Ausgang erhöht werden (2x100 kHz entspricht dann 200 kbit pro s). Die Grenze der Datenrate ist dann durch die Pulsdauer selbst begrenzt. - Zurzeit sind Pulsdauern von etwa 500 bis 1000 ps bei Pulsamplituden bis zu 100 kV realistisch. Somit ergeben sich derzeit Datenraten je nach Modulationsart von mehreren 100 Mbit pro s (Sekunden). Dies wird in Zukunft noch erweiterbar werden. - The data rate is determined by the repetition rate of the pulse generators (e.g. 100kHz corresponds to 100kbit per s) and can be increased by connecting pulse generators in parallel and merging to one output (2x100kHz then equals 200kbps). The limit of the data rate is then limited by the pulse duration itself. At present, pulse durations of about 500 to 1000 ps are realistic at pulse amplitudes up to 100 kV. Thus, data rates of several hundred Mbit per second (seconds) currently arise, depending on the type of modulation. This will become even more expandable in the future. -
In einer bevorzugten Ausführung kann der Sender auch als Empfänger betrieben werden. Eine Sendeantenne dient dann auch für den Empfang. Das Empfangssignal wird über einen Koppler am Antennenspeisepunkt zum Empfänger geleitet. Als Empfänger dienen z.B. Komparatorschaltungen und / oder Korrelationsempfänger. Diese Empfänger sind in der Lage, Einzelpulse direkt zu empfangen und wieder in einen Datenstrom je nach Modulationsart umzusetzen. Nach einer Pegelanpassung (Verstärkung, Dämpfung) detektiert der Komparator direkt die Eingangssignale. Je nach Art der digitalen Logik (ECL, CMOS, etc.) muss das Komparatorsignal angepasst werden (z.B. durch einen Zähler). Danach erfolgt die Weiterverarbeitung, beispielsweise durch einen Mikrocontroller. In a preferred embodiment, the transmitter can also be operated as a receiver. A transmitting antenna is then used for reception. The received signal is over passed a coupler at the antenna feed point to the receiver. The receiver used are, for example, comparator circuits and / or correlation receivers. These receivers are capable of receiving individual pulses directly and converting them back into a data stream according to the type of modulation. After a level adjustment (gain, attenuation), the comparator directly detects the input signals. Depending on the type of digital logic (ECL, CMOS, etc.), the comparator signal must be adjusted (eg by a counter). Thereafter, the further processing, for example by a microcontroller.
Die Pulsformen können je nach Sende- und Empfangsfall verschieden sein (Phase, Pulsdauer, Modulation), um eine Unterscheidung der Fälle recht einfach und leicht umsetzbar zu ermöglichen. The pulse shapes can be different depending on the send and receive case (phase, pulse duration, modulation) to allow a distinction of cases quite simple and easy to implement.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen: Further details and advantages of the invention will become apparent from the following, with reference to figures explained embodiments. Show it:
Fig.1 eine schematische Ansicht eines durch Sprengfallen verminten Gebietes, durch welches sich ein Fahrzeugkonvois bewegt, 1 shows a schematic view of a field mined by booby traps, through which a vehicle convoy moves,
Fig.2 ein vereinfachtes (skizzenhaftes) Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Störsenders. A simplified (sketchy) block diagram of a jammer according to the invention.
In Fig.1 sind (für dieses Ausführungsbeispiel) drei gepanzerte Fahrzeuge 1 bis 3 eines sich in Richtung des mit 4 bezeichneten Pfeiles bewegenden Fahrzeugkonvois dargestellt. Zur Funkkommunikation zwischen den drei Fahrzeugen ist ein Kommunikationsnetz 5 vorgesehen. Hierzu enthält jedes der Fahrzeuge 1 bis 3 bekanntlich eine Funkstation 6, in der Regel mit mindestens einem Sender und einem Empfängergerät. In FIG. 1, three armored vehicles 1 to 3 of a vehicle convoy moving in the direction of the arrow 4 are shown (for this exemplary embodiment). For radio communication between the three vehicles, a communication network 5 is provided. For this purpose, each of the vehicles 1 to 3 is known to contain a radio station 6, as a rule with at least one transmitter and one receiver device.
Außerdem befindet sich in jedem der Fahrzeuge 1 -3 des Konvois ein Störsender 7, der jeweils ultrabreitbandige Pulse hoher Sendeleistung zur Störung einer bestehenden Funkverbindung 8 zwischen beispielsweise einem gegnerischen Gefechtsstand 9 und Sprengfallen 10, 1 1 erzeugt und über eine Antenne (18) abstrahlt (bei einem praktischen Ausführungsbeispiel betrug die Pulsbreite der Pulse 1 ns, die Pulswiederholrate 10 kHz und die Sendeleistung 18 MW bei einer Amplitudenspannung von 30 kV). In addition, in each of the vehicles 1 -3 of the convoy, a jammer 7, the ultra-wideband pulses of high transmission power to disturb an existing radio link 8 between, for example, an opposing command post 9 and booby traps 10, 1 1 generates and radiates via an antenna (18) ( in a practical embodiment, the pulse width of the pulses was 1 ns, the pulse repetition rate 10 kHz and the transmission power 18 MW at an amplitude voltage of 30 kV).
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Funkkommunikation während der Aktivie- rung des Störsenders 7 durch Nutzung der Ultra-Breitband-Technologie erfolgt, wobei als Sender der jeweiligen Funkstation des Kommunikationsnetzes 5 für die Kommunikation der dieser Funkstation zugeordnete Störsender 7 verwendet wird. According to the invention, it is now provided that the radio communication during the activation tion of the jammer 7 by using the ultra-wideband technology, which is used as a transmitter of the respective radio station of the communication network 5 for the communication of this radio station associated jammer 7.
Fig.2 zeigt ein vereinfacht dargestelltes Blockschaltbild eines entsprechenden UWB- Senders 7, wobei in diesem Ausführungsbeispiel zur Übertragung einer Sprach- oder Bildkommunikation eine Amplitudenmodulation der Pulse (PAM) erfolgt. 2 shows a simplified block diagram of a corresponding UWB transmitter 7, wherein in this exemplary embodiment, an amplitude modulation of the pulses (PAM) takes place for transmitting a voice or image communication.
Im Wesentlichen umfasst der UWB-Sender 7 vereinfacht dargelegt einen Pulsgenerator 13 zur Erzeugung sehr kurzer und damit breitbandiger Pulse, dem ein Modulator 14 nachgeschaltet ist, welcher die von einer Einheit 15 kommenden Kommunikationssignale (Sprach- oder Bildsignale) auf die Pulse aufmodulieren kann. Die modulierten Pulse gelangen anschließend über einen Leistungsverstärker (oder Leistungspulsgenerator) 16 und gegebenenfalls einem Bandfilter 17 an eine Antenne 18 und werden von dieser abgestrahlt. In essence, the UWB transmitter 7 comprises in simplified form a pulse generator 13 for generating very short and thus broadband pulses, which is followed by a modulator 14, which can modulate the coming of a unit 15 communication signals (voice or video signals) to the pulses. The modulated pulses then pass via a power amplifier (or power pulse generator) 16 and possibly a bandpass filter 17 to an antenna 18 and are radiated from this.
Sofern der Modulator 14 keine Kommunikationssignale von der Einheit 15 erhält, werden die von dem Pulsgenerator erzeugten Pulse unmoduliert (d.h. mit konstanter Wiederholraten) von dem Leistungsverstärker 16 verstärkt und über die Antenne 18 abgestrahlt. Unless the modulator 14 receives any communication signals from the unit 15, the pulses generated by the pulse generator are amplified unmodulated (i.e., at constant repetition rates) from the power amplifier 16 and radiated via the antenna 18.
Ein nicht näher dargestelltes Empfangsgerät der entsprechenden Funkstation kann im Wesentlichen bekannten Empfangsgeräten von UWB-Systemen, deren Signalmodulation mittels PAM oder ähnlichen erfolgt, entsprechen. Allerdings sollte darauf geachtet werden, dass aufgrund der extrem hohen Sendeleistung des Senders 7 eine Übersteuerung oder sogar Zerstörung der Bauelemente und Funktionsgruppen des Empfangsgerätes vermieden wird. A not shown in detail receiving device of the corresponding radio station can essentially correspond to known receivers of UWB systems whose signal modulation is done by means of PAM or similar. However, care should be taken that due to the extremely high transmission power of the transmitter 7 an override or even destruction of the components and functional groups of the receiving device is avoided.
In einer bevorzugten Ausführung (nicht näher dargestellt) kann der Störsender 7 aber auch als Empfänger betrieben werden. Die Sendeantenne 18 dient dann auch für den Empfang. Das Empfangssignal wird über einen Koppler am Antennenspeisepunkt zum Empfänger geleitet. Als Empfänger dienen z.B. Komparatorschaltungen und / oder Korrelationsempfänger. Nach einer Pegelanpassung (Verstärkung, Dämpfung) detektiert der Komparator direkt die Eingangssignale. Danach erfolgt die Weiterverarbeitung, beispielsweise durch einen Mikrocontroller, mit dem Ziel der Informationsgewinnung aus dem Empfangssignal (Demodulation). Damit wird kann das Problem der hohen Sendeleis- tungseinwirkung umgangen werden. In a preferred embodiment (not shown in detail), the jammer 7 can also be operated as a receiver. The transmitting antenna 18 then also serves for the reception. The received signal is routed via a coupler at the antenna feed point to the receiver. The receiver used are, for example, comparator circuits and / or correlation receivers. After a level adjustment (gain, attenuation), the comparator directly detects the input signals. Thereafter, the further processing, for example, by a microcontroller, with the aim of obtaining information from the received signal (demodulation). This can solve the problem of high transmission be bypassed.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann statt einer Amplitudenmodulation selbstverständlich auch ein anderes Modulationsverfahren, beispielsweise eine Phasenmodulation etc., angewandt werden. The invention is of course not limited to the described embodiment. Thus, of course, another modulation method, such as a phase modulation, etc., may be used instead of an amplitude modulation.
Ferner kann es sich bei den zu störenden gegnerischen Funkverbindungen auch um feindliche Kommunikationsnetze handeln. Furthermore, the enemy radio links to be disrupted may also be hostile communication networks.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
-3 Fahrzeuge -3 vehicles
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Kommunikationsnetz Funkstation  Communication network radio station
Störsender, (UWB-) Sender Funkverbindung Gefechtsstand ,1 1 Sprengfallen Pulsgenerator Modulator  Jamming transmitter (UWB) transmitter radio link command post, 1 1 booby trap pulse generator modulator
Einheit  unit
Leistungsverstärker Bandfilter  Power amplifier band filter
Antenne  antenna

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Verfahren zur Funkkommunikation in einem Kommunikationsnetzes (5), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine ultrabreitbandige UWB - Einheit als Störsender (7) mit einer hohen Sendeleistung zur Störung weiterer Funkverbindungen (8) zugeordnet ist und die UWB- Einheit (7) / UWB-Einheiten (7) selbst zudem zur Kommunikation verwendet wird /werden. 1 . Method for radio communication in a communication network (5), characterized in that at least one ultrabroadband UWB unit is assigned as jamming transmitter (7) with a high transmission power for disturbing further radio links (8) and the UWB unit (7) / UWB units (7) itself is also used for communication.
2. Verfahren zur Funkkommunikation zwischen mindestens zwei, jeweils einen Sender und ein Empfangsgerät aufweisenden Funkstationen (6) eines Kommunikationsnetzes (5), wobei den Funkstationen (6) jeweils mindestens eine ultrabreitbandige UWB - Einheit mit einer hohen Sendeleistung zur Störung weiterer Funkverbindungen (8) zugeordnet ist und die UWB- Einheit (7) / UWB-Einheiten (7) selbst zudem zur Kommunikation verwendet wird /werden. 2. A method for radio communication between at least two radio stations (6) of a communication network (5), each comprising a transmitter and a receiver, the radio stations (6) each having at least one ultra-wideband UWB unit with a high transmission power for disturbing further radio connections (8). is assigned and the UWB unit (7) / UWB units (7) itself is also used for communication.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkkommunikation zwischen zwei, jeweils als Sender der jeweiligen Funkstation (6) des Kommunikationsnetzes (5) der dieser Funkstation zugeordnete Störsender (7) verwendet wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that the radio communication between two, each as a transmitter of the respective radio station (6) of the communication network (5) of the radio station associated jammer (7) is used.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkkommunikation innerhalb des Kommunikationsnetzes (5) während der Aktivierung des Störsenders (7) durch Nutzung der Ultra-Breitband-Technologie erfolgt. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the radio communication takes place within the communication network (5) during the activation of the jammer (7) by using the ultra-wideband technology.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Kommunikation zwischen den Funkstationen (6) des Kommunikationsnetzes (5) bzw. im Kommunikationsnetz (6) die von dem Störsender (7) erzeugten Pulse mittels eines UWB - Modulationsverfahrens moduliert und beim Ausbleiben entsprechender Modulationssignale Pulse konstanter Wiederholraten erzeugt werden. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that in the case of communication between the radio stations (6) of the communication network (5) or in the communication network (6) of the jammer (7) generated by means of a UWB - Modulation method modulated and generated at the absence of corresponding modulation signals pulses of constant repetition rates.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Modulation des Störsenders (7) alternativ eine„Pulsamlituden-Modulation" (PAM), eine „Pulsphasen-Modulation" (PPM), eine„Pulsdauer-Modulation" (PDM), eine„Pulscode- Modulation" (PCM) oder eine„Pulsfrequenz-Modulation" (PFM) verwendet wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that for the modulation of the jammer (7) alternatively a "pulse amplitude modulation" (PAM), a "pulse phase modulation" (PPM), a "pulse duration modulation" ( PDM), a "pulse code modulation" (PCM) or a "pulse frequency modulation" (PFM) is used.
7. System zur Funkkommunikation in einem Kommunikationsnetz (6), dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mindestens ein ultrabreitbandiger UWB - Einheit als Störsender (7) mit einer hohen Sendeleistung zur Störung weiterer Funkverbindungen (8) zugeordnet ist und die UWB- Einheit (7) oder UWB-Einheiten selbst auch zur Kommunikation verwendet werden. 7. System for radio communication in a communication network (6), characterized in that in each case at least one ultrabreitbandiger UWB unit is assigned as a jamming transmitter (7) with a high transmission power to disturb other radio links (8) and the UWB unit (7) or UWB units themselves are also used for communication.
8. System zur Funkkommunikation zwischen mindestens zwei, jeweils einen Sender und ein Empfangsgerät aufweisenden Funkstationen (6) eines Kommunikationsnetzes (5), wobei den Funkstationen (6) jeweils mindestens ein ultrabreitbandiger UWB - Einheit als Störsender (7) mit einer hohen Sendeleistung zur Störung weiterer Funkverbindungen (8) zugeordnet ist und die UWB- Einheit (7) oder UWB-Einheiten selbst auch zur Kommunikation verwendet werden. 8. System for radio communication between at least two, each having a transmitter and a receiver having radio stations (6) of a communication network (5), wherein the radio stations (6) each have at least one ultrabreitbandiger UWB unit as a jamming transmitter (7) with a high transmission power to the fault further radio links (8) is assigned and the UWB unit (7) or UWB units themselves are also used for communication.
9. System nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Störsender (7) einen Modulator (14) umfasst, der im Falle einer Kommunikation zwischen den Funkstationen (6) des Kommunikationsnetzes (5) oder im Kommunikationsnetz (6) die von dem Störsender (7) erzeugten Pulse mittels eines UWB Modulationsverfahrens moduliert. 9. System according to claim 7 or 8, characterized in that the jammer (7) comprises a modulator (14) which in the case of communication between the radio stations (6) of the communication network (5) or in the communication network (6) of the Jammers (7) generated pulses modulated by a UWB modulation method.
10. System nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Störsender (7) auch als Empfänger dienen kann. 10. System according to any one of claims 7 to 9, characterized in that the jammer (7) can also serve as a receiver.
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