Izraz "šum" se nanaša na različne vrste motenj, ki popačijo oddani signal in vodijo do izgube informacij.

Tehnični vzroki motenj:

Slaba kakovost komunikacijskih linij;

Nevarnost druga pred drugimi različnih tokov informacij, ki se prenašajo po istih kanalih.

Prisotnost hrupa vodi do izgube informacij.

Shannon je razvila posebnost teorija kodiranja, podajanje metod za ravnanje s hrupom. Ena najpomembnejših idej te teorije je, da mora biti koda, ki se prenaša po komunikacijski liniji odveč.

Redundanca kode – gre za večkratno ponavljanje posredovanih podatkov.

Odvečnost kode ne sme biti prevelika. To bo povzročilo zamude in višje stroške komunikacije.

Teorija kodiranja vam omogoča, da dobite takšno kodo, ki bo optimalna: redundantnost poslanih informacij bo minimalno možno, a verodostojnost prejete informacije - največ.

Prej je bilo ugotovljeno, da lahko med prenosom sporočil po komunikacijskih kanalih pride do motenj, ki lahko povzročijo popačenje prejetih znakov. Torej, na primer, če poskušate prenesti govorno sporočilo osebi, ki je v vetrovnem vremenu na precejšnji razdalji od vas, jo lahko močno popači taka ovira, kot je veter. Na splošno je prenos sporočil ob prisotnosti motenj resen teoretični in praktični problem. Njen pomen se povečuje zaradi širše uvedbe računalniških telekomunikacij, pri katerih so motnje neizogibne. Pri delu s kodiranimi informacijami, popačenimi zaradi motenj, lahko ločimo naslednje glavne težave: ugotavljanje samega dejstva, da je bila informacija popačena; ugotoviti, kje točno v poslanem besedilu se je to zgodilo; popravki napak, vsaj z določeno mero gotovosti.

Motnje pri prenosu informacij so precej pogoste na vseh področjih poklicna dejavnost in doma. Eden od primerov je bil naveden zgoraj, drugi primeri - pogovor po telefonu, v katerem "ropota", vožnja avtomobila v megli itd. Najpogosteje se človek popolnoma spopade z vsako od zgornjih nalog, čeprav se vedno ne zaveda, kako to počne (to je ne algoritemično, ampak izhajajoč iz nekaterih asociativnih povezav). Znano je, da ima naravni jezik veliko odvečnost(v evropskih jezikih - do 7%), kar pojasnjuje večjo odpornost proti hrupu sporočil, sestavljenih iz znakov abeced takšnih jezikov. Primer, ki ponazarja odpornost ruskega jezika proti motnjam, je stavek "v besedah ​​vso glosnoo zomonono side o". Tukaj je 26% simbolov "začudenih", vendar to ne vodi v izgubo pomena. Tako je v tem primeru redundanca uporabna lastnost.

Redundanca se lahko uporablja tudi pri prenosu kodiranih sporočil v tehnični sistemi... Na primer, vsak del besedila ("stavek") se prenese trikrat, pravilen par fragmentov pa je tisti, ki se popolnoma ujema. Vendar pa velika redundanca vodi v velike porabe časa pri prenosu informacij in zahteva veliko količino pomnilnika pri shranjevanju. Prvo teoretično študijo učinkovitega kodiranja je opravil K. Shannon.

Prvi izrek Shannon deklarira možnost izdelave sistema za učinkovito kodiranje diskretnih sporočil, pri katerem povprečno število binarnih simbolov na simbol sporočila asimptotično teži k entropiji vira sporočila (v odsotnosti motenj). Naloga učinkovitega kodiranja je opisana s triado:

X = (X 4jaz) - kodirnik - V.

tukaj X, B - vhodna in izhodna abeceda. Pod kompletom x i vse znake (črke, besede, stavke) je mogoče razumeti. V - niz, katerega število elementov v primeru kodiranja znakov s številkami določa osnova številskega sistema (npr. T= 2). Kodirnik se ujema z vsakim sporočilom x i od X kombinacija kod, sestavljena iz n i simboli niza V. Omejitev te naloge je odsotnost motenj. Potrebno je oceniti najmanjšo povprečno dolžino kodne besede.

Za rešitev tega problema je treba poznati verjetnost Р i se prikaže sporočilo x i, ki ustreza določenemu številu znakov n i abeceda V. Nato matematično pričakovanje števila znakov iz V je opredeljen kot sledi:

n c str = p i P i(Povprečna vrednost).

To povprečno število znakov v abecedi V ustreza največji entropiji Htax = n cf dnevnik T. Za zagotovitev prenosa informacij v sporočilih X kombinacije kod iz V, pogoj H4max ≥ H (x), oz n sre dnevnik T≥- Р i dnevnik P i. V tem primeru ima kodirano sporočilo redundanco n sre≥H (x) / dnevnik t, n min = H (x) / dnevnik T.

Razmerje redundance

TO u = ( H max - H(x)) / H max = ( n cp - n min) / n cp

Zapišimo te vrednosti v obliki tabele. 1.8. Imamo:

N min = H(x) / dnevnik 2 = 2,85, K u = (2,92 - 2,85) / 2,92 = 0,024,

tiste. koda praktično nima redundance. Vidimo lahko, da povprečno število binarnih simbolov teži k entropiji vira sporočila.

Tabela 3.1 Primer prvega Shannonovega izreka

N	Px i	x i	Koda	n i	n i - ∙ Р i	Px i∙ dnevnik Px i
	0,19	X 1			0,38	-4,5522
	0,16	X 2			0,48	-4,2301
	0.16	X 3			0,48	-4,2301
	0,15	X 4			0,45	-4,1054
	0,12	X 5			0,36	-3,6706
	0,11	X 6			0,33	- 3,5028
	0,09	X 7			0,36	-3,1265
	0,02	X 8			0,08	-3,1288
	Σ = 1	Σ = 2,92	Σ = 2,85

Shannonov drugi izrek navaja, da je ob prisotnosti motenj v kanalu vedno mogoče najti tak sistem kodiranja, v katerem se bodo sporočila prenašala z dano zanesljivostjo. Če obstaja omejitev, mora pasovna širina kanala preseči zmogljivost vira sporočila.

Tako Shannonov drugi izrek vzpostavlja načela kodiranja za popravljanje napak. Za diskretni šumni kanal izrek pravi, da če je stopnja ustvarjanja sporočila manjša ali enaka zmogljivosti kanala, obstaja koda, ki zagotavlja prenos s poljubno nizko stopnjo napake.

Dokaz izreka temelji na naslednjem sklepanju. Začetno zaporedje X = (xi) kodiran z znaki iz V tako da je dosežena največja prepustnost (kanal nima motenj). Nato v zaporedje V dolžina P predstavljen r znakov in novo zaporedje n + r znakov. Število možnih zaporedij dolžine in + T več kot število možnih zaporedij dolžine P. Nabor vseh zaporedij dolžin P + r se lahko razčleni na P podmnožice, od katerih je vsaka povezana z enim od zaporedij dolžine P.Če pride do motenj v zaporedju od P + r ga vzame iz ustrezne podmnožice s poljubno majhno verjetnostjo.

To omogoča, da se na sprejemni strani kanala določi, kateri podmnožica pripada prejetemu zaporedju dolžine n + r, in s tem obnoviti izvirno zaporedje dolžina P.

Ta izrek ne zagotavlja posebne metode za konstruiranje kode, ampak nakazuje meje dosegljivega pri ustvarjanju kod za popravljanje napak, spodbuja iskanje novih načinov za rešitev tega problema.

Velik prispevek k znanstvena teorija komunikacijo je uvedel sovjetski znanstvenik Vladimir Aleksandrovič Kotelnikov(1940-1950 XX stoletja). V sodobnih sistemov digitalna komunikacija za boj proti izgubi informacij med prenosom:

Celotno sporočilo je razdeljeno na kose – bloke;

Za vsak blok se izračuna kontrolna vsota (vsota binarnih števk), ki se posreduje skupaj s tem blokom;

Na mestu sprejema se ponovno izračuna kontrolna vsota prejetega bloka, če ne sovpada z izvirnikom, se prenos ponovi.

Tabela 3.2. Model prenosa informacij v tehničnih komunikacijskih sistemih Clauda Shannona

Dodatna literatura:

№	Tema lekcije	Literatura
	Informacije kot enotnost znanosti in tehnologije.	Mogilev "Informatika"
	Socialni vidiki informatika.	"Sociokulturni vidiki hekanja" (na podlagi gradiva iz Wikipedije, brezplačne elektronske enciklopedije)
	Pravni vidiki informatika.	"Pravni vidiki informatike" (na podlagi gradiva s spletnega mesta "Informatika 5") http://www.5byte.ru/referat/zakon.php
	Informacije in fizični svet. Informacije in družba.	"Uvod v informatiko" iz učbenika N. Ugrinovich "Informatika in informacijske tehnologije" str.12-17
	Informatizacija družbe.	na podlagi materialov elektronski časopis"PC World" http://schools.keldysh.ru/sch444/MUSEUM/pres/cw-01-2000.htm
	Telekomunikacije v Baškortostanu	Portal "Republika Baškortostan" - razdelek Telekomunikacije http: //bashkortostan.rf/potential/telecommunications/
	Varnost informacij družba in osebnost.	"Informacijska varnost posameznika, družbe, države" (na podlagi gradiva e-knjiga V. A. Kopylova "Informacijsko pravo", poglavja 10-11) http://www.i-u.ru/biblio/archive/kopilov_iform/04.aspx
	Tema 2.1. Različne ravni ideje o informacijah. Pomeni izraza na različnih področjih znanja.	"Semantični pristop k definiciji informacij" (gradiva iz Wikipedije - brezplačne elektronske enciklopedije, razdelek "Informacije v človeški družbi") http://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%ED%F4%EE%F0%EC %E0 % F6 % E8 % FF

MINISTRSTVO ZA IZOBRAŽEVANJE IN ZNANOST RUJSKE FEDERACIJE

Zvezna državna proračunska izobraževalna ustanova

višja strokovna izobrazba

"KUBAN DRŽAVNA UNIVERZA"

(FSBEI HPE "KubGU")

Fakulteta za fiziko in tehnologijo

Katedra za optoelektroniko

TEČAJNO DELO

Raziskave metod protihrupne odpornosti radijskih inženirskih sistemov

Opravil sem delo

Andrijaš Maksim Vladimirovič

Posebnost 210302 - Radijska tehnika

znanstveni svetovalec

Izredni profesor, dr.

A.N. Kazakov

Krasnodar 2013

ESEJ

Andriyash M.V. RAZISKAVA METODO IMUNITETA RADIJSKIH TEHNIČNIH SISTEMOV. Predmetno delo: 29 str. 1 slika, 4 viri.

IMUNITET, IMUNITET SISTEMA, SKRITOST SISTEMA.

Namen tega seminarska naloga je izboljšanje izobraževalnega in metodološkega kompleksa discipline radijski inženirski sistemi, ki vključuje: utemeljitev potrebe po uporabi in izboljšanju RTS, odpornega proti hrupu, analizo glavnih značilnosti in parametrov RTS, odpornega proti hrupu, glavne metode povečanja tajnosti RTS, glavne metode povečanja odpornosti RTS na namerne motnje.

Glavni rezultati predmetnega dela so naslednji: pri opravljenem predmetu je bila podana utemeljitev potrebe po uporabi in izboljšanju protihrupno odpornega RTS, analiza glavnih značilnosti in parametrov odpornosti proti hrupu. Narejen je bil RTS, opravljena je bila analiza glavnih metod povečanja tajnosti RTS in analiza glavnih metod povečanja odpornosti RTS na namerne motnje.

Uvod

1. Odpornost proti motnjam

2. Splošne informacije o metodah zaščite pred motnjami

2.1 Splošne značilnosti odpornosti na motnje

2.2 Razmerje med učinkovitostjo radijskega sistema in njegovo odpornostjo na motnje

2.3 Imuniteta sistemov

2.4 Stealth sistemi

2.5 Splošne značilnosti imunosti

4. Odpornost proti motnjam SRS

4.1 splošne značilnosti odpornost na motnje radijskih komunikacijskih sistemov s frekvenčnim preskokom

Zaključek

odpornost proti motnjam radiotehnična skrivnost

Uvod

Problem povečanja odpornosti proti hrupu krmilnih in komunikacijskih sistemov je zelo pereč in v večini uporabnih problemov še ni našel rešitve. Rešitev tega problema je olajšana s kompleksno uporabo različne metode in sredstva (signali kompleksne oblike, optimalne metode njihove obdelave, fazni antenski nizi, hitra digitalna tehnologija, sodobna tehnologija, organizacijskih ukrepov).

Najpomembnejši način za doseganje zahtevane odpornosti radijskih komunikacijskih sistemov (SRS) na hrup, ko so izpostavljeni organiziranim (namernim) motnjam, je uporaba signalov s psevdonaključnim uravnavanjem frekvence (PFC) ter uporaba optimalnih in kvazioptimalnih algoritmov za obdelava takšnih signalov.

Vendar pa je problem učinkovitosti CPC s frekvenčnim skokom ostajajo raziskave in razvoj obetavnih načinov za povečanje odpornosti proti hrupu SRS, zlasti v okviru nenehnega izboljševanja taktike in tehnik elektronskega zatiranja (REP), aktualni in pomembni tako z znanstvenega kot praktičnega vidika. pogleda.

Pojavil se je v Zadnje čase možnost široke implementacije hitre mikroprocesorske tehnologije in sodobne elementne baze v CDS omogoča implementacijo novih principov oblikovanja, sprejema in obdelave signalov s frekvenčnim preskokom, vključno s frekvenčnim razmikom simbolov z veliko množico in kratkim trajanjem elementov. , skupna uporaba M-arnega frekvenčnega zamika (FM) in kodirnih signalov, odpornih proti hrupu, s frekvenčnim preskokom in prilagodljivimi antenskimi nizi. Vse to omogoča zagotavljanje visoke odpornosti proti hrupu CPC, ko je izpostavljen različni tipi organizirano vmešavanje.

1. Odpornost proti motnjam

Sposobnost radijskega inženirskega sistema (RTS), da deluje z dano kakovostjo v pogojih elektronskih protiukrepov (EW), se imenuje njegova odpornost proti hrupu. Odpornost proti motnjam lahko označimo z naslednjim verjetnostnim indikatorjem:

(1)

Kjer je Pпд - verjetnost zatiranja RTS, označuje tajnost sistema; ny0 je verjetnost (odpornost proti hrupu), da bo RTS uspešno izpolnil svojo nalogo v odsotnosti EW; ny1 je verjetnost uspešnega zaključka naloge RTS pod pogoji REP. Po drugi strani se predlaga, da se verjetnost Pпд določi v obliki:

(2)

Kjer je, Ррз - verjetnost, da bo parametre signalov, uporabljenih v RTS, določil (izvidal) sovražnikov sistem za elektronsko bojevanje;

Risp je verjetnost, da bo sovražnik uporabil sredstvo za elektronsko bojevanje, pod pogojem, da so parametri signalov izvidovani s potrebno natančnostjo za organizacijo zatiranja;

Рп - verjetnost delovanja motenj elektronskega zatiranja na sprejemnik obravnavanega RTS, pod pogojem, da so parametri signalov zaznani (ocenjeni) z dano natančnostjo in se uporabljajo sredstva elektronskega zatiranja.

Pretok C enokanalnih ali večkanalnih, vendar s homogenimi kanali PTC, je običajno ocenjen v bitih na sekundo. Za različne kanale v digitalni obdelavi se ta indikator meri tudi v enakih enotah. Tako je pasovna širina

(3)

Z E UTP,

kjer je J količina informacij, pridobljenih v času T,

e je pokazatelj točnosti,

edop je njegova veljavna vrednost.

2. Splošne informacije o načinih zaščite pred motnjami

V katerem koli radijskem inženirskem sistemu je lahko bistveno prizadet vpliv različnih vrst motenj, katerih metode zaščite temeljijo na uporabi razlik v signalih in motnjah. Te razlike omogočajo primarno izbiro signalov: frekvenca, čas, prostor in polarizacija. S prekrivajočimi se spektri signala in motenj je možno odpravljanje motenj v procesnih napravah, ki upoštevajo razlike v fini strukturi signala. Možne razlike med signalom in motnjami, ki se uporabljajo za zatiranje učinka motenj, so naslednje.

V primeru razlike v spektrih signala in motenj se za boj proti motnjam uporabljajo filtrirna vezja. Možne so naslednje situacije:

– spektri motenj in signalov se ne prekrivajo,

- je interferenčni spekter skoncentriran na del spektra signala,

- interferenčni in signalni spektri se prekrivajo, vendar obstajajo razlike v njihovi fini strukturi.

Kadar se spektri motenj in signala prekrivajo, kadar je uravnavanje frekvence ali zarezovanje neučinkovito, se uporabljajo glavniki ali usklajeni filtri. Razlike v strukturi signalnih spektrov in motenj se uporabljajo tudi v napravah za izbor premikajočih se tarč (MTS) ob ozadju pasivnih motenj. Načela SDC bodo obravnavana v nadaljevanju.

Razlike v časovni strukturi signalov in motnjah se uporabljajo za boj proti impulznim motnjam s parametri, ki se razlikujejo od signala: trajanje, obdobje ponovitve, čas prihoda. Uporaba kodiranja signala po številu impulzov in intervalu med njimi, izbira po trajanju med samodejnim sledenjem cilja - to je nekaj od obstoječe metode boj proti določenim vrstam motenj.

Razlike v prostorskem položaju virov signala in motnjah lahko znatno oslabijo učinek motenj s povečanjem ločljivosti radarja in RNS v kotnih koordinatah, zatiranjem stranskih rež antenskega vzorca in kompenzacijo hrupa, ki pada vzdolž stranskih rež. vzorec.

Razlike v polarizacijski strukturi signalov in interferenca se trenutno uporabljajo za zatiranje motečih odbojev od hidrometeorjev z uporabo polariziranih anten.

1 Splošne značilnosti odpornosti proti motnjam

Odpornost radijskega sistema označuje njegovo sposobnost ohranjanja določene natančnosti pridobivanja informacij in prepustnosti v prisotnosti motenj.

Odpornost proti hrupu RTS zagotavlja odpornost proti hrupu in tajnost njegovega delovanja. Za znanstveni RTS pridobivanja informacij tajnost sistema ni obvezna in zato koncept odpornosti proti hrupu sovpada s konceptom odpornosti proti hrupu.

Pasovna širina RTS ekstrakcije informacij je določen z največjo hitrostjo ekstrakcije informacij z dano natančnostjo

Pretok C enokanalnih ali večkanalnih, vendar s homogenimi kanali PTC, je običajno ocenjen v bitih na sekundo. Za različne kanale v digitalni obdelavi se ta indikator meri tudi v enakih enotah. Tako je prepustnost C = max (Jr) pri e UTP, kjer je J količina informacij, pridobljenih v času T, e kazalnik točnosti, EDOP njegova dovoljena vrednost.

Mejna teoretično dosegljiva prepustnost C se imenuje potencial. Odvisno je od podatkov, vzetih v njegovi definiciji. V odsotnosti šuma za diskretna sporočila je teorija informacij, kjer je Vk povprečna stopnja ponovitve k -tega signala, u je število tipov prenesenih simbolov.

V prisotnosti motenj v obliki običajnega belega šuma velja Shannonova formula

Očitno je prepustnost C prenehala biti odvisna od DD.

V sistemih za pridobivanje informacij je idealno kodiranje izvornih sporočil nemogoče.

Ločljivost RTS je zmožnost sistema, da ohrani določeno natančnost pridobivanja informacij pod motečim delovanjem sosednjih signalov (ki prihajajo iz sosednjih območij, s tesnimi Dopplerjevimi premiki itd.). Ta indikator je v celoti določena z ločljivostjo signalov.

2 Razmerje med učinkovitostjo radijskega sistema in njegovo odpornostjo na motnje

Običajno so radijski nadzorni in komunikacijski sistemi del kompleksni nadzorni sistemi (predmeti, ljudje) in so namenjeni ocenjevanju in prenosu merilnih informacij, ki označujejo vektor stanja nadzorovanih objektov za prenos ukazov in različnih vrst koherentnih informacij.

Zmožnost nadzornega kompleksa, da opravi nalogo v danih pogojih, je običajno značilna njegova učinkovitost. Seveda je za sisteme radijskega krmiljenja in komunikacije, ki so del takšnega kompleksa, priporočljivo uvesti koncept učinkovitosti, ki ga je treba razumeti kot sposobnost opravljanja naloge (zlasti glede na kompleks kot celoto) pod danih pogojev. Učinkovitost nadzornih in komunikacijskih sistemov je odvisna od številnih dejavnikov, kot so natančnost, preživetje, zanesljivost, odpornost proti hrupu in zvestoba prenosa informacij. V različni sistemi nadzor in komunikacija, kot tudi različne faze njihovo delovno relevantnost zgornjih dejavnikov morda ni enak. Torej v sistemih za upravljanje premikajočih se objektov praviloma v ospredje stopi faktor natančnosti ocenjevanja parametrov gibanja oziroma natančnosti ocenjevanja vektorja stanja predmeta. Če se taka ocena izvaja v pogojih radijske odpornosti, postane dejavnik odpornosti proti hrupu ali odpornosti proti hrupu radijskega sistema zelo pomemben. V tem primeru je treba zahtevano natančnost ocenjevanja vektorja stanja objekta doseči v kompleksnem motečem okolju, ki bo v veliki meri odvisno od odpornosti proti hrupu krmilnega sistema. Pri komunikacijskih sistemih so zelo pomembne tudi značilnosti natančnosti. Torej je natančnost prejetih informacij odvisna od natančnosti sinhronizacije v digitalnih komunikacijskih sistemih. V tem primeru sta natančnost in odpornost proti hrupu pogosto tesno povezani.

Sodobni radijski nadzorni sistemi so kompleksni večnamenski (kombinirani) sistemi, v katerih se lahko en in isti signal uporablja tako za merjenje parametrov gibanja kot za sinhronizacijo in prenos ukaznih (koherentnih) informacij. Očitno je v takšnih sistemih razmerje med natančnostjo in odpornostjo proti hrupu še tesnejše.

3 Imuniteta sistemov

Pod odpornostjo proti hrupu nadzorno-komunikacijskega sistema mislimo na njegovo sposobnost opravljanja nalog v pogojih elektronskega zatiranja (EW). Tako je odpornost proti hrupu izraz učinkovitosti sistemov, za katerega je značilna sposobnost, da prenesejo ukrepe elektronskega bojevanja. Zato mora biti kvantitativno merilo za odpornost proti hrupu skladno z merilom učinkovitosti. Ker je verjetnost njegovega dokončanja vzeta kot merilo učinkovitosti kot merilo uspešnosti dane naloge, potem kot merilo odpornosti proti hrupu je smiselno sprejeti verjetnost, da bo sistem izvedel dano nalogo (na primer določena zvestoba prenosa informacij ali točnost) pod pogoji elektronskega signala;

V splošnem primeru elektronsko bojevanje vključuje dve zaporedni stopnji - radiotehnično izvidništvo in radijsko protiukrepe. Namen elektronskega obveščanja je ugotoviti dejstvo delovanja (sevanja) radioelektronskega sistema (RES) in določiti njegove parametre, potrebne za organizacijo radijskih protiukrepov. Namen radijskih protiukrepov je ustvariti pogoje, ki bi ovirali delovanje OVE ali celo pripeljali do neuspeha naloge.

Glavna metoda radijskih protiukrepov je motenje. Motnje bo učinkovitejše, več informacij o potlačenem REM bo razkrito na stopnji radijske inteligence in uporabljeno pri organizaciji radijskih protiukrepov. Tako bo odpornost proti hrupu OVE odvisna od tehničnih lastnosti OVE, od relativne lege OVE in opreme za izvidništvo in zatiranje, od taktike uporabe OVE, od obratovalnega časa itd. te lastnosti in pogoji so naključni, zato je treba upoštevati odpornost proti hrupu za nekatere strogo določene pogoje.

Če označimo - verjetnost izvidovanja parametrov elektronske opreme, potrebne za organizacijo radijskih protiukrepov, in je verjetnost motenj v delovanju radijske elektronske naprave zaradi radijskih motenj, nato merilo odpornosti proti hrupu se lahko predstavi v naslednji obliki: ... Verjetnost kvantitativno odraža lastnost OVE, ki ji lahko rečemo tajnost. Pod tajnostjo razumemo sposobnost RES, da se upre ukrepom elektronske obveščevalne službe, namenjenim odkrivanju dejstva delovanja OVE in določanju parametrov signala, potrebnih za radijske protiukrepe. V skladu s tem vrednost se lahko vzame kot merilo za tajnost.

Verjetnost odvisno od sposobnosti OVE, da opravi nalogo pod vplivom motenj. Zato vrednost lahko vzamemo kot merilo odpornosti proti hrupu. To merilo določa verjetnost, da sistem opravi nalogo v pogojih radijskih motenj. Tako je odpornost proti hrupu OVE določena z njegovo tajnostjo in odpornostjo proti hrupu. Poglejmo nekaj kazalnikov odpornosti proti hrupu.

4 Stealth sistemi

Radiotehnična inteligenca praviloma vključuje zaporedno izvajanje treh glavnih nalog: odkrivanje dejstva delovanja elektronske opreme (detekcija signala), določanje strukture zaznanega signala (na podlagi določitve številnih njegovih parametrov) in razkrivanje informacij, ki jih vsebuje (prenaša) signal. Slednja naloga ima včasih samostojen pomen (je eden od končnih ciljev). V splošnem primeru razkritje pomena poslanih informacij omogoča organizacijo učinkovitejšega EW. Naštetim nalogam elektronske inteligence lahko nasprotujemo trem vrstam tajnosti signalov: energijski, strukturni in informacijski. Energetska tajnost označuje sposobnost upiranja ukrepom, katerih cilj je odkrivanje signala s strani izvidniškega sprejemnika. Kot veste, se zaznavanje signala pojavi v pogojih, ko motnje (šum) delujejo na izvidniški sprejemnik, in ga lahko spremljajo napake dveh vrst: preskakovanje signala, če je na vhodu, in lažno zaznavanje (lažni alarm) v odsotnosti signal. Te napake so verjetnostne narave. Kvantitativno merilo energetske tajnosti je lahko verjetnost pravilne detekcije (za dano verjetnost lažnega alarma rlt), ki so odvisne od razmerja signal/šum v obravnavani radijski povezavi in ​​od pravila odločanja za detekcijo signala.

Strukturna tajnost označuje zmožnost vzdržanja obveščevalnih ukrepov signala, katerih cilj je razkriti signal. To pomeni prepoznavanje valovne oblike, določene z metodami njenega kodiranja in modulacije, torej identifikacijo zaznanega signala z enim od številnih a priori znanih signalov. Posledično je za povečanje strukturne tajnosti potrebno imeti čim večji ansambel uporabljenih signalov in precej pogosto spreminjati obliko signalov. Problem določanja strukture signala je tudi statističen, verjetnost razkritja strukture signala pa lahko služi kot kvantitativno merilo strukturne tajnosti. pod pogojem, da je zaznan signal. V to smer, je pogojna verjetnost.

Tajnost informacij je določena z zmožnostjo upiranja ukrepom, katerih cilj je razkriti pomen informacij, ki se prenašajo s pomočjo signalov. Razkrivanje pomena poslane informacije pomeni identifikacijo vsakega prejetega signala ali njihove kombinacije s sporočilom, ki se prenaša. Ta problem je rešen z razjasnitvijo številnih značilnosti signala, na primer mesta danega signala v nizu prejetih signalov, frekvence njegovega pojavljanja, razmerja med dejavniki pojava signala in spremembo signala. stanje nadzorovanega objekta itd. Prisotnost apriorne in aposteriorne negotovosti naredi ta problem verjetnost, kot kvantitativno merilo tajnosti informacij pa se vzame verjetnost razkritja pomena posredovane informacije. pod pogojem, da je signal zaznan in izoliran (tj. razkrita je njegova struktura). zato je tudi pogojna verjetnost.

Prikritost je določena z verjetnostjo izvidovanja signala RES , Zato ... Pogosto ni postavljena naloga razkrivanja pomena posredovanih informacij, nato pa lahko vzamete in ... V nekaterih primerih za organizacijo radijskih protiukrepov zadostuje zaznavanje signala potlačenega OVE. Pri čemer identificiran z ... Energetska in strukturna tajnost sta najpomembnejši značilnosti signala in OVE, s katerimi se soočajo tako projektanti radijske opreme kot inženirji, ki jo upravljajo. Zato bo v prihodnosti glavna pozornost namenjena tem vrstam tajnosti.

5 Imuniteta

Odpornost OVE proti hrupu razumemo kot sposobnost opravljanja naloge pod vplivom motenj, ki jih ustvarja organizacija RED. Tako je odpornost proti hrupu sposobnost OVE, da prenese škodljive učinke motenj. Pogosto se analiza odpornosti proti hrupu izvaja ne glede na vzrok za pojav hrupa na vhodu REM. Ker je odpornost proti hrupu odvisna od številnih naključnih vzrokov, je lahko njeno količinsko merilo verjetnost motnje v delovanju OVE (neizpolnjevanje zadane naloge) ob izpostavljenosti motnjam.

Verjetnost lahko definiramo kot verjetnost! dejstvo, da bo dejanska vrednost razmerja signal/šum (na izhodu sprejemnika RES postala manjša od neke kritične (za tovrstne motnje), pri katerih je moteno delovanje OVE, t.j. ). Odpornost OVE proti hrupu je odvisna od kombinacije velikega števila dejavnikov – vrste (oblike) motenj, njene intenzivnosti, oblike uporabnega signala, strukture sprejemnika, antene, uporabljenih metod za boj proti motnjam itd. .... Tu se bomo osredotočili na energijsko imunost sprejema, ki jo določajo energijske značilnosti signala in motenj, ob predpostavki, da se razlikujejo po obliki in da sprejemnik uskladi signal z nihajnimi motnjami. Ta dogovor v realnih pogojih poteka in ne krši splošnosti analize. Ta premislek omogoča razkritje številnih uporabnih zakonitosti, pa tudi nalaganje zahtev za signale OVE, ki zagotavljajo povečanje odpornosti proti hrupu.

Najprej bomo upoštevali odpornost proti hrupu samega sprejemnika kompleksnega signala, nato pa odpornost proti hrupu OVE. Znano je, da največje razmerje med signalom in belim šumom na izhodu optimalnega sprejemnika ni odvisno od oblike signala in je enako Če je torej signal izoliran v ozadju samo notranjega hrupa sprejemnika, bo odpornost proti hrupu sprejemnikov, ki se ujemajo s signali katere koli oblike, enaka. Če motnje ustvari zunanji vir motenj, je q primerno predstaviti v obliki razmerja moči signala in motenj. Če ima motnja enakomerno spektralno gostoto v signalnem pasu F, potem za signal trajanja T lahko pišete

(4)

Kje, .

Pokažimo, da bo formula (1.20) veljala tudi pod vplivom ozkopasovne interference z močjo ... Torej, če predstavljamo optimalni sprejemnik v obliki korelatorja, se bo na izhodu množitelja korelatorja spekter te motnje razširil na vrednost pasovne širine signala F in prešel bo le del interferenčnega spektra. preko integratorja z mejo integracije T. Posledično bosta moč motenj in signal na izhodu korelatorja enaka , razmerje signal/šum pa je določeno iz (1.20). Iz formule (1.20) izhaja, da večja kot je baza signala, večja je moč motenj, potrebna za dušenje sprejemnika pri danih vrednostih q, .

Preprosto je pokazati, da je odpornost sprejemnika kompleksnega signala proti hrupu glede na impulzni šum trajanja bo določeno Očitno, ko mešanica širokopasovnih in ozkopasovnih motenj z močmi in , potem

3. Utemeljitev potrebe po uporabi in izboljšanju RTS proti motenju

Intenziven razvoj sredstev za prenos informacij (radijska komunikacija, telemetrija, radar itd.) je privedel do znatne nasičenosti etra z elektromagnetnim sevanjem. Poleg tega je situacija zapletena zaradi dejstva, da lahko v omejenem prostoru na desetine in stotine REM hkrati delujejo v neprekinjenem in impulznem sevanju, s preprostimi in zapletenimi signali, za sprejem in prenos. Tako ima oceanska ladja, ki se uporablja kot sledilna, komunikacijska in kontrolna točka za vesoljsko plovilo: HF in VHF radijsko komunikacijsko opremo; sistem za določanje koordinat ladje; sistem enotnega časa; sistem za sprejemanje podatkov o satelitskih koordinatah; sistem zdravniški nadzor stanje astronavtov; satelitski sistem za sledenje z radarjem (Rizl = 1 MW, f Î 5,4¸ 5,8 Hz); komandni krmilni sistem (Rizl = 10 kW, f Î 400¸ 500 MHz); sistem za sprejem telemetričnih podatkov (Рпр = -127 dB / V, f Î 105¸ 140 MHz, 210 ¸ 200 MHz; 2.2 ¸ 2,3 GHz); HF in UHF radijski komunikacijski sistem za prenos telemetričnih podatkov, prejetih s satelita v realnem času itd.

Tesnost v zraku se ne povečuje le s kvantitativno rastjo radioelektronske opreme, temveč tudi z nekaterimi njenimi kvalitativnimi spremembami. Visoka stopnja občutljivosti (do 10-22 W) in široka pasovna širina številnih sodobnih radijskih oddajnikov jih naredita zelo dovzetne za radijske motnje. To velja na primer za sprejemno opremo z nizkim šumom PU, TWT in TU, pri razvoju katerih je glavna pozornost namenjena povečanju občutljivosti. Takšna oprema ni dovzetna le za redne emisije oddajnikov, temveč tudi za kaotične širokopasovne motnje, ki jih povzročajo različna stikala, komunikacijske naprave, sistemi za vžig itd.

Ustvarjanje ultra zmogljivih impulznih oddajnikov (na primer MCR) je povzročilo povečanje emisij na drugi, tretji in naslednjih harmonikah osnovne frekvence.

Treba je opozoriti, da veliko število OVE deluje hkrati v istem frekvenčnem območju. To kaže, da v sodobnih razmerah na vhod radijskih sprejemnikov (RFU) je zelo verjetno, da se nahajajo motnje bližnjih radijskih postaj, ki imajo lahko zelo visoko raven. Kljub temu je pogosto glavni poudarek radijskih oblikovalcev na doseganju najvišjega možnega razmerja signal/šum. Tu se je treba osredotočiti na merilo smotrnosti, tj. v tako zapleteni situaciji motenj, ki je bila omenjena zgoraj, morda ni priporočljivo doseči zelo visokega razmerja signal/šum. Priporočljivo je, da si prizadevamo za določeno (za prakso zadovoljivo) razmerje signal/šum. najboljše lastnosti RES združljivost. Tako je eden od problemov, ki se pojavljajo pri ustvarjanju in delovanju elektronske opreme, zagotoviti elektromagnetno združljivost radijske elektronske opreme (EMC radioelektronska oprema). To ime pomeni tudi celoto lastnosti OVE in pogojev njihovega delovanja, pod katerimi je to možno normalno delo OVE (tj. ohranjanje njihovih določenih kakovostnih lastnosti). Ta problem pokriva široko področje radijske elektronike in vključuje:

matematični model - analiza motenj in prehod signalov (medsebojne motnje) skozi tipične radijske elektronske naprave;

Sinteza signalov radijskih krmilnih postaj, oddajnikov in antenskih naprav, ki zagotavljajo EMC radijske elektronske opreme;

organizacija delovanja OVE, zagotavljanje minimalnega vpliva OVE drug na drugega (regulacija frekvence, časa in polarizacije itd.);

razvoj standardizacije in metod za merjenje parametrov EMC.

4. Odpornost proti motnjam SRS

Radijski krmilni in komunikacijski sistemi so praviloma sestavni del kompleksnih krmilnih sistemov (predmeti, ljudje) in so namenjeni prenosu merilnih informacij, ki označujejo vektor stanja nadzorovanih objektov, prenos ukazov in različne vrste povezanih informacij. Hkrati je treba v kompleksnem motečem okolju, ki bo v veliki meri odvisna od odpornosti proti hrupu komunikacijskega kanala, doseči zahtevano natančnost prenosa sporočil, pa tudi opravljanje drugih funkcij.

V zvezi s kompleksno kriminalno situacijo in teroristično grožnjo je zelo pomemben odpor komunikacijskega kanala proti dejanjem namernega vmešavanja tretjih oseb z namenom izkrivljanja, prekinitve ali zaustavitve prenosa informacij. Posebno pozornost zahtevajo predmeti kritičnega pomena (na primer cevovodi za glavne produkte), ki uporabljajo odprte komunikacijske kanale za spremljanje tehničnega stanja.

Za takšne objekte je praviloma znana narava in struktura informacij, ki se prenašajo po komunikacijskem kanalu (signali senzorjev, ukazi za krmiljenje posameznih naprav). Sporočila se običajno prenašajo občasno in v načinu zaporedja. Tretje osebe s pomočjo elektronske inteligence pomenijo dolgoročno kopičenje informacij o načinu komunikacije, uporabljenih frekvenčnih območjih, vrstah signalov, modulaciji itd.

Te informacije se lahko uporabijo tako za oblikovanje načina za preprečevanje komunikacijskega sistema kot celote, kot tudi za specifične namerne motnje v kanalu. Zato je za povečanje odpornosti proti hrupu potrebno pravočasno zaznati prisotnost namernih motenj v prejetem signalu in prilagoditi komunikacijski kanal učinku motenj.

Kot veste, je odpornost proti hrupu radijskih komunikacij (SRC) dosežena z nizom organizacijskih ukrepov, metod in sredstev, katerih cilj je zagotoviti stabilno delovanje SRC pod vplivom organiziranega (namernega) motenja elektronskega zatiranja (REP).

Proces delovanja SRS v pogojih organiziranega vmešavanja v njegovo fizično bistvo lahko predstavimo kot elektronski konflikt, v katerega so na eni strani vpleteni SRS, na drugi pa sistem REB, sestavljen iz splošnega primer elektronske izvidniške postaje (RTR) in same postaje za motenje. Slika 1 in splošni pogled predstavljeno strukturna shema elektronski konflikt.

Zaščiten kanal je kanal, ki zagotavlja zahtevane kazalnike tajnosti prenosa informacij in odpornosti proti namernim motnjam. Model varnega komunikacijskega kanala (ZKS) mora dodatno vsebovati model posebej oblikovanega oddajenega signala, model namerne motnje, metode za preprečevanje motenj.

1 Splošna značilnost odpornosti proti hrupu radijskih komunikacijskih sistemov s frekvenčnim preskokom

Odpornost radijskih komunikacijskih sistemov s frekvenčnim preskokom

Znano je, da sta odpornost proti hrupu in tajnost dve najpomembnejši komponenti odpornosti proti hrupu SRC.

V tem primeru je v splošnem primeru odpornost proti hrupu SRS s frekvenčnim skokom (vendar, tako kot kateri koli drugi SRS) razumljena kot sposobnost normalnega delovanja, opravljanja nalog prenosa in sprejemanja informacij v pogojih radijskih motenj. Posledično je odpornost proti hrupu CDS sposobnost, da prenese škodljive učinke različnih vrst radijskih motenj, vključno z, najprej, organiziranimi motnjami.

Strategija ravnanja z organiziranimi motnjami CDS s frekvenčnim preskokom je praviloma v »beganju« signalov CDS pred vplivom motenj in ne v »soočenju« z njimi, kot se izvaja v CDS z FM1IPS. Zato je pri SRS s frekvenčnim preskokom ob zaščiti pred motnjami pomembna značilnost dejanski čas delovanja na eni frekvenci. Krajši kot je ta čas, večja je verjetnost, da na signale CPC s frekvenčnim preskokom ne bodo vplivale organizirane motnje.

Odpornost na hrup SRS s frekvenčnim preskokom ni odvisna samo od časa delovanja na eni frekvenci, ampak tudi od drugih pomembnih parametrov motilne postaje (SP) in SRS, na primer od vrste motenj in njene moči, moči uporabni signal, zgradba sprejemne naprave in metode protihrupne odpornosti, vključene v SRS. ...

Učinkovit učinek motenj na CPC s frekvenčnim skokom je mogoče doseči le, če motelec pozna ustrezne parametre signalov CPC, na primer osrednje frekvence kanalov, frekvenco frekvenčnih skokov, pasovno širino informacij, signal moč in motnje na mestu, kjer se nahaja sprejemnik CPC. Določene parametre CDS pridobi motelec praviloma neposredno s pomočjo radiotehnične izvidniške postaje (RTR), kot tudi s preračunavanjem izmerjenih parametrov CDS v druge značilnosti CDS, ki so funkcionalno povezana z njimi. Na primer, z merjenjem trajanja frekvenčnega skoka lahko izračunate pasovno širino frekvenčnega kanala sprejemnika CPC.

V splošnem primeru RTR s sprejemanjem in analizo prestreženih signalov ne le iz SRS, ampak tudi iz drugih radioelektronskih sredstev (RES) zagotavlja zbiranje informacij o nasprotni strani kot celoti. Signali SRS in RES vsebujejo številne tehnične značilnosti, ki so obveščevalne informacije. Te lastnosti določajo »elektronsko pisavo« SRS in RES ter omogočajo ugotavljanje njunih zmogljivosti, namena in pripadnosti.

Splošni algoritem za zbiranje podatkov z elektronsko inteligenco o parametrih signalov in značilnostih SRS je prikazan na sliki 1.

Slika 1 - Splošni algoritem za zbiranje podatkov z elektronsko inteligenco o parametrih signalov in značilnostih SRS

Za oceno odpornosti proti hrupu CPC pod vplivom različnih vrst motenj je potrebno imeti ustrezne kazalnike. Pri izbranih signalnih modelih, lastnem šumu sprejemne naprave in aditivnem šumu v sistemih za prenos diskretnih sporočil, je prednostni indikator kvantitativnega merila odpornosti proti hrupu povprečna verjetnost napake (MER) na bit informacije.

Druge kazalnike odpornosti proti hrupu CPC, na primer zahtevano razmerje signal/šum, pri katerem je zagotovljena določena kakovost sprejema informacij, verjetnost napake v kodni besedi in drugi, je mogoče izraziti v obliki CBO. na bit. Zmanjšanje CBO na bit pod pogojem enako verjetnega prenosa simbolov je mogoče doseči z uporabo algoritma, ki izvaja pravilo največje verjetnosti

, (6)

ki ima za binarni CPC obliko:

, (7)

kje je razmerje verjetnosti za signal.

Po nadaljnji predstavitvi največ pozornosti se bo osredotočil na razvoj in analizo algoritmov za izračun CBO na bit informacije. CBO bitna analiza bo izvedena v pogojih delovanja Gaussovega šuma sprejemnika CPC in aditivno organiziranih motenj, predvsem v zvezi s kanoničnimi (tipičnimi) FM sistemi, ki so osnovna osnova kompleksnejših CPC.

Zaključek

Glavni rezultati tečajnega dela so naslednji:

Izvedena je bila utemeljitev potrebe po uporabi in izboljšanju protihrupnih RTS.

Narejena je bila analiza glavnih značilnosti in parametrov protimotičnega RTS.

Izvedena je bila analiza glavnih metod povečanja tajnosti RTS.

Izvedena je bila analiza glavnih metod povečanja odpornosti RTS na namerne motnje.

Seznam uporabljenih virov

Informacijske tehnologije v sistemih radijskega inženiringa: učbenik / V.A. Vasin, I.B. Vlasov, Yu.M. Egorov et al, Ed. I. B. Fedorova. -m .: založba Moskovske državne tehnične univerze Bauman, 2004.-672s

Radiotehnični sistemi: Učbenik za univerze na special. Radijski inženiring ... Uredil Yu.P. Kazarinov. - M.: Višja šola, 2005.

Gonorovsky I.S. Radiotehnična vezja in signali. -M .: Radio in komunikacija, 1986.-512 str.

Osnove radijskih inženirskih sistemov: vadnica / Yu. T. Zyryanov, O. A. Belousov, P. A. Fedyunin. - Tambov: Založba FGBOU VPO TSTU, 2011 .-- 144 str.

Odpornost na hrup SAR v pogojih elektronskega bojevanja

Odpornost proti hrupu je najpomembnejša lastnost SAR, ki določa možnost učinkovitega reševanja funkcionalnih nalog v pogojih elektronskega bojevanja (EW).

Trenutno je elektronsko bojevanje opredeljeno kot skupek ukrepov in dejanj sprtih strani, katerih cilj je odkrivanje in motenje radioelektronskih sredstev (RES) sovražnika in elektronsko zaščito njihovih RES pred namernimi in nenamernimi motnjami ter tehnično izvidovanje RES signali. Hkrati odpornost proti hrupu RES označuje sposobnost opravljanja funkcionalnih nalog z določeno učinkovitostjo pod vplivom namernih in nenamernih motenj, pa tudi sposobnost preprečevanja radijske inteligence (RTR) njegovih signalov.

Analiza odpornosti proti hrupu zahteva sistemski (holističen) pristop, ob upoštevanju vseh struktur, ki so vključene v elektronsko bojevanje, medsebojnih povezav ciljev, ciljev in meril za ocenjevanje njihovega delovanja v dinamiki interakcije in razvoja. Dinamika interakcije (konfrontacije) sredstev in metod elektronskega bojevanja in elektronskega bojevanja je osnova elektronskega bojevanja. V tem smislu je odpornost proti hrupu kot del elektronskega bojevanja vojaško-tehnična kategorija in pomeni sposobnost izvajanja ciljna funkcija z organiziranim nasprotovanjem sovražniku.

Odpornost proti motnjam dosežemo s kombinacijo obrambnih in ofenzivnih dejanj (slika 7.11). Ofenzivna dejanja vključujejo uničenje motil, na primer z udarnimi letali z usmerjanjem raket na vir sevanja, pa tudi elektronsko zatiranje opreme RTR in nadzor sovražnikovih aktivnih motilnih postaj (counterREP). Obrambna dejanja vključujejo zaščito OVE pred specifičnimi motnjami in tehničnim izvidovanjem, ki ga zagotavlja nabor naprav in algoritmov OVE, vključno s prilagajanjem motečem okolju, rezervacijo in integracijo kanalov ter povečanjem tajnosti sevanja, posnemanje in maskiranje.

Vrednotenje odpornosti proti motnjam sistemov elektronskega bojevanja zahteva poznavanje sil in sredstev elektronskega bojevanja, zmogljivosti in značilnosti delovanja sovražnikovih sistemov, medsebojno obveščanje o dejanjih elektronskega bojevanja in elektronskega bojevanja (taktike uporabe). Značilnosti odpornosti proti hrupu je torej mogoče določiti, če se določijo vsi možni pogoji za delovanje radioelektronskega sistema (hrupno-ciljna situacija) in njihove spremembe v procesu elektronskega bojevanja.

Interferenčna odpornost kot del elektronskega bojevanja se ocenjuje po številnih kriterijih: informacijskem, energijskem, operativno-taktičnem in vojaško-ekonomskem. Ob upoštevanju kompleksne večfaktorske narave interakcije radijskih elektronskih naprav in sistemov elektronskega bojevanja v procesu elektronskega bojevanja je treba le specifikacije konfliktnih sistemov, ki določajo posamezne kazalnike zaščite OVE pred specifičnimi motnjami, vključenimi v splošno oceno odpornost proti hrupu.

V zvezi s SAR geodetske meritve je odpornost proti hrupu določena s tajnostjo in odpornostjo proti hrupu operacije.

Stealth označuje stopnjo zaščite oddanih signalov SAR pred zaznavanjem in merjenjem njihovih parametrov s sovražnikovim sistemom RTR.

Odpornost proti hrupu označuje učinkovitost delovanja SAR v pogojih določene motnje.

Tako so kazalniki odpornosti proti hrupu določeni kot rezultat analize antagonističnega konflikta sistemov RTR, REB in RSA v pogojih elektronskega bojevanja. Torej je ustvarjanje učinkovitih motenj v delovanju SAR geodezije mogoče le, če obstajajo dovolj popolne informacije o parametrih sevanja SAR. Zato mora neposredni sistem RTR sovražnikovega elektronskega bojevanja zaznati in oceniti parametre signalov SAR z zahtevano učinkovitostjo v interesu sistema elektronskega bojevanja. Po drugi strani pa je učinkovitost reševanja problemov RTR odvisna od značilnosti sevanih signalov SAR, učinkovitost interferenčnega učinka pa ni odvisna samo od vrste motenj, temveč tudi od algoritmov obdelave signala SAR.

Tajnost SAR geodetske meritve

Čeprav sta tajnost in odpornost proti hrupu SAR med seboj povezani predvsem s strukturo in algoritmi obdelave signalov, je priporočljivo njune značilnosti obravnavati ločeno. To je posledica zaporedja dejanj sprtih strani med elektronskim bojevanjem.

Na sl. 7.12 prikazuje funkcionalni diagram informacijskega konflikta kompleksa RSA in REB v obliki postaje za aktivno motenje (EPS). Informacijska podpora SAP izvaja postaja za neposredno radiotehnično izvidništvo (NRTR).

Tok signalov iz SAR in drugih virov sevanja, ki so v sprejemnem območju NRTR, prihaja do sprejemnih anten NRTR. Zaznavanje in določanje parametrov sevanja (nosilna frekvenca, modulacija, smer prihoda) izvaja sprejemna naprava. Na podlagi analize pridobljenih in shranjenih v zbirki podatkov (DB) signalnih karakteristik se prepoznajo viri sevanja in se sprejme odločitev o zatiranju delovanja SAR.

Na podlagi informacij o parametrih racionalne (optimalne) motnje za zaznane signale SAR, shranjenih v bazi, se EPS oblikuje, ojača (generira) in oddaja moteči signal v smeri SAR.

Procesor PCA analizira ciljno šumno situacijo in spreminja parametre zvočnega signala ter algoritem za obdelavo prejetih signalov in motenj, da bi optimiziral rešitev dane taktične naloge, na primer kartiranje.

Nadalje se postopek proti REB in SAR ponovi. Pomembno je omeniti, da v informacijskem konfliktu z REP pobuda pripada RSA. Odziv REB na pojav signalov SAR je vedno zakasnjen. Bolj kot je nepredvidljiv pojav sevanja in sprememba parametrov signalov SAR, večja je zakasnitev motenj in večja je učinkovitost SAR v pogojih elektronskega bojevanja.

Tajnost delovanja SAR določajo tako lastnosti oddanega signala kot zmožnosti sistema NRTR za zaznavanje in merjenje njihovih parametrov.

Glavne značilnosti HPTR so: občutljivost delovanja, prekrivanje razpona in frekvenčni pas hkratnega (trenutnega) sprejema, merilna natančnost parametrov signala, zamik odziva in prepustnost.

Na vhodu sprejemnika NRTR, na katerem je zagotovljeno reševanje nalog radiotehničnega izvidništva z danim izkoristkom. Občutljivost delovanja HPTR se spreminja v zelo širokem območju, odvisno od vrste signala in vrste sprejemnika.

10 MHz. Poleg notranjih

šum, zunanji šum je prisoten na vhodu sprejemnika RTR zaradi številnih virov sevanja.

Za geodetske SAR so značilni široki frekvenčni pasovi sondirnega signala (100 ... 500 MHz), ki jih določa zahtevana ločljivost razpona (1,5 ... 0,3) m. Zato tudi potencialna občutljivost ne presega -100 .. .- 110 dBW pri delu na PCA signalih.

Trenutno se kot sprejemne naprave uporabljajo detektorski (napajajoči) in superheterodinski sprejemniki. Superheterodinski sprejemniki zagotavljajo občutljivost blizu potenciala. Hkrati se za ogled celotnega frekvenčnega območja (1 ... 10 GHz) uporablja hitro uglaševanje sprejemnika (1 ... 4 GHz / s) s hkratno pasovno širino analize 2 ... 10 MHz. Zaporedno skeniranje frekvenčnega območja povzroči preskočene signale in napake pri merjenju frekvence. Ko se nosilna frekvenca signala PCA hitro ponovno uglasi (od impulza do impulza), zaporedna analiza frekvenčnega območja vodi do nesprejemljivih napak.

in lažni alarm

v vsakem zaprtem signalnem elementu, ki zahteva

razmerje signal/šum je 13 ... 15 dB.

Ob upoštevanju vsega hrupa in izgub je občutljivost delovanja, t.j. minimalna zahtevana moč izvidniškega signala na vhodu sprejemnika HPTR se spreminja v širokem razponu in je odvisna tako od vrste sprejemnika kot od parametrov signala. Torej, pri frekvenčnem območju 4 GHz (8 ... 12 GHz) ima večkanalni frekvenčni sprejemnik z pasovi filtra 10 MHz delovno občutljivost -80 ... - 90 dBW. Ko se pasovna širina filtra razširi na 100 MHz, kar je značilno za SAR, se občutljivost zmanjša za faktor 5 ... 10.

Moč signala SAR na vhodu sprejemnika je odvisna od ojačanja antene sistema HPTR. Zagotavljanje hkratnega zaznavanja in natančnega določanja koordinat SAR zahteva uporabo večkanalnih (več žarkovnih) anten in večkanalnih frekvenčnih sprejemnikov. To vodi do visoke kompleksnosti sistema HPTR. Zato se naloge zaznavanja in določanja smeri prihoda signala pogosto izvajajo v dveh fazah. Na prvi stopnji se z uporabo vsesmerne antene (več žarkov) zazna in izmeri nosilno frekvenco signala z večkanalnim frekvenčnim sprejemnikom. Na drugi stopnji se smer prihoda in parametri zaznanega signala določijo z uporabo visoko usmerjene (več žarkovne) antene. Na podlagi meritev signala in baze podatkov se prepozna vrsta radarja.

Najpomembnejša značilnost sistema HPTR in kompleksa EW kot celote je reakcijski čas na pojav difrakcijskega signala rentgenskih žarkov in njegova sprememba. Ta čas je določen z zamikom, ki ga povzroči izvajanje algoritmov za odkrivanje, merjenje parametrov signala in prepoznavanje tipa radarja ter čas motenja.

impulzi/s), ki jih je treba zaznati, določiti parametre in identificirati vir sevanja. Za možnosti reševanja teh problemov je značilna prepustnost. Prepustnost HPTP je odvisna od zmogljivosti večkanalnega sprejemnika™ in procesorja.

Ministrstvo za izobraževanje Ruske federacije

Tehnološki inštitut Biysk (podružnica)

Altajska državna tehnična univerza

njim. I.I. Polzunova

Oddelek MCIA

Povzetek tečaja:

"Osnove projektiranja naprav in sistemov"

Odpornost na motnje naprav in sistemov

Dokončano:

študent skupine IITT-02 Kulishkin M.A.

študent skupine IITT-02 Danilov A.V.

Nadzornik:

izredni profesor Sypin E.V.

Bijsk - 2004

P.

Uvod3

Imuniteta 4

Statična odpornost 4

Dinamična odpornost 5

Uporaba značilnosti dinamične odpornosti proti hrupu 8

Zaključek 10

Uvod

Odpornost na motnje- lastnost naprave ali sistema, da se upre zunanjim in notranjim elektromagnetnim motnjam, ki se uresničuje z metodami načrtovanja vezij, ki ne kršijo izbrane strukture uporabnega signala in principa konstrukcije naprave ali sistema.

Imuniteta- lastnost naprave ali sistema, da se upre zunanjim in notranjim elektromagnetnim motnjam, ki je realizirana zaradi izbrane strukture uporabnega signala in principa konstrukcije naprave ali sistema.

Tako izraz " odpornost proti hrupu"se bolj uporablja za vidike vezja pri načrtovanju naprav ali sistemov in izraz" odpornost proti hrupu"na zasnovo naprave ali sistema kot celote, tj. odpornost proti hrupu je glavna sestavina odpornosti proti hrupu.

Imuniteta

Odpornost naprav je lahko naslednjih vrst:

1. Odpornost proti statičnemu hrupu – ko je izpostavljen stalnim napetostim.

2. Dinamična odpornost proti hrupu - na učinke impulznega hrupa različnih oblik.

Statična odpornost

Na grafu je mogoče opaziti številne karakteristične napetostne ravni:

U od- nivo praga za preklop mikrovezja. Ko je dosežen, se mikrovezje premakne iz enega logičnega stanja v drugo;

U 0 st.pu- raven odpornosti na statični hrup glede na raven 0;

U 1 st.pu- raven odpornosti na statični hrup glede na stopnjo 1.

Raven praga se izračuna z uporabo statičnih ravni 0 in 1: U od = 0,5 (U 0 + U 1 ) .

Stopnje statične odpornosti se izračunajo na naslednji način: U 0 st.pu = U od - U 0 ; U 1 st.pu = U 1 - U od .

Kot se vidi | U 0 st.pu | = | U 1 st.pu | = U st.pu .

Primer:

Na splošno velja, da višja kot je hitrost mikrovezja, manjša je njegova odpornost proti hrupu, zlasti dinamična.

Dinamična odpornost proti hrupu

V opremi prevladujejo predvsem dinamični procesi, povezani s spremembo časa tokov in napetosti. Te spremembe povzročajo spremenljive tokove in EMF, ki se zaznavajo kot hrup, v vodnikih na ploščah in povezavah med ploščo. Zato je impulzni šum bolj značilen za ES.

Značilnost dinamične odpornosti proti hrupu grafično opisuje sposobnost integriranih vezij, da prenesejo impulzni šum, ki prispe na vhod mikrovezja. Interferenco v tem primeru predstavljajo impulzi poljubne oblike. Meritve te lastnosti lahko izvedemo na instalaciji, katere poenostavljena slika je prikazana na (slika 2.11).

Generator signala je simulator impulznega hrupa, ki vam omogoča nadzor parametrov impulzov. Oblika impulzov mora biti čim bližja obliki možnih motenj. Možni približki hrupa so prikazani na sliki.

riž. 3. Približek impulza

Ustvarjanje impulzov z nadzorovanimi parametri je zelo težka naloga. Zaradi tega je glavna porazdelitev pri analizi odpornosti proti hrupu prejela pravokoten impulz, čeprav imajo impulzi št. 2 - 4 obliko, ki je bližja obliki resničnega hrupa. Pri uporabi pravokotnega impulza kot testnega se pojavi težava pri raziskovanju največje hitrosti IC. V tem primeru mora biti generator signala zgrajen na elementih, katerih hitrost je za red velikosti višja od hitrosti testiranega mikrovezja.

Tu so spremenljive količine amplituda impulza hrupa U P in trajanje interferenčnega impulza t P .

Možna je izvedba računalniških eksperimentov, ki zmanjšujejo omejitev oblike in parametrov impulzov, vendar zahteva ustrezen model testiranega mikrovezja, ki ga ni vedno enostavno izvesti.

Indikator- najpreprostejša neinercialna naprava, na primer LED, ki beleži dogodke preklopa IC.

Za pridobitev značilnosti dinamične odpornosti proti hrupu izvedejo se številne meritve, ki določijo stanje indikatorja, pripišejo na primer znak "+" dogodku sprožitve mikrovezja in znak "-" odsotnosti sprožitve. Opravimo 4 teste. Rezultati poskusa so naslednji: v prvem in četrtem primeru ne pride do sprožitve, v drugem in tretjem - indikator beleži dogodek proženja IC: 1. “-“; 2. »+«; 3. »+«; 4."-". Rezultati poskusa so prikazani na grafu v koordinatah t P , U P... Točke 1, 2, 3, ... imajo koordinate, ki ustrezajo trajanju in amplitudi impulzov, ki jih nastavi generator.

Če je trajanje motnje krajše t n.min mikrovezje deluje stabilno pri kateri koli amplitudi motenj, vendar je to trajanje kratko, kar praktično izključuje prisotnost takšnih motenj. Če so na vhodu mikrovezja zelo kratki impulzi hrupa znatne amplitude, je njihov naboj majhen, vhodne kapacitivnosti nimajo časa za ponovno polnjenje, napetost na vhodu mikrovezja pa ne presega dovoljene vrednosti.

Uporaba lastnosti dinamične odpornosti proti hrupu

Značilnost dinamične odpornosti proti hrupu se pogosto uporablja pri načrtovanju elektronskih sistemov za oceno možnih motenj delovanja digitalnih vozlišč v prisotnosti inducirane motnje... Kot primer si oglejte komunikacijsko linijo, prikazano na sliki.

Pri tej nalogi je treba pri analizi kakovosti delovanja digitalnih vozlišč ugotoviti nevarnost motenj pri določenih parametrih. Torej:

Najprej se ocenijo vzajemni parametri električne in magnetne sklopke (tj. M in Z m);

Določeni so parametri motenj (U P , t P ) v pasivni vrsti;

Ocenjeno je tveganje motenj (U P , t P ) o značilnostih dinamične odpornosti proti hrupu.

Če se izvede razvoj opreme na določeni seriji mikrovezij, se lahko enkrat pridobljena značilnost tipičnega ventila uporabi za celotno serijo. Pri spreminjanju elementovne baze je treba karakteristiko pridobiti na novo. V normativni in tehnični dokumentaciji je statična odpornost proti hrupu obvezna, v večini primerov pa dinamična

Zaključek

Za povečanje odpornosti naprav ali sistemov proti hrupu na vplive motenj so potrebni posebni ukrepi, ki so določeni v fazi projektiranja in gradnje (zaščita, ozemljitev, racionalna namestitev itd.)

Mnogi ljudje mislijo, da zaščito električnih signalov in prenesenih informacij pred elektromagnetnimi motnjami zagotavljajo izključno oklopljene žice, oddaljenost od virov motenj in testiranje oddajno-sprejemne opreme. Vendar temu ni tako, obstaja veliko načinov za povečanje odpornosti merilnega kanala ali kanala za prenos informacij proti hrupu. Oblikovalci in razvijalci pogosto spregledajo pomembne točke, o čemer bomo razpravljali v nadaljevanju. Ena od pomanjkljivosti žičnih vodov je nizka odpornost proti hrupu in možnost enostavne nepooblaščene povezave. Razmislite o glavnih običajnih načinih za izboljšanje odpornosti proti hrupu.

Izbira medija za prenos. Sukani par. Zvijanje žic skupaj zmanjša valovno impedanco prevodnikov, posledično in prevzem. Twisted pair je dokaj robusten kabel. Pomembno vlogo pri zaščiti pred motnjami imajo tudi konektorji, na katere je kabel priključen, na primer RJ45 za arhitekturo Ethernet ali RS konektorji z vgrajenimi filtri. Slabosti kabla z sukanim parom vključujejo možnost preproste nepooblaščene povezave z omrežjem. Koaksialni kabel je bolj odporen na motnje kot sukani par. Zmanjša lastno sevanje, vendar je dražja in težja za namestitev. Kabelski komunikacijski kanali iz optičnih vlaken. Optični kabel - zahteva pretvorbo električnega signala v svetlobni signal, lahko se kombinira s kanalnim kodirnikom. Izjemno visoka stopnja odpornosti proti hrupu in brez sevanja pri podatkovnih hitrostih 3Gb/s. Glavne pomanjkljivosti kabla iz optičnih vlaken so zapletenost njegove namestitve, nizka mehanska trdnost in občutljivost na VVF, vključno z ionizirajočim sevanjem.

Drug način je, nenavadno, rezervacija komunikacijskih kanalov. Zelo pogosto, na primer na jedrske elektrarne v kanalih ACS. Tu bi rad spomnil tudi na 2 točki: maskiranje zaradi udarca strele v daljnovod pod napetostjo za ozemljenim vodnikom in poslabšanje ali izboljšanje kakovosti sprejema pri premikanju v bližini televizijske ali radijske antene. Torej ne igra vedno napeljavo kabla v skupnem pladnju ali cevovodu uničujočo vlogo, včasih lahko druge linije prikrijejo vaše in prevzamejo večino energije motenj nase.

Izbira vmesnika. Enotni signal 4 - 20 mA se že več desetletij pogosto uporablja za prenos analognih signalov pri ustvarjanju avtomatiziranih krmilnih sistemov. Prednost tega standarda je preprostost njegove izvedbe, možnost prenosa analognega signala na relativno dolge razdalje, ki je odporen proti hrupu. To je presenetljiv primer odstranitve frekvence prenosa iz karakterističnih frekvenc najverjetnejših elektromagnetnih motenj. Vendar je povsem jasno, da v sodobnem digitalnem ACS ni učinkovit. V merilnih sistemih se lahko enotni signal 4-20 mA uporablja samo za prenos signala s senzorja na sekundarni pretvornik. Odpornost na hrup takšnega signala zagotavlja odmik od visokofrekvenčnih motenj v enosmerni tok in preprostost rešitev vezja pri filtriranju motenj. Vmesnik RS-485 je relativno šibko odporen na motnje. USB je bolje zaščiten, saj je serijski vmesnik. Zaradi šibkih prvih protokolov in električno neuspešne zasnove konektorja (ki spominja na mikrotrakasto linijo) se med visokofrekvenčnimi motnjami pogosto izgubi. Izboljšanje kakovosti kodiranja v USB 3.0 in prehod na priključke mikro-USB bistveno povečata njegovo odpornost na elektromagnetne vplive. Ethernet in internet – z vidika merilnih sistemov so prednosti in slabosti teh vmesnikov na splošno podobni vmesniku USB. Seveda, ko merilni instrumenti delujejo v velikih porazdeljenih omrežjih, ti vmesniki danes praktično nimajo alternative. GPIB ali IEEE-488 je princip delovanja vmesnika, ki temelji na bajtno-serijski, bit-vzporedni izmenjavi informacij in to pojasnjuje njegovo visoko odpornost proti hrupu v primerjavi s paketnim prenosom.

Logična odpornost proti hrupu. Na fizični ravni obstaja veliko tehnik za digitalizacijo signala za izboljšanje odpornosti proti hrupu. Na primer, z uporabo določene napetosti namesto nevtralnega vodnika ali "ozemljitve" za logično ničlo. Še bolje je, če so ravni pristranske: + 12 V in -5 V ali + 3 V in + 12 V. Tukaj je treba uporabiti programsko izvedbo odpornosti proti hrupu povratne informacije za večkratno zaslišanje naprav v primeru izkrivljanja informacij in uporabo metod za preprečevanje motenj in obnavljanja kodiranja.

Še nekaj tehnik za povečanje odpornosti proti hrupu:

uporaba diferencialnih signalov in sprejemnih metod;

uporaba ločenih povratnih vodnikov znotraj kabla;

ozemljitev neuporabljenih ali rezervnih vodnikov;

odprava različnih potencialov na različnih točkah ozemljitve ali skupnih vodnikov;

povečanje moči in amplitude signalov;

prevod enega vmesnika v drugega, pri čemer so izključene slabosti obeh;

povečanje potencialne razlike med logičnimi nivoji;

odstranitev oddanih frekvenc iz karakterističnega spektra motenj;

izbor metod proženja (po robovih, amplitudi, prirastku, frekvenci, fazi, določenem zaporedju itd.);

sinhronizacija;

uporaba logičnih in signalnih zemljišč ter njihova zaščita;

Seznam tehnik verjetno ni omejen na nič drugega kot na vire, znanje in iznajdljivost določene osebe ali organizacije.

Kombinirajte z Emctestlab