คำว่า "เสียงรบกวน" หมายถึงการรบกวนต่างๆ ที่บิดเบือนสัญญาณที่ส่งและนำไปสู่การสูญเสียข้อมูล

สาเหตุทางเทคนิคของการรบกวน:

สายสื่อสารคุณภาพต่ำ

ความไม่มั่นคงจากกระแสข้อมูลที่ส่งผ่านช่องทางเดียวกัน

การปรากฏตัวของเสียงรบกวนทำให้สูญเสียข้อมูล

แชนนอนพัฒนาพิเศษ ทฤษฎีการเข้ารหัสให้วิธีการจัดการกับเสียง แนวคิดที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของทฤษฎีนี้คือ รหัสที่ส่งผ่านสายการสื่อสารต้องเป็น ซ้ำซ้อน

รหัสซ้ำซ้อน – นี่เป็นข้อมูลที่ส่งซ้ำหลายครั้ง

ความซ้ำซ้อนของโค้ดต้องไม่ใหญ่เกินไป ซึ่งจะนำไปสู่ความล่าช้าและค่าใช้จ่ายในการสื่อสารที่สูงขึ้น

ทฤษฎีการเข้ารหัสช่วยให้คุณได้รหัสที่เหมาะสมที่สุด: ความซ้ำซ้อนของข้อมูลที่ส่งจะเป็น ขั้นต่ำที่เป็นไปได้, แ ความถูกต้องได้รับข้อมูล - ขีดสุด.

ก่อนหน้านี้มีการตั้งข้อสังเกตว่าเมื่อส่งข้อความผ่านช่องทางการสื่อสาร การรบกวนอาจเกิดขึ้นซึ่งอาจนำไปสู่การบิดเบือนของอักขระที่ได้รับ ตัวอย่างเช่น หากคุณพยายามส่งข้อความคำพูดไปยังบุคคลที่อยู่ห่างจากคุณมากในสภาพอากาศที่มีลมแรง ข้อความนั้นอาจถูกบิดเบือนอย่างมากจากการรบกวนเช่นลม โดยทั่วไป การส่งข้อความเมื่อมีสัญญาณรบกวนเป็นปัญหาทางทฤษฎีและทางปฏิบัติที่ร้ายแรง ความสำคัญของการสื่อสารโทรคมนาคมคอมพิวเตอร์มีเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งการแทรกแซงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ เมื่อทำงานกับข้อมูลที่เข้ารหัสซึ่งบิดเบี้ยวจากการรบกวน ปัญหาหลักต่อไปนี้สามารถแยกแยะได้: การสร้างความจริงที่ว่าข้อมูลถูกบิดเบือน ค้นหาว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นที่ใดของข้อความที่ส่ง แก้ไขข้อบกพร่อง อย่างน้อยก็มีความแน่นอนในระดับหนึ่ง

การรบกวนในการส่งข้อมูลเป็นเรื่องปกติในทุกพื้นที่ กิจกรรมระดับมืออาชีพและในชีวิตประจำวัน หนึ่งในตัวอย่างที่ได้รับข้างต้น ตัวอย่างอื่น ๆ กำลังคุยโทรศัพท์ ผู้รับที่ "ระเบิด" ขับรถในสายหมอก ฯลฯ ส่วนใหญ่แล้ว บุคคลจะรับมือกับงานแต่ละอย่างข้างต้นได้ดี แม้ว่าเขาจะไม่ได้ตระหนักอยู่เสมอว่าเขาทำงานอย่างไร (กล่าวคือ ไม่ใช่อัลกอริทึม แต่ขึ้นอยู่กับการเชื่อมโยงบางประเภท) เป็นที่ทราบกันว่าภาษาธรรมชาติมีขนาดใหญ่ ความซ้ำซ้อน(ในภาษายุโรป - มากถึง 7%) ซึ่งอธิบายภูมิคุ้มกันเสียงสูงของข้อความที่ประกอบด้วยตัวอักษรจากตัวอักษรของภาษาดังกล่าว ตัวอย่างที่แสดงให้เห็นการต่อต้านของภาษารัสเซียต่อการแทรกแซงคือประโยค "ในคำ vso glono zomonono side o" ในที่นี้ 26% ของตัวละคร "ถูกโจมตี" แต่สิ่งนี้ไม่ได้นำไปสู่การสูญเสียความหมาย ดังนั้น ในกรณีนี้ ความซ้ำซ้อนเป็นคุณสมบัติที่มีประโยชน์

นอกจากนี้ยังสามารถใช้ความซ้ำซ้อนเมื่อส่งข้อความที่เข้ารหัสใน ระบบเทคนิค. ตัวอย่างเช่น แต่ละส่วนของข้อความ ("ประโยค") ถูกส่งสามครั้ง และชิ้นส่วนคู่ที่ตรงกันทั้งหมดถือว่าถูกต้อง อย่างไรก็ตาม ความซ้ำซ้อนจำนวนมากนำไปสู่ต้นทุนเวลาสูงในการถ่ายโอนข้อมูล และต้องใช้หน่วยความจำจำนวนมากสำหรับการจัดเก็บ เป็นครั้งแรกที่ K. Shannon ได้ทำการศึกษาเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับการเข้ารหัสที่มีประสิทธิภาพ

ทฤษฎีบทแรกแชนนอนประกาศความเป็นไปได้ในการสร้างระบบสำหรับการเข้ารหัสข้อความที่ไม่ต่อเนื่องอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจำนวนเฉลี่ยของสัญลักษณ์ไบนารีต่อหนึ่งสัญลักษณ์ของข้อความมีแนวโน้มที่จะเอนโทรปีของแหล่งที่มาของข้อความโดยไม่แสดงอาการ (ในกรณีที่ไม่มีการรบกวน) งานของการเข้ารหัสที่มีประสิทธิภาพถูกอธิบายโดยกลุ่มสาม:

X = (X 4ผม) - ตัวเข้ารหัส - วี

ที่นี่ เอ็กซ์, บี -ตัวอักษรอินพุตและเอาต์พุตตามลำดับ ภายใต้ฝูงชน x ฉันสัญญาณใด ๆ (ตัวอักษร, คำ, ประโยค) สามารถเข้าใจได้ วี -ชุดจำนวนองค์ประกอบซึ่งในกรณีของการเข้ารหัสอักขระด้วยตัวเลขจะถูกกำหนดโดยฐานของระบบตัวเลข (เช่น ตู่= 2). ตัวเข้ารหัสจะแมปแต่ละข้อความ x ฉันจาก Xการรวมรหัสที่สร้างขึ้นจาก ฉันตั้งสัญลักษณ์ วีข้อจำกัดของงานนี้คือการไม่มีการรบกวน จำเป็นต้องประมาณความยาวเฉลี่ยขั้นต่ำของชุดรหัส

เพื่อแก้ปัญหานี้ ต้องรู้ความน่าจะเป็น พี่ไอข้อความปรากฏขึ้น ฉัน,ซึ่งตรงกับจำนวนอักขระที่กำหนด ฉันตัวอักษร วีแล้วการคาดหมายทางคณิตศาสตร์ของจำนวนอักขระจาก วีกำหนดไว้ดังนี้

เอ็น ซี พี = ฉัน ฉัน R ฉัน(ค่ากลาง).

จำนวนตัวอักษรโดยเฉลี่ยนี้ วีสอดคล้องกับเอนโทรปีสูงสุด Hmax = นบันทึก cp ต.เพื่อให้แน่ใจว่าการส่งข้อมูลที่มีอยู่ในข้อความ Xการรวมรหัสจาก วีสภาพ H4max ≥ สูง(x),หรือ n cfบันทึก ตู่≥- รีบันทึก อาร์ ไอ .ในกรณีนี้ ข้อความที่เข้ารหัสมีความซ้ำซ้อน n cf≥ส(x) /บันทึก t, นขั้นต่ำ = ส(x) /บันทึก ต.

ปัจจัยความซ้ำซ้อน

ถึงคุณ = ( ชมสูงสุด- ชม(x)) / ชมสูงสุด = ( นซีพี- นนาที) / น cp

เราเขียนค่าเหล่านี้ในรูปแบบของตาราง 1.8. เรามี:

นู๋ขั้นต่ำ = ชม(x) / บันทึก 2 = 2,85, Kยู = (2,92 - 2,85) / 2,92 = 0,024,

เหล่านั้น. รหัสแทบไม่มีความซ้ำซ้อน จะเห็นได้ว่าจำนวนอักขระไบนารีโดยเฉลี่ยมีแนวโน้มที่จะเอนโทรปีของแหล่งข้อความ

ตารางที่ 3.1 ตัวอย่างทฤษฎีบทแรกของแชนนอน

นู๋	Рхฉัน	x ฉัน	รหัส	ฉัน	พี ฉัน - ∙ พี่ไอ	Рхฉันบันทึก Рхฉัน
	0,19	x1			0,38	-4,5522
	0,16	x2			0,48	-4,2301
	0.16	x3			0,48	-4,2301
	0,15	x4			0,45	-4,1054
	0,12	x5			0,36	-3,6706
	0,11	x6			0,33	- 3,5028
	0,09	X7			0,36	-3,1265
	0,02	x8			0,08	-3,1288
	Σ=1	Σ=2.92	Σ=2.85

ทฤษฎีบทที่สองของแชนนอนระบุว่าเมื่อมีสัญญาณรบกวนในช่องก็เป็นไปได้ที่จะค้นหาระบบการเข้ารหัสดังกล่าวซึ่งข้อความจะถูกส่งด้วยความน่าเชื่อถือที่กำหนด หากมีขีดจำกัด แบนด์วิดท์ของช่องสัญญาณจะต้องเกินความจุของแหล่งข้อความ

ดังนั้น ทฤษฎีบทที่สองของแชนนอนจึงกำหนดหลักการของการเข้ารหัสการแก้ไขข้อผิดพลาด สำหรับช่องสัญญาณรบกวนที่ไม่ต่อเนื่อง ทฤษฎีบทระบุว่าหากอัตราการสร้างข้อความน้อยกว่าหรือเท่ากับความจุของช่องสัญญาณ แสดงว่ามีรหัสที่รับรองการส่งสัญญาณด้วยอัตราความผิดพลาดที่ต่ำตามอำเภอใจ

หลักฐานของทฤษฎีบทอยู่บนพื้นฐานของเหตุผลดังต่อไปนี้ ลำดับเริ่มต้น X = (ซี)เข้ารหัสด้วยตัวอักษรจาก วีเพื่อให้ได้ปริมาณงานสูงสุด (ช่องสัญญาณไม่มีการรบกวน) แล้วตามลำดับ วีระยะเวลา พีแนะนำตัว rตัวละครและลำดับใหม่ของ p + rตัวอักษร จำนวนลำดับที่เป็นไปได้ของความยาวและ + ตู่มากกว่าจำนวนลำดับที่เป็นไปได้ของความยาว ป.ชุดของลำดับความยาวทั้งหมด พี + rสามารถแบ่งออกเป็น พีเซตย่อย ซึ่งแต่ละส่วนสัมพันธ์กับหนึ่งในลำดับของความยาว ป.ในการปรากฏตัวของการรบกวนในลำดับของ พี + rได้มาจากเซตย่อยที่เกี่ยวข้องโดยมีความน่าจะเป็นเพียงเล็กน้อย

ช่วยให้คุณสามารถกำหนดด้านรับของช่องสัญญาณว่าชุดย่อยใดเป็นของลำดับของความยาวที่ได้รับซึ่งบิดเบี้ยวโดยการรบกวน n + r,และด้วยเหตุนี้จึงฟื้นฟู ลำดับเดิมระยะเวลา ป.

ทฤษฎีบทนี้ไม่ได้ให้วิธีการเฉพาะสำหรับการสร้างรหัส แต่ระบุขีดจำกัดของสิ่งที่ทำได้ในการสร้างรหัสแก้ไขข้อผิดพลาด และกระตุ้นการค้นหาวิธีการใหม่ในการแก้ปัญหานี้

ผลงานที่ดีต่อ ทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์นักวิทยาศาสตร์โซเวียตสร้างการเชื่อมต่อ วลาดีมีร์ อเล็กซานโดรวิช โคเทลนิคอฟ(พ.ศ. 2483-2493 แห่งศตวรรษที่ XX) วี ระบบที่ทันสมัยการสื่อสารดิจิทัลเพื่อต่อสู้กับการสูญหายของข้อมูลระหว่างการส่ง:

ข้อความทั้งหมดถูกแบ่งออกเป็นส่วน ๆ - บล็อก;

สำหรับแต่ละบล็อก จะคำนวณเช็คซัม (ผลรวมของเลขฐานสอง) ซึ่งจะถูกส่งไปพร้อมกับบล็อกนี้

ที่แผนกต้อนรับ เช็คซัมของบล็อกที่ได้รับจะถูกคำนวณใหม่ หากไม่ตรงกับต้นฉบับ การส่งจะถูกทำซ้ำ

ตารางที่ 3.2. แบบจำลองของ Claude Shannon สำหรับการส่งข้อมูลในระบบการสื่อสารทางเทคนิค

วรรณกรรมเพิ่มเติม:

№	หัวข้อบทเรียน	วรรณกรรม
	สารสนเทศที่เป็นหนึ่งเดียวของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี	Mogilev "สารสนเทศ"
	ด้านสังคมสารสนเทศ	“แง่มุมทางสังคมวัฒนธรรมของการแฮ็ก” (อ้างอิงจากสื่อจาก Wikipedia สารานุกรมอิเล็กทรอนิกส์ฟรี)
	ด้านกฎหมายสารสนเทศ	“ แง่มุมทางกฎหมายของสารสนเทศ” (ตามเนื้อหาจากเว็บไซต์“ สารสนเทศที่ 5”) http://www.5byte.ru/referat/zakon.php
	ข้อมูลและโลกทางกายภาพ ข้อมูลและสังคม	"ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับวิทยาการคอมพิวเตอร์" จากหนังสือเรียน N. Ugrinovich "วิทยาการคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีสารสนเทศ" หน้า 12-17
	สารสนเทศของสังคม	ขึ้นอยู่กับวัสดุ วารสารอิเล็กทรอนิกส์พีซีเวิลด์ http://schools.keldysh.ru/sch444/MUSEUM/pres/cw-01-2000.htm
	โทรคมนาคมในบัชคอร์โตสถาน	พอร์ทัล "สาธารณรัฐ Bashkortostan" - ส่วนโทรคมนาคม http://bashkortostan.rf/potential/telecommunications/
	ความปลอดภัยของข้อมูลสังคมและปัจเจกบุคคล	"ความปลอดภัยของข้อมูลของแต่ละบุคคล สังคม รัฐ" (ตามวัสดุ e-book V.A. Kopylova "กฎหมายข้อมูล" บทที่ 10-11) http://www.i-u.ru/biblio/archive/kopilov_iform/04.aspx
	หัวข้อ 2.1. ระดับต่างๆความคิดเกี่ยวกับข้อมูล ความหมายของคำศัพท์ในด้านความรู้ต่างๆ	"แนวทางเชิงความหมายในการนิยามข้อมูล" (เนื้อหาจาก Wikipedia - สารานุกรมอิเล็กทรอนิกส์ฟรี ส่วน "ข้อมูลในสังคมมนุษย์") http://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%ED%F4%EE%F0% EC%E0 %F6%E8%FF

กระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์ของสหพันธรัฐรัสเซีย

สถาบันการศึกษางบประมาณของรัฐบาลกลาง

การศึกษาระดับมืออาชีพที่สูงขึ้น

"มหาวิทยาลัยรัฐคูบาน"

(FGBOU VPO "KubGU")

คณะฟิสิกส์และเทคโนโลยี

ภาควิชาออปโตอิเล็กทรอนิกส์

หลักสูตรการทำงาน

การศึกษาวิธีการป้องกันเสียงรบกวนของระบบวิศวกรรมวิทยุ

ฉันทำงานเสร็จแล้ว

Andriyash Maxim Vladimirovich

ความชำนาญพิเศษ 210302 - วิศวกรรมวิทยุ

ที่ปรึกษาวิทยาศาสตร์

รองศาสตราจารย์ ปริญญาเอก

หนึ่ง. คาซาคอฟ

ครัสโนดาร์ 2013

เรียงความ

Andriyash M.V. การวิจัยวิธีการสร้างภูมิคุ้มกันของระบบวิศวกรรมวิทยุ รายวิชา: 29 น. 1 มะเดื่อ 4 แหล่ง

ภูมิคุ้มกันทางเสียง ภูมิคุ้มกันของระบบ การซ่อนตัวของระบบ

นี้ ภาคนิพนธ์คือการปรับปรุงความซับซ้อนของการศึกษาและระเบียบวินัยของระบบวิศวกรรมวิทยุซึ่งรวมถึง: เพื่อแสดงให้เห็นถึงความจำเป็นในการใช้และปรับปรุง RTS ภูมิคุ้มกันเสียงเพื่อวิเคราะห์ลักษณะหลักและพารามิเตอร์ของ RTS ภูมิคุ้มกันเสียง วิธีการหลักสำหรับ การเพิ่มการซ่อนตัวของ RTS ซึ่งเป็นวิธีการหลักในการเพิ่มความต้านทานของ RTS ต่อการรบกวนโดยเจตนา

ผลลัพธ์หลักของงานหลักสูตรมีดังนี้: ในระหว่างหลักสูตรมีการให้เหตุผลสำหรับความจำเป็นในการใช้และปรับปรุง RTS ของภูมิคุ้มกันทางเสียงและการวิเคราะห์ได้ทำการวิเคราะห์คุณสมบัติหลักและพารามิเตอร์ของ RTS ภูมิคุ้มกันทางเสียง การวิเคราะห์ถูกสร้างขึ้นจากวิธีการหลักในการเพิ่มความลับของ RTS และการวิเคราะห์วิธีการหลักในการเพิ่มความเสถียรของ RTS ต่อการรบกวนโดยเจตนา

บทนำ

1. ภูมิคุ้มกันเสียง

2. ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับวิธีการป้องกันการรบกวน

2.1 ลักษณะภูมิคุ้มกันทั่วไป

2.2 ความสัมพันธ์ระหว่างประสิทธิภาพของระบบวิทยุกับการต้านทานการรบกวน

2.3 ภูมิคุ้มกันของระบบ

2.4 การลักลอบของระบบ

2.5 ลักษณะทั่วไปของภูมิคุ้มกันเสียง

4. ภูมิคุ้มกันเสียงSRS

4.1 ลักษณะทั่วไปภูมิคุ้มกันการรบกวนของระบบวิทยุสื่อสารที่มีการกระโดดความถี่

บทสรุป

ความลับทางเทคนิควิทยุภูมิคุ้มกันเสียง

บทนำ

ปัญหาในการเพิ่มภูมิคุ้มกันทางเสียงของระบบควบคุมและการสื่อสารนั้นรุนแรงมาก และยังไม่พบวิธีแก้ปัญหาในปัญหาที่ใช้บ่อยที่สุด การแก้ปัญหานี้อำนวยความสะดวกโดยการใช้งานแบบบูรณาการ วิธีการต่างๆและวิธีการ (สัญญาณที่มีรูปร่างซับซ้อน, วิธีการที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการประมวลผล, อาร์เรย์เสาอากาศแบบแบ่งเฟส, เทคโนโลยีดิจิตอลความเร็วสูง, เทคโนโลยีสมัยใหม่, มาตรการองค์กร).

วิธีที่สำคัญที่สุดในการบรรลุภูมิคุ้มกันเสียงที่ต้องการของระบบวิทยุสื่อสาร (RSS) ภายใต้อิทธิพลของการรบกวน (โดยเจตนา) คือการใช้สัญญาณที่มีการกระโดดความถี่สุ่มเทียม (PRFC) และการใช้อัลกอริธึมที่เหมาะสมและกึ่งเหมาะสมที่สุด เพื่อประมวลผลสัญญาณดังกล่าว

อย่างไรก็ตาม ปัญหาประสิทธิผลของ SRS ด้วยการกระโดดความถี่การวิจัยและพัฒนาวิธีการที่มีแนวโน้มในการปรับปรุงภูมิคุ้มกันทางเสียงของ SRS โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริบทของการปรับปรุงกลยุทธ์และเทคนิคการติดขัดทางอิเล็กทรอนิกส์ (REB) อย่างต่อเนื่องยังคงมีความเกี่ยวข้องและมีความสำคัญทั้งจากประเด็นทางวิทยาศาสตร์และในทางปฏิบัติ มุมมอง

ปรากฏใน เมื่อเร็ว ๆ นี้ความเป็นไปได้ของการนำเทคโนโลยีไมโครโปรเซสเซอร์ความเร็วสูงมาใช้อย่างกว้างขวางและองค์ประกอบพื้นฐานที่ทันสมัยใน SRS ทำให้สามารถนำหลักการใหม่มาใช้ในการสร้าง การรับสัญญาณ และการประมวลผลสัญญาณด้วยการกระโดดความถี่ รวมถึงการเว้นวรรคความถี่ของสัญลักษณ์ที่มีความหลายหลากสูงและระยะเวลาสั้น องค์ประกอบ การใช้ร่วมกันของคีย์เปลี่ยนความถี่ M-ary (FM) และการเข้ารหัสสัญญาณที่ป้องกันเสียงรบกวนด้วยการกระโดดความถี่และอาร์เรย์เสาอากาศแบบปรับได้ ทั้งหมดนี้ทำให้มั่นใจได้ว่ามีภูมิคุ้มกันเสียงสูงของ SRS เมื่อสัมผัสกับ ประเภทต่างๆการแทรกแซงที่จัด

1. ภูมิคุ้มกันเสียง

ความสามารถของระบบวิศวกรรมวิทยุ (RTS) ในการทำงานด้วยคุณภาพที่กำหนดในเงื่อนไขของมาตรการตอบโต้ทางอิเล็กทรอนิกส์ (REP) เรียกว่าภูมิคุ้มกันทางเสียง ภูมิคุ้มกันทางเสียงสามารถจำแนกได้โดยดัชนีความน่าจะเป็นดังต่อไปนี้:

(1)

โดยที่ Ppd - ความน่าจะเป็นที่จะระงับ RTS แสดงถึงความลับของระบบ n0 - ความน่าจะเป็น (การป้องกันเสียงรบกวน) ของความสำเร็จของงานโดย RTS ในกรณีที่ไม่มี REB n1 - ความน่าจะเป็นที่จะสำเร็จภารกิจ RTS ในเงื่อนไขของ REB ในทางกลับกัน ความน่าจะเป็น Ppd ถูกเสนอให้พิจารณาในรูปแบบ:

(2)

โดยที่ Ррз คือความน่าจะเป็นที่พารามิเตอร์ของสัญญาณที่ใช้ใน RTS จะถูกกำหนด (สำรวจใหม่) โดยระบบ ECM ของศัตรู

Risp - ความน่าจะเป็นของศัตรูที่ใช้ REB โดยมีเงื่อนไขว่าพารามิเตอร์ของสัญญาณได้รับการตรวจตราด้วยความแม่นยำที่จำเป็นสำหรับการจัดการปราบปราม

Рpp คือความน่าจะเป็นของผลกระทบของการรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์บนเครื่องรับของ RTS ที่อยู่ระหว่างการพิจารณา โดยมีเงื่อนไขว่าพารามิเตอร์สัญญาณจะถูกตรวจสอบใหม่ (โดยประมาณ) ด้วยความแม่นยำที่กำหนดและใช้วิธีปราบปรามทางอิเล็กทรอนิกส์

ปริมาณงาน ด้วยช่องสัญญาณเดียวหรือหลายช่องสัญญาณ แต่มีช่องสัญญาณ RS ที่สม่ำเสมอ มักจะประมาณค่าเป็นบิตต่อวินาที สำหรับช่องสัญญาณที่ต่างกันระหว่างการประมวลผลแบบดิจิทัล ตัวบ่งชี้นี้จะถูกวัดในหน่วยเดียวกันด้วย ดังนั้นปริมาณงาน

(3)

ที่อีอีทีพี

โดยที่ J คือจำนวนข้อมูลที่ดึงมาในเวลา T

e เป็นตัวบ่งชี้ความแม่นยำ

edop เป็นค่าที่อนุญาต

2. ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับวิธีการป้องกันการรบกวน

ในระบบวิศวกรรมวิทยุใดๆ ก็ตาม อิทธิพลของการรบกวนชนิดต่างๆ อาจได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ วิธีการป้องกันจะขึ้นอยู่กับการใช้ความแตกต่างของสัญญาณและการรบกวน ความแตกต่างเหล่านี้ทำให้สามารถเลือกสัญญาณหลักได้: ความถี่ เวลา เชิงพื้นที่ และโพลาไรซ์ เมื่อสเปกตรัมของสัญญาณและสัญญาณรบกวนซ้อนทับกัน การลดสัญญาณรบกวนเป็นไปได้ในอุปกรณ์ประมวลผลที่คำนึงถึงความแตกต่างในโครงสร้างที่ละเอียดของสัญญาณ ความแตกต่างที่เป็นไปได้ระหว่างสัญญาณและการรบกวนที่ใช้เพื่อระงับผลกระทบของการรบกวนมีดังนี้

ในกรณีที่สเปกตรัมของสัญญาณและการรบกวนต่างกัน จะใช้รูปแบบการกรองเพื่อต่อสู้กับสัญญาณรบกวน สถานการณ์ต่อไปนี้เป็นไปได้:

− คลื่นรบกวนและสเปกตรัมสัญญาณไม่ทับซ้อนกัน

− สเปกตรัมการรบกวนกระจุกตัวอยู่ที่ส่วนของสเปกตรัมสัญญาณ

− สเปกตรัมของสัญญาณรบกวนและสัญญาณซ้อนทับกัน แต่โครงสร้างที่ดีของพวกมันมีความแตกต่างกัน

เมื่อสเปกตรัมสัญญาณรบกวนและสัญญาณเหลื่อมกัน เมื่อการปรับความถี่หรือการบากไม่ได้ผล ตัวกรองหวีหรือตัวกรองที่ตรงกันจะถูกใช้ ความแตกต่างในโครงสร้างของสัญญาณและสเปกตรัมการรบกวนยังใช้ในอุปกรณ์การเลือกเป้าหมายเคลื่อนที่ (MTS) กับพื้นหลังของการรบกวนแบบพาสซีฟ หลักการของ SDC จะกล่าวถึงด้านล่าง

ความแตกต่างในโครงสร้างชั่วคราวของสัญญาณและสัญญาณรบกวนถูกใช้เพื่อต่อสู้กับสัญญาณรบกวนที่มีพารามิเตอร์แตกต่างจากสัญญาณ: ระยะเวลา ระยะเวลาการทำซ้ำ เวลาที่มาถึง การใช้การเข้ารหัสสัญญาณตามจำนวนพัลส์และช่วงเวลาระหว่างพวกเขา การเลือกตามระยะเวลาระหว่างการติดตามเป้าหมายอัตโนมัติ - นี่คือบางส่วน วิธีการที่มีอยู่ต่อสู้กับการรบกวนประเภทนี้

ความแตกต่างในตำแหน่งเชิงพื้นที่ของแหล่งสัญญาณและการรบกวนสามารถลดผลกระทบของการรบกวนได้อย่างมากโดยการเพิ่มความละเอียดของเรดาร์และ RNS ในพิกัดเชิงมุม ปราบปรามกลีบด้านข้างของ AP และชดเชยการรบกวนที่ตกลงมาที่กลีบด้านข้างของ AP .

ปัจจุบันความแตกต่างในโครงสร้างโพลาไรซ์ของสัญญาณและการรบกวนถูกใช้เพื่อระงับการสะท้อนที่รบกวนจากไฮโดรมิเตอร์ผ่านการใช้เสาอากาศโพลาไรซ์

1 ลักษณะทั่วไปของภูมิคุ้มกันเสียง

ภูมิคุ้มกันเสียงของระบบวิทยุแสดงถึงความสามารถในการรักษาความถูกต้องของการดึงข้อมูลและปริมาณงานที่ได้รับเมื่อมีสัญญาณรบกวน

ภูมิคุ้มกันเสียงของ RTS ได้รับการประกันโดยภูมิคุ้มกันเสียงและความลับของการกระทำ สำหรับการสกัดข้อมูล RTS ทางวิทยาศาสตร์ การรักษาความลับของระบบไม่ได้บังคับ ดังนั้นแนวคิดของภูมิคุ้มกันทางเสียงจึงเกิดขึ้นพร้อมกับแนวคิดเรื่องภูมิคุ้มกันทางเสียง

แบนด์วิดธ์ RTS ของการดึงข้อมูลถูกกำหนดโดยความเร็วสูงสุดของการดึงข้อมูลด้วยความแม่นยำที่กำหนด

ปริมาณงาน ด้วยช่องสัญญาณเดียวหรือหลายช่องสัญญาณ แต่มีช่องสัญญาณ RS ที่สม่ำเสมอ มักจะประมาณค่าเป็นบิตต่อวินาที สำหรับช่องสัญญาณที่ต่างกันระหว่างการประมวลผลแบบดิจิทัล ตัวบ่งชี้นี้จะถูกวัดในหน่วยเดียวกันด้วย ดังนั้น ปริมาณงาน C = สูงสุด (Jr) ที่ e UTP โดยที่ J คือจำนวนข้อมูลที่ดึงมาในเวลา T, e คือตัวบ่งชี้ความแม่นยำ EDOP คือค่าที่อนุญาต

การจำกัดแบนด์วิดท์ที่ทำได้ตามทฤษฎี C เรียกว่าศักยภาพ ขึ้นอยู่กับข้อมูลที่นำมาในคำจำกัดความ ในกรณีที่ไม่มีสัญญาณรบกวนสำหรับข้อความที่ไม่ต่อเนื่อง ทฤษฎีข้อมูลคือโดยที่ Vk คืออัตราการทำซ้ำเฉลี่ยของสัญญาณที่ k u คือจำนวนประเภทของสัญลักษณ์ที่ส่ง

เมื่อมีสัญญาณรบกวนในรูปแบบของสัญญาณรบกวนสีขาวปกติ สูตรของแชนนอนก็ใช้ได้

เห็นได้ชัดว่าปริมาณงาน C หยุดขึ้นอยู่กับ DD

ในระบบการค้นคืนข้อมูล จะไม่สามารถเข้ารหัสข้อความต้นทางได้อย่างสมบูรณ์

ความละเอียดของ RTS คือความสามารถของระบบในการรักษาความถูกต้องเฉพาะของการดึงข้อมูลภายใต้การรบกวนของสัญญาณที่อยู่ติดกัน ตัวบ่งชี้นี้ถูกกำหนดโดยความละเอียดของสัญญาณอย่างสมบูรณ์

2 ความสัมพันธ์ระหว่างประสิทธิภาพของระบบวิทยุและภูมิคุ้มกันเสียง

ระบบควบคุมและสื่อสารทางวิทยุมักจะเป็น ส่วนสำคัญคอมเพล็กซ์ควบคุมที่ซับซ้อน (วัตถุ คน) และมีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินและส่งข้อมูลการวัดที่แสดงลักษณะเวกเตอร์สถานะของวัตถุควบคุม เพื่อส่งคำสั่งและข้อมูลการสื่อสารประเภทต่างๆ

ความสามารถของชุดควบคุมที่ซับซ้อนในการทำงานภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดมักจะมีลักษณะเฉพาะด้วยประสิทธิภาพ โดยปกติสำหรับระบบควบคุมวิทยุและการสื่อสารที่เป็นส่วนหนึ่งของความซับซ้อนดังกล่าว ขอแนะนำให้ใช้แนวคิดของประสิทธิภาพ ซึ่งควรเข้าใจว่าเป็นความสามารถในการปฏิบัติงาน (ส่วนตัว สัมพันธ์กับความซับซ้อนโดยรวม) ภายใต้ เงื่อนไขที่กำหนด ประสิทธิภาพของระบบควบคุมและการสื่อสารขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่น ความแม่นยำ ความอยู่รอด ความน่าเชื่อถือ การคุ้มกันเสียง ความเที่ยงตรงของการส่งข้อมูล วี ระบบต่างๆการจัดการและการสื่อสารตลอดจน ระยะต่างๆความสำคัญของงาน ปัจจัยที่ระบุไว้อาจจะไม่เหมือนเดิม ดังนั้นในระบบควบคุมสำหรับวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ปัจจัยของความแม่นยำในการประมาณค่าพารามิเตอร์การเคลื่อนไหวหรือความแม่นยำในการประมาณค่าเวกเตอร์สถานะของวัตถุจึงมาก่อน หากการประเมินดังกล่าวดำเนินการภายใต้เงื่อนไขของการรบกวนทางวิทยุ ปัจจัยของภูมิคุ้มกันเสียงหรือภูมิคุ้มกันเสียงของระบบวิทยุจะมีความสำคัญอย่างยิ่ง ในกรณีนี้ ความแม่นยำที่จำเป็นในการประมาณค่าเวกเตอร์สถานะของวัตถุจะต้องได้รับในสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณรบกวนที่ซับซ้อน ซึ่งส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยภูมิคุ้มกันทางเสียงของระบบควบคุม ลักษณะความแม่นยำก็มีความสำคัญมากในระบบสื่อสารเช่นกัน ดังนั้นความถูกต้องของข้อมูลที่ได้รับจึงขึ้นอยู่กับความถูกต้องของการซิงโครไนซ์ในระบบการสื่อสารดิจิทัล ในกรณีนี้ ความแม่นยำและการป้องกันเสียงรบกวนมักมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด

ระบบควบคุมวิทยุสมัยใหม่เป็นระบบมัลติฟังก์ชั่น (รวม) ที่ซับซ้อน ซึ่งสามารถใช้สัญญาณเดียวกันได้ทั้งเพื่อวัดพารามิเตอร์การเคลื่อนไหวและเพื่อซิงโครไนซ์และส่งข้อมูลคำสั่ง (การสื่อสาร) เห็นได้ชัดว่าในระบบดังกล่าว ความสัมพันธ์ระหว่างความแม่นยำและภูมิคุ้มกันทางเสียงจะยิ่งใกล้ชิดยิ่งขึ้น

3 ภูมิคุ้มกันของระบบ

ภายใต้การป้องกันเสียงรบกวนของระบบควบคุมและการสื่อสาร เราหมายถึงความสามารถในการทำงานภายใต้สภาวะของการรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์ (REW) ดังนั้นภูมิคุ้มกันทางเสียงจึงเป็นองค์ประกอบของประสิทธิภาพของระบบ ซึ่งโดดเด่นด้วยความสามารถในการทนต่อมาตรการ ECM ดังนั้นเกณฑ์เชิงปริมาณของภูมิคุ้มกันทางเสียงต้องสอดคล้องกับเกณฑ์ประสิทธิภาพ เนื่องจากความน่าจะเป็นที่จะเสร็จสมบูรณ์นั้นถือเป็นเกณฑ์ประสิทธิภาพในการวัดความสำเร็จของงานที่กำหนด แล้ว, เช่นเกณฑ์ของภูมิคุ้มกันทางเสียง ขอแนะนำให้ใช้ความน่าจะเป็นของการทำงานที่กำหนดโดยระบบ (ตัวอย่างเช่น ความเที่ยงตรงของการส่งข้อมูลหรือความแม่นยำที่กำหนด) ภายใต้เงื่อนไขของ REB

ในกรณีทั่วไป REB ประกอบด้วยสองขั้นตอนติดต่อกัน - ข่าวกรองอิเล็กทรอนิกส์และมาตรการตอบโต้ทางวิทยุ จุดประสงค์ของข่าวกรองอิเล็กทรอนิกส์คือเพื่อสร้างความเป็นจริงของการทำงาน (การแผ่รังสี) ของระบบวิทยุอิเล็กทรอนิกส์ (RES) และเพื่อกำหนดพารามิเตอร์ที่จำเป็นสำหรับการจัดมาตรการตอบโต้ทางวิทยุ จุดประสงค์ของมาตรการตอบโต้ทางวิทยุคือการสร้างเงื่อนไขที่จะขัดขวางการทำงานของ RES หรือแม้กระทั่งนำไปสู่การหยุดชะงักของงาน

วิธีการหลักในการตอบโต้ทางวิทยุคือการติดขัด การติดขัดจะมีประสิทธิภาพมากขึ้น ยิ่งมีการเปิดเผยข้อมูลเกี่ยวกับ RES ที่ถูกระงับมากขึ้นในขั้นตอนของการลาดตระเวนทางวิทยุและใช้ในองค์กรของมาตรการตอบโต้ทางวิทยุ ดังนั้น การกันเสียงของ RES จะขึ้นอยู่กับลักษณะทางเทคนิคของ RES ตามตำแหน่งสัมพัทธ์ของ RES และอุปกรณ์ลาดตระเวนและปราบปราม ยุทธวิธีการใช้ RES ตามเวลาปฏิบัติการ ฯลฯ ลักษณะและเงื่อนไขเหล่านี้เป็นแบบสุ่ม ดังนั้น จึงควรพิจารณาภูมิคุ้มกันทางเสียงสำหรับเงื่อนไขที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด

ถ้าเรากำหนด - ความน่าจะเป็นของการลาดตระเวนของพารามิเตอร์ RES ที่จำเป็นสำหรับการจัดมาตรการตอบโต้ทางวิทยุ และ - ความน่าจะเป็นของการหยุดชะงักของ RES อันเป็นผลมาจากสัญญาณรบกวนวิทยุแล้วเกณฑ์ของภูมิคุ้มกันเสียง สามารถนำเสนอในรูปแบบต่อไปนี้: . ความน่าจะเป็น สะท้อนถึงคุณสมบัติของ RES ในเชิงปริมาณ ซึ่งสามารถเรียกได้ว่าเป็นความลับ โดยความลับ เราหมายถึงความสามารถของ RES ในการต่อต้านมาตรการของหน่วยสืบราชการลับทางอิเล็กทรอนิกส์ที่มุ่งตรวจสอบข้อเท็จจริงของการทำงานของ RES และกำหนดพารามิเตอร์สัญญาณที่จำเป็นสำหรับมาตรการตอบโต้ทางวิทยุ ดังนั้นค่า สามารถนำมาเป็นเกณฑ์การรักษาความลับได้

ความน่าจะเป็น ขึ้นอยู่กับความสามารถของ RES ในการปฏิบัติงานภายใต้อิทธิพลของการรบกวน ดังนั้นค่า สามารถใช้เป็นเกณฑ์สำหรับภูมิคุ้มกันทางเสียง เกณฑ์นี้กำหนดความน่าจะเป็นของระบบที่ทำงานในสภาวะที่มีคลื่นวิทยุติดขัด ดังนั้นภูมิคุ้มกันทางเสียงของ RES จึงถูกกำหนดโดยการป้องกันความลับและสัญญาณรบกวน ลองพิจารณาตัวบ่งชี้ที่แยกจากกันของภูมิคุ้มกันทางเสียง

4 ความลับของระบบ

ตามกฎแล้วการลาดตระเวนทางอิเล็กทรอนิกส์เกี่ยวข้องกับการดำเนินการตามลำดับของสามงานหลัก: การตรวจจับความจริงของการทำงานของ RES (การตรวจจับสัญญาณ) การกำหนดโครงสร้างของสัญญาณที่ตรวจพบ (ขึ้นอยู่กับการกำหนดจำนวนพารามิเตอร์) และการเปิดเผยข้อมูลที่มีอยู่ ( ส่ง) ในสัญญาณ งานสุดท้ายบางครั้งมีค่าอิสระ (เป็นหนึ่งในเป้าหมายสุดท้าย) ในกรณีทั่วไป การเปิดเผยความหมายของข้อมูลที่ส่งทำให้สามารถจัดระเบียบ REP ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ความลับของสัญญาณสามประเภทสามารถต่อต้านงานที่ระบุไว้ในรายการข่าวกรองวิทยุ: พลังงาน โครงสร้างและข้อมูล การลักลอบพลังงานแสดงถึงความสามารถในการต้านทานมาตรการที่มุ่งตรวจจับสัญญาณโดยเครื่องรับสอดแนม ดังที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าการตรวจจับสัญญาณจะเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่สัญญาณรบกวน (สัญญาณรบกวน) กระทำต่อเครื่องรับสายสอดแนม และอาจมาพร้อมกับข้อผิดพลาดสองประเภท: การละเว้นสัญญาณเมื่อมีสัญญาณเข้า และการตรวจจับที่ผิดพลาด (สัญญาณเตือนที่ผิดพลาด) เมื่อไม่มี สัญญาณ. ข้อผิดพลาดเหล่านี้เป็นความน่าจะเป็นในธรรมชาติ การวัดความลับของพลังงานเชิงปริมาณอาจเป็นความน่าจะเป็นของการตรวจจับที่ถูกต้อง (สำหรับความน่าจะเป็นของการเตือนภัยผิดพลาด RT) ซึ่งจะขึ้นอยู่กับอัตราส่วนสัญญาณต่อการรบกวนในลิงค์วิทยุที่กำลังพิจารณาและกฎการตัดสินใจสำหรับการตรวจจับสัญญาณ

ความลับของโครงสร้างเป็นตัวกำหนดความสามารถในการต้านทานมาตรการอัจฉริยะทางอิเล็กทรอนิกส์ที่มุ่งเป้าไปที่การเปิดเผยสัญญาณ นี่หมายถึงการจดจำรูปร่างของสัญญาณ ซึ่งกำหนดโดยวิธีการเข้ารหัสและการมอดูเลตของสัญญาณ นั่นคือ การระบุสัญญาณที่ตรวจพบด้วยหนึ่งในสัญญาณที่ทราบล่วงหน้าจำนวนมาก ดังนั้น เพื่อเพิ่มความลับของโครงสร้าง จำเป็นต้องมีกลุ่มสัญญาณที่ใช้แล้วให้ใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และเปลี่ยนรูปร่างของสัญญาณค่อนข้างบ่อย งานในการกำหนดโครงสร้างสัญญาณยังเป็นงานทางสถิติ และความน่าจะเป็นของการเปิดเผยโครงสร้างสัญญาณสามารถใช้เป็นตัวชี้วัดเชิงปริมาณของการรักษาความลับเชิงโครงสร้าง โดยมีเงื่อนไขว่าตรวจพบสัญญาณ ทางนี้, คือความน่าจะเป็นแบบมีเงื่อนไข

ความลับของข้อมูลถูกกำหนดโดยความสามารถในการต่อต้านมาตรการที่มุ่งเปิดเผยความหมายของข้อมูลที่ส่งโดยใช้สัญญาณ การเปิดเผยความหมายของข้อมูลที่ส่งหมายถึงการระบุแต่ละสัญญาณที่ได้รับหรือการรวมกันกับข้อความที่กำลังส่ง ปัญหานี้แก้ไขได้ด้วยการอธิบายสัญญาณต่างๆ เช่น ตำแหน่งของสัญญาณที่กำหนดในชุดของสัญญาณที่ได้รับ ความถี่ของการเกิดขึ้น ความสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยในการปรากฏของสัญญาณเฉพาะและ การเปลี่ยนแปลงสถานะของวัตถุควบคุม ฯลฯ การปรากฏตัวของความไม่แน่นอนของลำดับความสำคัญและส่วนหลังทำให้ปัญหานี้น่าจะเป็นไปได้ และในการวัดเชิงปริมาณของความลับของข้อมูล ความน่าจะเป็นของการเปิดเผยความหมายของข้อมูลที่ส่งจะถูกนำมา โดยมีเงื่อนไขว่าสัญญาณถูกตรวจจับและแยกออก (กล่าวคือ เปิดเผยโครงสร้างของสัญญาณ) เพราะฉะนั้น, เป็นความน่าจะเป็นแบบมีเงื่อนไขด้วย

การซ่อนตัวถูกกำหนดโดยความน่าจะเป็นของการลาดตระเวนของสัญญาณ RES นั่นเป็นเหตุผลที่ . มักจะไม่ได้ตั้งค่างานการเปิดเผยความหมายของข้อมูลที่ส่งแล้วจึงเป็นไปได้ที่จะยอมรับ และ . ในบางกรณี ในการจัดระเบียบมาตรการตอบโต้ทางวิทยุ การตรวจจับสัญญาณของ RES ที่ถูกระงับก็เพียงพอแล้ว โดยที่ ระบุด้วย . พลังงานและความลับของโครงสร้างเป็นคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของสัญญาณและ RES ซึ่งทั้งวิศวกรออกแบบวิทยุและวิศวกรต้องเผชิญ ดังนั้นความสนใจหลักจะจ่ายให้กับความลับประเภทนี้ในอนาคต

5 ภูมิคุ้มกัน

ภายใต้ภูมิคุ้มกันเสียงของ RES เป็นที่เข้าใจกันว่าความสามารถในการทำงานภายใต้อิทธิพลของการแทรกแซงที่สร้างขึ้นระหว่างองค์กรของ RES ดังนั้นภูมิคุ้มกันทางเสียงจึงเป็นความสามารถของ RES ในการทนต่อผลกระทบที่เป็นอันตรายจากการรบกวน บ่อยครั้ง การวิเคราะห์ภูมิคุ้มกันทางเสียงจะดำเนินการโดยไม่คำนึงถึงสาเหตุของการรบกวนที่อินพุตของ RES เนื่องจากภูมิคุ้มกันทางเสียงขึ้นอยู่กับปัจจัยสุ่มจำนวนหนึ่ง การวัดเชิงปริมาณจึงสามารถเป็นความน่าจะเป็นได้ การละเมิดการทำงานของ RES (ความล้มเหลวในการดำเนินการตามที่ระบุ) เมื่อถูกรบกวน

ความน่าจะเป็น สามารถกำหนดเป็นความน่าจะเป็น! ความจริงที่ว่าค่าที่แท้จริงของอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน ( ที่เอาต์พุตของตัวรับ RES จะน้อยกว่าค่าวิกฤตบางอย่าง (สำหรับประเภทของการรบกวนที่กำหนด) ซึ่งการทำงานของ RES หยุดชะงัก กล่าวคือ ). ภูมิคุ้มกันเสียงของ RES ขึ้นอยู่กับการรวมกันของปัจจัยจำนวนมาก - ประเภท (รูปแบบ) ของการรบกวน, ความเข้ม, รูปร่างของสัญญาณที่มีประโยชน์, โครงสร้างของเครื่องรับ, เสาอากาศ, วิธีการที่ใช้ในการต่อสู้กับสัญญาณรบกวน เป็นต้น ปัจจัยเหล่านี้เป็นตัวกำหนดทิศทางในการศึกษาภูมิคุ้มกันทางเสียง ซึ่งจะได้รับการพิจารณาบางส่วนในภายหลัง ที่นี่เราอาศัยอยู่บนภูมิคุ้มกันของสัญญาณรบกวนพลังงานของการรับสัญญาณซึ่งกำหนดโดยลักษณะพลังงานของสัญญาณและการรบกวนโดยสมมติว่ารูปร่างแตกต่างกันและจับคู่เครื่องรับกับสัญญาณในระหว่างการรบกวนที่ผันผวน ข้อตกลงนี้เกิดขึ้นในสภาพจริงและไม่ละเมิดภาพรวมของการวิเคราะห์ การพิจารณาดังกล่าวทำให้สามารถระบุรูปแบบที่เป็นประโยชน์จำนวนหนึ่งได้ รวมทั้งกำหนดข้อกำหนดสำหรับสัญญาณ RES ซึ่งช่วยเพิ่มภูมิคุ้มกันทางเสียง

ขั้นแรก ให้พิจารณาการคุ้มกันสัญญาณรบกวนของตัวรับสัญญาณที่ซับซ้อน จากนั้นจึงพิจารณาการคุ้มกันสัญญาณรบกวนของ RES เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าอัตราส่วนสัญญาณรบกวนสูงสุดต่อสัญญาณรบกวนสีขาวที่เอาต์พุตของเครื่องรับที่เหมาะสมที่สุดไม่ได้ขึ้นอยู่กับรูปร่างของสัญญาณและจะเท่ากับ ดังนั้น หากสัญญาณถูกแยกออกจากพื้นหลังของสัญญาณรบกวนภายในของเครื่องรับเท่านั้น ภูมิคุ้มกันเสียงของเครื่องรับที่จับคู่กับสัญญาณที่มีรูปร่างใดๆ จะเหมือนกัน หากการรบกวนเกิดขึ้นจากแหล่งสัญญาณรบกวนภายนอก จะเป็นการสะดวกที่จะแทนค่า q เป็นอัตราส่วนของสัญญาณและกำลังการรบกวน หากการรบกวนมีความหนาแน่นของสเปกตรัมสม่ำเสมอ ในแถบสัญญาณ F จากนั้นสำหรับสัญญาณของระยะเวลา T เราสามารถเขียน

(4)

ที่ไหน, .

ให้เราแสดงให้เห็นว่าสูตร (1.20) จะยังใช้ได้ภายใต้การกระทำของการรบกวนวงแคบที่มีกำลัง . ดังนั้นหากเราเป็นตัวแทนของเครื่องรับที่เหมาะสมที่สุดในรูปแบบของสหสัมพันธ์ จากนั้นที่เอาต์พุตของตัวคูณสหสัมพันธ์ สเปกตรัมของการรบกวนนี้จะขยายเป็นค่าของแบนด์วิดท์สัญญาณ F และสเปกตรัมการรบกวนเพียงบางส่วนเท่านั้นที่จะผ่าน ผู้รวมระบบที่มีขีดจำกัดการรวม T. เป็นผลให้พลังของการรบกวนและสัญญาณที่เอาท์พุตของสหสัมพันธ์ตามลำดับจะเท่ากับ และอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนถูกกำหนดจาก (1.20) ตามสูตร (1.20) ยิ่งฐานสัญญาณใหญ่เท่าใด พลังการรบกวนก็จะยิ่งมากเท่านั้นในการระงับเครื่องรับสำหรับค่า q ที่กำหนด .

มันง่ายที่จะแสดงให้เห็นว่าภูมิคุ้มกันเสียงของเครื่องรับของสัญญาณที่ซับซ้อนเกี่ยวกับเสียงกระตุ้นของระยะเวลา จะถูกกำหนด เห็นได้ชัดว่าเมื่อส่วนผสมของบรอดแบนด์และแนร์โรว์แบนด์รบกวนอำนาจ และ , แล้ว

3. เหตุผลความจำเป็นในการใช้และปรับปรุง RTS . กันเสียง

การพัฒนาวิธีการส่งผ่านข้อมูลอย่างเข้มข้น (การสื่อสารทางวิทยุ การวัดระยะไกล เรดาร์ ฯลฯ) ได้นำไปสู่ความอิ่มตัวของอีเธอร์ที่มีนัยสำคัญด้วยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า นอกจากนี้ สถานการณ์ยังซับซ้อนโดยข้อเท็จจริงที่ว่า REM นับสิบนับร้อยสามารถทำงานพร้อมกันในการแผ่รังสีต่อเนื่องและพัลส์พร้อมๆ กัน ด้วยสัญญาณที่ง่ายและซับซ้อนสำหรับการรับและส่งสัญญาณ ดังนั้น บนเรือเดินทะเลที่ใช้เป็นจุดติดตาม สื่อสาร และควบคุมยานอวกาศ มีอุปกรณ์สื่อสารวิทยุ HF และ VHF; ระบบกำหนดพิกัดของเรือ ระบบครั้งเดียว ระบบรับข้อมูลตำแหน่งดาวเทียม ระบบ การควบคุมทางการแพทย์สถานะของนักบินอวกาศ ระบบติดตามดาวเทียมโดยใช้เรดาร์ (Rizl=1 MW, f Î 5,4¸ 5.8 เฮิร์ตซ์); ระบบควบคุมคำสั่ง (Rizl=10 kW, f Î 400¸ 500 MHz); ระบบรับข้อมูลทางไกล (Рpr= -127 dB/V, f Î 105¸ 140 MHz, 210 ¸ 200 MHz; 2.2 ¸ 2.3 GHz); ระบบสื่อสารวิทยุ HF และ UHF สำหรับการส่งข้อมูลทางไกลที่ได้รับจากดาวเทียมแบบเรียลไทม์ ฯลฯ

ความแน่นในอากาศเพิ่มขึ้นไม่เพียงแค่การเติบโตเชิงปริมาณของอุปกรณ์วิทยุ-อิเล็กทรอนิกส์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพบางส่วนด้วย ระดับความไวสูง (สูงถึง 10-22 W) และแบนด์วิดท์ที่กว้างของ RPU สมัยใหม่จำนวนมากทำให้ไวต่อสัญญาณรบกวนทางวิทยุอย่างมาก ตัวอย่างเช่น การรับอุปกรณ์ที่มีตัวปล่อยสัญญาณรบกวนต่ำ TWT และ TRs ในการพัฒนาที่ให้ความสำคัญกับความไวที่เพิ่มขึ้น อุปกรณ์ดังกล่าวไม่เพียงได้รับรังสีตามปกติจากเครื่องส่งสัญญาณเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสัญญาณรบกวนบรอดแบนด์ที่วุ่นวายที่เกิดจากสวิตช์ต่างๆ อุปกรณ์สื่อสาร ระบบจุดระเบิด เป็นต้น

การสร้างเครื่องส่งสัญญาณพัลส์ที่มีพลังมหาศาล (เช่น ICR) ทำให้เกิดการแผ่รังสีที่เพิ่มขึ้นที่ฮาร์โมนิกที่สอง สาม และต่อมาของความถี่พื้นฐาน

ควรสังเกตว่า RES จำนวนมากทำงานพร้อมกันในช่วงความถี่เดียวกัน จากนี้เป็นที่ชัดเจนว่าใน สภาพที่ทันสมัยที่อินพุตของเครื่องรับวิทยุ (RPU) มีโอกาสมากที่จะได้รับสัญญาณรบกวนจาก RES ใกล้เคียง และการรบกวนนี้สามารถมีระดับที่สูงมาก อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้ นักออกแบบอุปกรณ์วิทยุมักให้ความสำคัญกับการได้รับอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนสูงสุด ที่นี่จำเป็นต้องอาศัยเกณฑ์ความได้เปรียบเช่น ในสถานการณ์การรบกวนที่ซับซ้อนดังที่กล่าวไว้ข้างต้น อาจไม่แนะนำให้บรรลุอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่ใหญ่มาก ขอแนะนำให้ใช้อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (ที่น่าพอใจสำหรับการปฏิบัติ) เพื่อให้ได้มา ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดความเข้ากันได้ของ RES ดังนั้น หนึ่งในปัญหาที่เกิดขึ้นระหว่างการสร้างและการทำงานของ REA คือเพื่อให้แน่ใจว่าความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของ RES (EMC RES) ชื่อนี้ยังเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นชุดของคุณสมบัติของ RES และเงื่อนไขการทำงาน ซึ่งเป็นไปได้ งานปกติ RES (เช่น การรักษาคุณลักษณะเชิงคุณภาพบางอย่างไว้) ปัญหานี้ครอบคลุมพื้นที่กว้างของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์วิทยุและรวมถึง:

แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ - การวิเคราะห์สถานการณ์การรบกวนและการส่งสัญญาณ (การรบกวนซึ่งกันและกัน) ผ่าน RES ทั่วไป

การสังเคราะห์สัญญาณ RPU เครื่องส่งสัญญาณและอุปกรณ์เสาอากาศให้ EMC ของ RES;

การจัดระเบียบการดำเนินงานของ RES ซึ่งรับรองอิทธิพลขั้นต่ำของ RES ที่มีต่อกัน (การควบคุมความถี่ เวลา และโพลาไรเซชัน ฯลฯ )

การพัฒนามาตรฐานและวิธีการวัดพารามิเตอร์ EMC

4. ภูมิคุ้มกันเสียงSRS

ตามกฎแล้วระบบควบคุมวิทยุและการสื่อสารเป็นส่วนสำคัญของคอมเพล็กซ์ควบคุมที่ซับซ้อน (วัตถุผู้คน) และมีไว้สำหรับการส่งข้อมูลการวัดที่แสดงลักษณะเวกเตอร์สถานะของวัตถุควบคุมการส่งคำสั่งและข้อมูลการสื่อสารประเภทต่าง ๆ . ในเวลาเดียวกัน ต้องมีความถูกต้องแม่นยำในการส่งข้อความ ตลอดจนประสิทธิภาพของฟังก์ชันอื่นๆ ในสภาพแวดล้อมการรบกวนที่ซับซ้อน ซึ่งส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยภูมิคุ้มกันทางเสียงของช่องทางการสื่อสาร

ในการเชื่อมต่อกับสถานการณ์อาชญากรรมที่ยากลำบากและการคุกคามของผู้ก่อการร้าย ความเสถียรของช่องทางการสื่อสารต่อผลกระทบของการแทรกแซงโดยเจตนาที่สร้างขึ้นโดยบุคคลที่สามเพื่อบิดเบือน ระงับ หรือหยุดการส่งข้อมูลเป็นสิ่งสำคัญ ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษสำหรับวัตถุที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง (เช่น ไปป์ไลน์ผลิตภัณฑ์หลัก) ที่ใช้ช่องทางการสื่อสารแบบเปิดเพื่อตรวจสอบสภาพทางเทคนิค

ตามกฎแล้วสำหรับวัตถุดังกล่าวจะทราบลักษณะและโครงสร้างของข้อมูลที่ส่งผ่านช่องทางการสื่อสาร (สัญญาณจากเซ็นเซอร์คำสั่งสำหรับควบคุมอุปกรณ์แต่ละตัว) ข้อความมักจะถูกส่งเป็นระยะและเป็นชุด บุคคลที่สามสามารถสะสมข้อมูลเกี่ยวกับโหมดการสื่อสาร ย่านความถี่ที่ใช้ ประเภทของสัญญาณ การมอดูเลต และอื่นๆ ได้เป็นเวลานานด้วยความช่วยเหลือของเครื่องมืออัจฉริยะทางอิเล็กทรอนิกส์

ข้อมูลนี้สามารถใช้ได้ทั้งในรูปแบบการตอบโต้ต่อระบบการสื่อสารโดยรวม และการแทรกแซงโดยเจตนาเฉพาะไปยังช่องสัญญาณ ดังนั้น เพื่อปรับปรุงภูมิคุ้มกันทางเสียง จึงจำเป็นต้องตรวจหาสัญญาณรบกวนที่ได้รับโดยเจตนาในเวลาที่เหมาะสม และปรับช่องสัญญาณการสื่อสารให้เข้ากับผลกระทบของการรบกวน

ดังที่คุณทราบ การกันเสียงของการสื่อสารทางวิทยุ (SRS) ทำได้โดยใช้ชุดของมาตรการ วิธีการ และวิธีการขององค์กรที่มุ่งเป้าไปที่การรับรองการทำงานที่เสถียรของ SRS ภายใต้อิทธิพลของการรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์ (REC) ที่จัด (โดยเจตนา)

กระบวนการทำงานของ SRS ในเงื่อนไขของการแทรกแซงที่เป็นระบบในสาระสำคัญทางกายภาพสามารถแสดงเป็นความขัดแย้งทางอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งในอีกด้านหนึ่ง SRS มีส่วนร่วมและในทางกลับกันระบบ REB ซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วย สถานีข่าวกรองอิเล็กทรอนิกส์ (RTR) และสถานีติดขัดนั้นเอง รูปที่ 1 ใน ปริทัศน์นำเสนอ แบบแผนโครงสร้างความขัดแย้งทางอิเล็กทรอนิกส์

ช่องสัญญาณจะถือว่าปลอดภัยหากมีตัวบ่งชี้ที่จำเป็นของความลับในการส่งข้อมูลและการต่อต้านการรบกวนโดยเจตนา รูปแบบของช่องสัญญาณการสื่อสารที่มีการป้องกัน (PSC) ต้องมีโมเดลของสัญญาณที่ส่งที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ โมเดลของการรบกวนโดยเจตนา และวิธีการในการต่อสู้กับสัญญาณรบกวน

1 ลักษณะทั่วไปของภูมิคุ้มกันเสียงของระบบวิทยุสื่อสารที่มีการกระโดดความถี่

ภูมิคุ้มกันเสียงของระบบวิทยุสื่อสารที่มีการกระโดดความถี่

เป็นที่ทราบกันดีว่าการป้องกันเสียงรบกวนและความลับเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดสองประการของภูมิคุ้มกันทางเสียงของ SRS

ในกรณีนี้ ในกรณีทั่วไป การคุ้มกันเสียงของ SRS ที่มีการกระโดดข้ามความถี่ (อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับ SRS อื่น ๆ ) เป็นที่เข้าใจกันว่าความสามารถในการทำงานตามปกติ ทำหน้าที่ส่งและรับข้อมูลเมื่อมีสัญญาณรบกวนทางวิทยุ ดังนั้นภูมิคุ้มกันเสียงของ SRS จึงเป็นความสามารถในการทนต่อผลกระทบที่เป็นอันตรายของการรบกวนทางวิทยุประเภทต่างๆ ซึ่งรวมถึงสิ่งแรกคือการรบกวนที่เป็นระเบียบ

กลยุทธ์ในการต่อสู้กับการแทรกแซงที่เป็นระบบของ SRS ด้วยการกระโดดความถี่นั้นตามกฎแล้วใน "การหลีกเลี่ยง" ของสัญญาณ SRS จากผลกระทบของการรบกวนและไม่ได้อยู่ใน "การเผชิญหน้า" กับพวกเขาเช่นเดียวกับที่ใช้ใน SRS ด้วย FM1IPS. ดังนั้นใน SRS ที่มีการกระโดดความถี่ คุณลักษณะที่สำคัญในการป้องกันการรบกวนคือเวลาจริงของการทำงานที่ความถี่เดียว ยิ่งเวลานี้สั้นลง ความน่าจะเป็นที่สัญญาณ SRS ที่มีการกระโดดความถี่สูงขึ้นจะไม่ได้รับผลกระทบจากการรบกวนที่เป็นระเบียบมากขึ้น

การป้องกันเสียงรบกวนของ SRS ที่มีการกระโดดข้ามความถี่นั้นไม่เพียงขึ้นอยู่กับเวลาทำงานที่ความถี่เดียว แต่ยังรวมถึงพารามิเตอร์ที่สำคัญอื่นๆ ของสถานีรบกวน (SP) และ SRS ด้วย เช่น ประเภทของสัญญาณรบกวนและกำลังของมัน พลังของสัญญาณที่มีประโยชน์ โครงสร้างของอุปกรณ์รับสัญญาณ และวิธีการป้องกันเสียงรบกวนที่รวมอยู่ใน SRS

เอฟเฟกต์การรบกวนที่มีประสิทธิผลบน SRS ที่มีการกระโดดความถี่สามารถทำได้ก็ต่อเมื่อ jammer รู้พารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องของสัญญาณ SRS เช่น ความถี่ศูนย์ช่องสัญญาณ อัตราการกระโดดความถี่ แบนด์วิดท์ข้อมูล ความแรงของสัญญาณ และการรบกวนที่ตำแหน่งของ SRS ผู้รับ พารามิเตอร์ CRS ที่ระบุจะได้รับโดย jammer ตามกฎโดยตรงด้วยความช่วยเหลือของสถานีข่าวกรองอิเล็กทรอนิกส์ (RTR) เช่นเดียวกับการคำนวณพารามิเตอร์ CRS ที่วัดได้ใหม่เป็นคุณสมบัติอื่น ๆ ของ CRS ที่เกี่ยวข้องกับหน้าที่การใช้งาน ตัวอย่างเช่น โดยการวัดระยะเวลาของการกระโดดความถี่ คุณสามารถคำนวณแบนด์วิดท์ของช่องความถี่ของเครื่องรับ CPC ได้

ในกรณีทั่วไป RTR โดยการรับและวิเคราะห์สัญญาณที่สกัดกั้น ไม่เพียงแต่จาก SRS เท่านั้น แต่ยังมาจากวิธีการทางวิทยุ-อิเล็กทรอนิกส์ (RES) อื่น ๆ ด้วยเช่นกัน ทำให้รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับฝ่ายตรงข้ามโดยรวม สัญญาณ SRS และ RES มีลักษณะทางเทคนิคหลายอย่างที่เป็นข้อมูลข่าวกรอง ลักษณะเหล่านี้กำหนด "ลายมืออิเล็กทรอนิกส์" ของ SRS และ RES และอนุญาตให้คุณสร้างความสามารถ วัตถุประสงค์ และความเป็นของตัวเอง

อัลกอริธึมทั่วไปสำหรับการรวบรวมข้อมูลโดยข่าวกรองอิเล็กทรอนิกส์เกี่ยวกับพารามิเตอร์สัญญาณและลักษณะของ SRS แสดงในรูปที่ 1

รูปที่ 1 - อัลกอริธึมทั่วไปสำหรับการรวบรวมข้อมูลโดยข่าวกรองอิเล็กทรอนิกส์เกี่ยวกับพารามิเตอร์สัญญาณและลักษณะของ CRS

ในการประเมินการคุ้มกันเสียงของ SRS ภายใต้อิทธิพลของการรบกวนประเภทต่างๆ จำเป็นต้องมีตัวบ่งชี้ที่เหมาะสม ด้วยรูปแบบสัญญาณที่เลือก สัญญาณรบกวนโดยธรรมชาติของอุปกรณ์รับและการรบกวนเพิ่มเติมในระบบการส่งข้อความแบบไม่ต่อเนื่อง ตัวบ่งชี้ที่ต้องการของการวัดเชิงปริมาณของภูมิคุ้มกันเสียงคือความน่าจะเป็นเฉลี่ยของข้อผิดพลาด (MEP) ต่อบิตของข้อมูล

ตัวบ่งชี้อื่นๆ ของภูมิคุ้มกันเสียง CRS เช่น อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่ต้องการ ซึ่งให้คุณภาพของการรับข้อมูลที่กำหนด ความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาดในคำรหัส และอื่นๆ สามารถแสดงเป็น CBO ต่อบิต . การลด SVR ต่อบิตภายใต้เงื่อนไขของการส่งสัญลักษณ์ที่เท่าเทียมกันสามารถทำได้โดยใช้อัลกอริทึมที่ใช้กฎความน่าจะเป็นสูงสุด

, (6)

ซึ่งสำหรับไบนารี SRS มีรูปแบบ:

, (7)

อัตราส่วนความน่าจะเป็นสำหรับ .อยู่ที่ไหน - สัญญาณที่

ในการนำเสนอต่อไป ความสนใจมากที่สุดจะเน้นที่การพัฒนาและวิเคราะห์อัลกอริทึมสำหรับการคำนวณ SVR ต่อบิตของข้อมูล การวิเคราะห์ CBO ต่อบิตจะดำเนินการภายใต้การกระทำของสัญญาณรบกวนแบบเกาส์เซียนของตัวรับ SRS และการรบกวนที่จัดระเบียบเพิ่มเติม ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับระบบ FM แบบบัญญัติ (ทั่วไป) ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับ SRS ที่ซับซ้อนมากขึ้น

บทสรุป

ผลงานหลักของหลักสูตรมีดังนี้:

มีเหตุผลสำหรับความจำเป็นในการใช้และปรับปรุง RTS ที่ป้องกันเสียงรบกวน

ทำการวิเคราะห์จากคุณสมบัติหลักและพารามิเตอร์ของ RTS แบบป้องกันเสียงรบกวน

มีการวิเคราะห์วิธีหลักในการเพิ่มความลับของ RTS

มีการวิเคราะห์วิธีหลักในการเพิ่มความต้านทาน RTS ต่อการรบกวนโดยเจตนา

รายการแหล่งที่ใช้

เทคโนโลยีสารสนเทศในระบบวิศวกรรมวิทยุ: ตำรา / V.A. Vasin, I.B. Vlasov, Yu.M. Egorov และอื่น ๆ , Ed. I.B. Fedorova -m: สำนักพิมพ์ของมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งรัฐมอสโกได้รับการตั้งชื่อตาม N.E. Bauman, 2004.-672s

ระบบวิศวกรรมวิทยุ : หนังสือเรียนพิเศษเฉพาะมหาวิทยาลัย วิศวกรรมวิทยุ . ภายใต้กองบรรณาธิการของ Yu.P.Kazarinov - ม.: ม.ต้น, 2548.

Gonorovsky I.S. วงจรและสัญญาณวิศวกรรมวิทยุ -ม.: วิทยุและการสื่อสาร, 2529.-512 น.

Zyryanov Yu.T. , Belousov O.A. , Fedyunin P.A. พื้นฐานของระบบวิศวกรรมวิทยุ: ตำราเรียน - Tambov: สำนักพิมพ์ FGBOU VPO มทส. 2554. - 144 น.

ภูมิคุ้มกันเสียงของ SAR ในสภาวะสงครามอิเล็กทรอนิกส์

ภูมิคุ้มกันทางเสียงเป็นลักษณะที่สำคัญที่สุดของ SAR ซึ่งกำหนดความเป็นไปได้ของการแก้ปัญหาการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพในเงื่อนไขของสงครามอิเล็กทรอนิกส์ (EW)

ในปัจจุบัน สงครามอิเล็กทรอนิกส์ถูกกำหนดให้เป็นชุดของมาตรการและการกระทำของฝ่ายที่ขัดแย้งกันโดยมุ่งเป้าไปที่การตรวจจับและการปราบปรามทางอิเล็กทรอนิกส์ (REW) ของวิธีการทางอิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุของศัตรู (RES) และการป้องกันทางอิเล็กทรอนิกส์ของ RES จากการรบกวนโดยเจตนาและโดยไม่ได้ตั้งใจ ตลอดจนทางเทคนิค การสำรวจสัญญาณ RES ในเวลาเดียวกัน ภูมิคุ้มกันเสียงของ RES แสดงถึงความสามารถในการทำงานตามหน้าที่ด้วยประสิทธิภาพที่กำหนดภายใต้อิทธิพลของการรบกวนโดยเจตนาและไม่ได้ตั้งใจตลอดจนความสามารถในการต่อต้านสัญญาณอัจฉริยะทางอิเล็กทรอนิกส์ (RTR) ของสัญญาณ

การวิเคราะห์ภูมิคุ้มกันทางเสียงต้องใช้วิธีการที่เป็นระบบ (แบบองค์รวม) โดยคำนึงถึงโครงสร้างทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับสงครามอิเล็กทรอนิกส์ ความสัมพันธ์ของเป้าหมาย ภารกิจ และเกณฑ์สำหรับการประเมินการทำงานของพวกเขาในพลวัตของการมีปฏิสัมพันธ์และการพัฒนา พลวัตของการโต้ตอบ (การเผชิญหน้า) ของวิธีการและวิธีการของสงครามอิเล็กทรอนิกส์และ RTR เป็นพื้นฐานของสงครามอิเล็กทรอนิกส์ ในแง่นี้ การคุ้มกันเสียงซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการทำสงครามอิเล็กทรอนิกส์เป็นหมวดหมู่ทางเทคนิคทางการทหาร และหมายถึงความสามารถในการนำไปใช้ ฟังก์ชั่นวัตถุประสงค์ด้วยการต่อต้านอย่างเป็นระบบจากศัตรู

การป้องกันเสียงรบกวนของ RES ทำได้โดยการผสมผสานระหว่างการป้องกันและการรุก (รูปที่ 7.11) การกระทำที่น่ารังเกียจรวมถึงการทำลายเครื่องรบกวนเช่นโดยเครื่องบินจู่โจมโดยชี้ขีปนาวุธไปที่แหล่งกำเนิดรังสีเช่นเดียวกับการปราบปรามทางอิเล็กทรอนิกส์ของ RTR และการควบคุมสถานีรบกวนของศัตรู (เคาน์เตอร์ REP) การดำเนินการป้องกันรวมถึงการป้องกัน RES จากการรบกวนเฉพาะและข่าวกรองทางเทคนิค ซึ่งจัดเตรียมโดยอุปกรณ์ RES และอัลกอริธึมร่วมกัน ซึ่งรวมถึงการปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมเป้าหมายที่ติดขัด ความซ้ำซ้อนและการรวมช่องสัญญาณ ตลอดจนความลับที่เพิ่มขึ้นของการแผ่รังสี การเลียนแบบ และการปกปิด

การประเมินการป้องกันการรบกวนของ RES ต้องใช้ความรู้เกี่ยวกับกองกำลังและวิธีการทำสงครามอิเล็กทรอนิกส์ ความสามารถและลักษณะการทำงานของระบบศัตรู ข้อมูลร่วมกันเกี่ยวกับการกระทำของสงครามอิเล็กทรอนิกส์และ RTR (กลยุทธ์การใช้งาน) ดังนั้นจึงสามารถกำหนดลักษณะของภูมิคุ้มกันทางเสียงได้หากมีเงื่อนไขที่เป็นไปได้ทั้งหมดสำหรับการทำงานของ REF (สภาพแวดล้อมเป้าหมายการรบกวน) และการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการสงครามอิเล็กทรอนิกส์

ภูมิคุ้มกันที่ติดขัดซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการทำสงครามอิเล็กทรอนิกส์นั้นได้รับการประเมินตามเกณฑ์หลายประการ: ข้อมูล พลังงาน ยุทธวิธีปฏิบัติการ และเศรษฐกิจการทหาร โดยคำนึงถึงลักษณะพหุปัจจัยที่ซับซ้อนของการโต้ตอบของระบบ RES และ EC ในกระบวนการสงครามอิเล็กทรอนิกส์เท่านั้น ข้อมูลจำเพาะระบบที่ขัดแย้งกันซึ่งกำหนดตัวบ่งชี้เฉพาะของการป้องกัน RES จากการรบกวนเฉพาะที่รวมอยู่ใน คะแนนทั้งหมดภูมิคุ้มกันเสียง

ในส่วนที่เกี่ยวกับ SAR ของการสำรวจที่ดิน ภูมิคุ้มกันทางเสียงจะถูกกำหนดโดยการรักษาความลับและการป้องกันเสียงรบกวนของงาน

การซ่อนตัวกำหนดระดับการป้องกันสัญญาณ SAR ที่ปล่อยออกมาจากการตรวจจับและการวัดค่าพารามิเตอร์โดยระบบ RTR ของศัตรู

ภูมิคุ้มกันทางเสียงเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพของการทำงานของ SAR ภายใต้อิทธิพลของการรบกวนที่กำหนด

ดังนั้นตัวบ่งชี้ภูมิคุ้มกันทางเสียงจึงถูกกำหนดจากการวิเคราะห์ความขัดแย้งที่เป็นปฏิปักษ์ของระบบ RTR, REB และ SAR ในเงื่อนไขของสงครามอิเล็กทรอนิกส์ ดังนั้น การสร้างการแทรกแซงอย่างมีประสิทธิภาพกับการดำเนินการสำรวจพื้นที่ SAR จึงเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อมีข้อมูลที่ครบถ้วนเพียงพอเกี่ยวกับพารามิเตอร์ของรังสี SAR ดังนั้นระบบ RTR โดยตรงของคอมเพล็กซ์สงครามอิเล็กทรอนิกส์ของศัตรูจึงต้องดำเนินการด้วยประสิทธิภาพที่จำเป็นในการตรวจจับและประเมินค่าพารามิเตอร์ของสัญญาณ SAR เพื่อประโยชน์ของสงครามอิเล็กทรอนิกส์ ในทางกลับกัน ประสิทธิภาพของการแก้ปัญหา RTR จะขึ้นอยู่กับลักษณะของสัญญาณ SAR ที่ปล่อยออกมา และประสิทธิภาพของการรบกวนนั้นไม่เพียงขึ้นอยู่กับประเภทของสัญญาณรบกวนเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับอัลกอริธึมการประมวลผลสัญญาณ SAR ด้วย

ความลับของงานสำรวจที่ดิน SAR

แม้ว่าภูมิคุ้มกันการพรางตัวและสัญญาณรบกวนของ SAR จะสัมพันธ์กับโครงสร้างและอัลกอริธึมในการประมวลผลสัญญาณเป็นหลัก แต่ก็ควรพิจารณาคุณลักษณะแยกต่างหาก นี่เป็นเพราะลำดับการกระทำของฝ่ายที่ขัดแย้งกันในสงครามอิเล็กทรอนิกส์

ในรูป 7.12 แสดงแผนภาพการทำงานของข้อมูลที่ขัดแย้งกันของ SAR และ REB complex ในรูปแบบของ Active Jamming Station (SAP) ข้อมูลสนับสนุน SAP ดำเนินการโดยสถานีข่าวกรองอิเล็กทรอนิกส์โดยตรง (NRTR)

กระแสสัญญาณ SAR และแหล่งกำเนิดรังสีอื่นๆ ที่อยู่ในพื้นที่รับสัญญาณ HPTR มาถึงเสาอากาศรับ HPTR การตรวจจับและการกำหนดพารามิเตอร์การแผ่รังสี (ความถี่ของผู้ให้บริการ การมอดูเลต ทิศทางการมาถึง) ดำเนินการโดยอุปกรณ์รับ จากการวิเคราะห์ลักษณะสัญญาณที่ได้รับและจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูล (DB) แหล่งกำเนิดรังสีจะรับรู้และมีการตัดสินใจที่จะระงับการทำงานของ SAR

ตามข้อมูลเกี่ยวกับพารามิเตอร์ของการรบกวนที่มีเหตุผล (เหมาะสมที่สุด) สำหรับสัญญาณ SAR ที่ตรวจพบซึ่งจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูล ESA สัญญาณรบกวนจะถูกสร้างขึ้น ขยาย (สร้าง) และปล่อยออกมาในทิศทางของ SAR

โปรเซสเซอร์ SAR วิเคราะห์สภาพแวดล้อมเป้าหมายการรบกวนและเปลี่ยนพารามิเตอร์ของสัญญาณโพรบและอัลกอริธึมสำหรับการประมวลผลสัญญาณที่ได้รับและการรบกวนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแก้ปัญหาทางยุทธวิธีที่กำหนด เช่น การทำแผนที่

นอกจากนี้ กระบวนการต่อต้าน REP และ RSA จะเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีก เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าในข้อมูลที่ขัดแย้งกับ REP ความคิดริเริ่มเป็นของ RSA ปฏิกิริยา REB ต่อการปรากฏตัวของสัญญาณ SAR นั้นล่าช้าเสมอ ยิ่งการแผ่รังสีเริ่มต้นและการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ของสัญญาณ SAR คาดเดาไม่ได้มากเท่าใด ความล่าช้าในการรบกวนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และประสิทธิภาพของ SAR ภายใต้สภาวะ EW ก็จะยิ่งมากขึ้น

ความลับของการดำเนินการ SAR ถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของสัญญาณที่ปล่อยออกมาและโดยความสามารถของระบบ HPTR ในการตรวจจับและวัดค่าพารามิเตอร์

ลักษณะสำคัญของ HPTR ได้แก่ ความไวในการทำงาน ช่วงคาบเกี่ยวกัน และรับแบนด์วิธพร้อมกัน (ทันที) ความแม่นยำในการวัดสัญญาณ การตอบสนองล่าช้า และแบนด์วิดท์

ที่อินพุตของเครื่องรับ HPTR ซึ่งรับประกันการแก้ปัญหาของงานข่าวกรองอิเล็กทรอนิกส์ด้วยประสิทธิภาพที่กำหนด ความไวในการทำงานของ HPTP จะแตกต่างกันไปตามประเภทของสัญญาณและประเภทของเครื่องรับ

10 เมกะเฮิรตซ์ ยกเว้นในประเทศ

สัญญาณรบกวนที่อินพุตของเครื่องรับ RTR มีเสียงภายนอกที่เกิดจากแหล่งกำเนิดรังสีจำนวนมาก

การสำรวจที่ดิน SAR มีลักษณะเป็นคลื่นความถี่กว้างของสัญญาณโพรบ (100 ... 500 MHz) ซึ่งกำหนดโดยความละเอียดช่วงที่ต้องการ (1.5 ... 0.3) ม. ดังนั้นแม้ความไวที่อาจเกิดขึ้นได้ไม่เกิน -100 .. . -110 dBW เมื่อทำงานกับสัญญาณ SAR

ปัจจุบันเครื่องตรวจจับ (พลังงาน) และตัวรับ superheterodyne ถูกใช้เป็นอุปกรณ์รับ เครื่องรับ Superheterodyne ให้ความไวที่ใกล้เคียง ในกรณีนี้ หากต้องการดูช่วงความถี่ทั้งหมด (1 ... 10 GHz) การปรับจูนเครื่องรับอย่างรวดเร็ว (1 ... 4 GHz / s) จะใช้กับแบนด์วิดท์การวิเคราะห์พร้อมกัน 2 ... 10 MHz การสแกนช่วงความถี่ตามลำดับส่งผลให้เกิดสัญญาณที่ไม่ได้รับและข้อผิดพลาดในการวัดความถี่ เมื่อความถี่พาหะของสัญญาณ SAR ปรับได้อย่างรวดเร็ว (จากพัลส์ถึงพัลส์) การวิเคราะห์ตามลำดับของช่วงความถี่จะนำไปสู่ข้อผิดพลาดที่ยอมรับไม่ได้

และสัญญาณเตือนเท็จ

ในแต่ละองค์ประกอบสัญญาณ gated ซึ่งต้องการ

อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนคือ 13 ... 15 dB

โดยคำนึงถึงเสียงและความสูญเสียทั้งหมด ความไวในการใช้งาน กล่าวคือ กำลังไฟฟ้าขั้นต่ำที่ต้องการของสัญญาณลาดตระเวนที่อินพุตของเครื่องรับ HPTR จะแตกต่างกันไปตามช่วงกว้าง และขึ้นอยู่กับทั้งประเภทของอุปกรณ์รับสัญญาณและพารามิเตอร์ของสัญญาณ ดังนั้นในช่วงความถี่ 4 GHz (8 ... 12 GHz) เครื่องรับความถี่หลายช่องสัญญาณที่มีแถบตัวกรอง 10 MHz มีความไวในการทำงานที่ -80 ... -90 dBW เมื่อแบนด์วิดท์ตัวกรองขยายเป็น 100 MHz ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับ SAR ความไวจะลดลงเป็น 5...10

กำลังของสัญญาณ SAR ที่อินพุตของเครื่องรับขึ้นอยู่กับอัตราขยายของเสาอากาศ HPTP การตรวจสอบพร้อมกันและการกำหนดพิกัด SAR ที่แม่นยำนั้นจำเป็นต้องใช้เสาอากาศแบบหลายช่องสัญญาณ (หลายช่องสัญญาณ) และเครื่องรับหลายความถี่ ส่งผลให้ระบบ HPTP มีความซับซ้อนสูง ดังนั้นงานในการตรวจจับและกำหนดทิศทางของการมาถึงของสัญญาณจึงมักดำเนินการในสองขั้นตอน ในระยะแรก การใช้เสาอากาศรอบทิศทาง (หลายคาน) ความถี่พาหะของสัญญาณจะถูกตรวจจับและวัดโดยใช้เครื่องรับความถี่หลายช่องสัญญาณ ในขั้นตอนที่สอง ทิศทางของการมาถึงและพารามิเตอร์ของสัญญาณที่ตรวจพบจะถูกกำหนดโดยใช้เสาอากาศแบบหลายทิศทาง (หลายลำแสง) ขึ้นอยู่กับการวัดสัญญาณและฐานข้อมูล ประเภทเรดาร์จะรับรู้

ลักษณะที่สำคัญที่สุดของระบบ HPTR และคอมเพล็กซ์สงครามอิเล็กทรอนิกส์โดยรวมคือเวลาตอบสนองต่อการปรากฏตัวของสัญญาณ SAR และการเปลี่ยนแปลง เวลานี้กำหนดโดยความล่าช้าอันเนื่องมาจากการทำงานของอัลกอริทึมสำหรับการตรวจจับ การวัดพารามิเตอร์สัญญาณและการรับรู้ประเภทของเรดาร์ตลอดจนเวลาที่เกิดการรบกวน

พัลส์ / วินาที) ที่จำเป็นต้องตรวจจับ กำหนดพารามิเตอร์ และรับรู้แหล่งกำเนิดรังสี ความเป็นไปได้ของการแก้ปัญหาเหล่านี้มีลักษณะเป็นปริมาณงาน ปริมาณงาน HPTP ขึ้นอยู่กับตัวรับและประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์หลายช่องสัญญาณ™

กระทรวงศึกษาธิการของสหพันธรัฐรัสเซีย

สถาบันเทคโนโลยี Biysk (สาขา)

มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งรัฐอัลไต

พวกเขา. ครั้งที่สอง Polzunova

ภาควิชา MSIA

สรุปหลักสูตร:

"พื้นฐานของการออกแบบอุปกรณ์และระบบ"

ภูมิคุ้มกันเสียงของอุปกรณ์และระบบ

สมบูรณ์:

นักศึกษากลุ่ม IITT-02 Kulishkin M.A.

นักศึกษากลุ่ม IITT-02 Danilov A.V.

หัวหน้างาน:

รองศาสตราจารย์ Sypin E.V.

Biysk - 2004

หน้าหนังสือ

บทนำ3

ภูมิคุ้มกันเสียง4

ภูมิคุ้มกันคงที่4

ภูมิคุ้มกันเสียงแบบไดนามิก 5

แอพลิเคชันของลักษณะภูมิคุ้มกันเสียงแบบไดนามิก8

บทสรุป 10

บทนำ

ภูมิคุ้มกันเสียง- คุณสมบัติของอุปกรณ์หรือระบบที่ทนต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกและภายใน โดยใช้วิธีการออกแบบวงจรที่ไม่ละเมิดโครงสร้างที่เลือกของสัญญาณที่มีประโยชน์และหลักการสร้างอุปกรณ์หรือระบบ

ภูมิคุ้มกันเสียง- คุณสมบัติของอุปกรณ์หรือระบบที่ทนต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกและภายใน ดำเนินการเนื่องจากโครงสร้างที่เลือกของสัญญาณที่มีประโยชน์และหลักการสร้างอุปกรณ์หรือระบบ

ดังนั้นคำว่า " ภูมิคุ้มกันเสียง" ใช้มากขึ้นในด้านวงจรของอุปกรณ์หรือการออกแบบระบบและคำว่า " ภูมิคุ้มกันเสียง"ในการออกแบบอุปกรณ์หรือระบบโดยรวม กล่าวคือ ภูมิคุ้มกันทางเสียงเป็นองค์ประกอบหลักของภูมิคุ้มกันทางเสียง

ภูมิคุ้มกันเสียง

ภูมิคุ้มกันเสียงของอุปกรณ์สามารถเป็นประเภทต่อไปนี้:

1. ภูมิคุ้มกันเสียงคงที่ - เมื่อสัมผัสกับแรงดันไฟฟ้าคงที่

2. ภูมิคุ้มกันเสียงแบบไดนามิก - ต่อผลกระทบของเสียงอิมพัลส์ในรูปทรงต่างๆ

ภูมิคุ้มกันคงที่

กราฟแสดงระดับแรงดันไฟลักษณะเฉพาะได้หลายระดับ:

ยู ตั้งแต่- ระดับการสลับเกณฑ์ของไมโครเซอร์กิต เมื่อถึงแล้ว microcircuit จะส่งผ่านจากสถานะตรรกะหนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่ง

ยู 0 st.pu- ระดับของภูมิคุ้มกันเสียงคงที่เมื่อเทียบกับระดับ 0;

ยู 1 st.pu- ระดับของภูมิคุ้มกันเสียงสถิตสัมพันธ์กับระดับ 1

ระดับเกณฑ์คำนวณโดยใช้ระดับคงที่ 0 และ 1: ยู ตั้งแต่ = 0.5 (ยู 0 + ยู 1 ) .

ระดับของภูมิคุ้มกันเสียงคงที่คำนวณได้ดังนี้: ยู 0 st.pu = ยู ตั้งแต่ - ยู 0 ; ยู 1 st.pu = ยู 1 - ยู ตั้งแต่ .

ตามที่เห็น |U 0 st.pu | = |U 1 st.pu | = คุณ st.pu .

ตัวอย่าง:

โดยทั่วไป ยิ่งความเร็วของไมโครเซอร์กิตสูงเท่าไร ภูมิคุ้มกันทางเสียงก็จะยิ่งต่ำลง โดยเฉพาะไดนามิก

ภูมิคุ้มกันเสียงแบบไดนามิก

อุปกรณ์ส่วนใหญ่ถูกครอบงำโดยกระบวนการแบบไดนามิกที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของเวลาของกระแสและแรงดัน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ทำให้เกิดกระแสสลับและ EMF ซึ่งรับรู้ว่าเป็นเสียงรบกวนในตัวนำบนกระดานและการเชื่อมต่อแบบบอร์ดต่อบอร์ด ดังนั้นเสียงอิมพัลส์จึงเป็นเรื่องปกติสำหรับ ES

ลักษณะภูมิคุ้มกันเสียงแบบไดนามิกอธิบายความสามารถของวงจรรวมแบบกราฟิกในการต้านทานสัญญาณรบกวนอิมพัลส์ที่เข้าสู่อินพุตของไมโครเซอร์กิต การรบกวนในกรณีนี้แสดงด้วยพัลส์ที่มีรูปร่างตามอำเภอใจ การวัดคุณลักษณะนี้สามารถทำได้ในการติดตั้ง ซึ่งจะแสดงรูปภาพอย่างง่าย (รูปที่ 2.11)

เครื่องกำเนิดสัญญาณเป็นเครื่องจำลองสัญญาณรบกวนพัลส์ที่ให้คุณควบคุมพารามิเตอร์ของพัลส์ได้ รูปร่างของพัลส์ควรใกล้เคียงกับรูปร่างของการรบกวนที่อาจเกิดขึ้นมากที่สุด การประมาณเสียงรบกวนที่เป็นไปได้แสดงอยู่ในรูปภาพ

ข้าว. 3. การประมาณของโมเมนต์

การสร้างพัลส์ด้วยพารามิเตอร์ควบคุมเป็นงานที่ยากมาก ด้วยเหตุนี้พัลส์รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าจึงได้รับการแจกแจงหลักในการวิเคราะห์ภูมิคุ้มกันทางเสียง แม้ว่าพัลส์หมายเลข 2 - 4 จะมีรูปแบบที่ใกล้เคียงกับรูปแบบของเสียงจริงมากขึ้น เมื่อใช้พัลส์สี่เหลี่ยมเป็นตัวทดสอบ ปัญหาของการศึกษาไอซีของความเร็วสูงสุดจะเกิดขึ้น ในกรณีนี้ เครื่องกำเนิดสัญญาณจะต้องสร้างขึ้นจากองค์ประกอบที่มีความเร็วเป็นลำดับที่สูงกว่าความเร็วของไมโครเซอร์กิตที่ทดสอบ

ตัวแปรที่นี่คือแอมพลิจูดของพัลส์รบกวน ยู พีและระยะเวลาของพัลส์รบกวน t พี .

เป็นไปได้ที่จะทำการทดลองทางคอมพิวเตอร์ ซึ่งช่วยลดข้อจำกัดเกี่ยวกับรูปร่างและพารามิเตอร์ของพัลส์ แต่ต้องใช้แบบจำลองวงจรไมโครที่เพียงพอภายใต้การทดสอบ ซึ่งไม่ง่ายเสมอไปที่จะนำไปใช้

ตัวบ่งชี้- อุปกรณ์ไร้แรงเฉื่อยที่ง่ายที่สุด เช่น LED ซึ่งแก้ไขเหตุการณ์การสลับ IC

เพื่อรับ ลักษณะภูมิคุ้มกันแบบไดนามิกมีการวัดจำนวนหนึ่ง, แก้ไขสถานะของตัวบ่งชี้, ระบุแหล่งที่มาเช่นเครื่องหมาย "+" กับเหตุการณ์ของการทำงานของไมโครเซอร์กิตและเครื่องหมาย "-" หากไม่มีการดำเนินการ ให้เราทำการทดสอบ 4 แบบ ผลลัพธ์ของการทดสอบมีดังนี้: ในกรณีแรกและครั้งที่สี่ ไม่มีการทริกเกอร์เกิดขึ้น และในกรณีที่สองและสาม ตัวบ่งชี้จะบันทึกเหตุการณ์ที่ทริกเกอร์ของ IC: 1.“-"; 2.“+”; 3.“+”; 4."-". ผลการทดลองแสดงบนกราฟเป็นพิกัด t พี , ยู พี. จุดที่ 1, 2, 3, ... มีพิกัดที่สอดคล้องกับระยะเวลาและแอมพลิจูดของพัลส์ที่กำหนดโดยเครื่องกำเนิด

ด้วยระยะเวลาของการรบกวนน้อยลง t นไมโครเซอร์กิตทำงานได้อย่างเสถียรที่แอมพลิจูดการรบกวนใด ๆ แต่ระยะเวลานี้มีน้อยซึ่งในทางปฏิบัติไม่รวมการรบกวนดังกล่าว หากมีพัลส์รบกวนที่สั้นมากของแอมพลิจูดที่มีนัยสำคัญที่อินพุตของไมโครเซอร์กิต ประจุของพวกมันมีขนาดเล็ก ความจุอินพุตไม่มีเวลาชาร์จ และแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตของไมโครเซอร์กิตไม่เกินค่าที่อนุญาต

แอพลิเคชันของลักษณะภูมิคุ้มกันเสียงแบบไดนามิก

ลักษณะของภูมิคุ้มกันเสียงแบบไดนามิกนั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในการออกแบบ ES เพื่อประเมินการหยุดชะงักของความสามารถในการทำงานของโหนดดิจิตอลเมื่อมี ทำให้เกิดการรบกวน. ตัวอย่างเช่น พิจารณาแนวการสื่อสารที่แสดงในรูป

ในงานนี้ เมื่อวิเคราะห์คุณภาพการทำงานของโหนดดิจิทัล จำเป็นต้องกำหนดความเสี่ยงของการรบกวนกับพารามิเตอร์บางอย่าง ดังนั้น:

ขั้นแรก ประเมินพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าและแม่เหล็กร่วมกันของการเชื่อมต่อ (กล่าวคือ เอ็มและ กับเมตร);

กำหนดพารามิเตอร์การรบกวน (ยู พี , t พี ) ในบรรทัดพาสซีฟ;

มีการประเมินความเสี่ยงจากการแทรกแซง (ยู พี , t พี ) ตามลักษณะของภูมิคุ้มกันเสียงแบบไดนามิก

หากมีการพัฒนาอุปกรณ์บนไมโครเซอร์กิตซีรีส์เฉพาะ เมื่อคุณลักษณะที่ได้รับสำหรับวาล์วทั่วไปก็สามารถนำมาใช้กับทั้งซีรีส์ได้ เมื่อเปลี่ยนฐานองค์ประกอบต้องได้รับคุณสมบัติอีกครั้ง ในเอกสารเชิงบรรทัดฐานและทางเทคนิค การป้องกันเสียงรบกวนแบบสถิตเป็นข้อบังคับ และในกรณีส่วนใหญ่ - ไดนามิก

บทสรุป

เพื่อปรับปรุงการกันเสียงของอุปกรณ์หรือระบบ มาตรการพิเศษที่กำหนดไว้ในขั้นตอนการออกแบบและการก่อสร้าง (การป้องกัน การต่อสายดิน การติดตั้งอย่างมีเหตุผล ฯลฯ) มีส่วนทำให้เกิดผลกระทบจากการรบกวน

หลายคนคิดว่าการป้องกันสัญญาณไฟฟ้าและข้อมูลที่ส่งจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้านั้นมีให้โดยสายที่มีฉนวนป้องกัน ระยะห่างจากแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวน และการทดสอบอุปกรณ์ตัวรับส่งสัญญาณ อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่กรณี มีหลายวิธีในการปรับปรุงภูมิคุ้มกันเสียงของช่องวัดหรือช่องการส่งข้อมูล บ่อยครั้งที่นักออกแบบและนักพัฒนามองข้าม จุดสำคัญซึ่งเราจะหารือกันต่อไป ข้อเสียอย่างหนึ่งของสายแบบมีสายคือการป้องกันสัญญาณรบกวนต่ำและความเป็นไปได้ของการเชื่อมต่อที่ไม่ได้รับอนุญาตอย่างง่าย พิจารณาวิธีทั่วไปในการปรับปรุงภูมิคุ้มกันทางเสียง

ทางเลือกของสื่อส่งคู่บิด การบิดสายไฟเข้าด้วยกันจะช่วยลดความต้านทานคลื่นของตัวนำและทำให้เกิดการรบกวนได้ Twisted pair เป็นสายที่กันเสียงได้ค่อนข้างดี ตัวเชื่อมต่อที่เชื่อมต่อสายเคเบิล เช่น RJ45 สำหรับสถาปัตยกรรมอีเทอร์เน็ต หรือตัวเชื่อมต่อ RS ที่มีตัวกรองในตัว ก็มีบทบาทสำคัญในการป้องกันสัญญาณรบกวนเช่นกัน ข้อเสียของสายเคเบิลคู่บิดเบี้ยวรวมถึงความเป็นไปได้ของการเชื่อมต่อที่ไม่ได้รับอนุญาตอย่างง่ายกับเครือข่าย สายโคแอกเชียลมีภูมิคุ้มกันต่อการรบกวนมากกว่าสายบิดเกลียว ลดรังสีของตัวเอง แต่มีราคาแพงกว่าและติดตั้งยากกว่า ช่องทางการสื่อสารด้วยสายเคเบิลใยแก้วนำแสง สายไฟเบอร์ออปติก - ต้องแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นสัญญาณไฟ สามารถใช้ร่วมกับตัวเข้ารหัสช่องสัญญาณได้ ระดับการป้องกันเสียงรบกวนที่สูงมากและการไม่มีรังสีที่อัตราข้อมูล 3Gbps ข้อเสียเปรียบหลักของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงคือความซับซ้อนของการติดตั้ง ความแข็งแรงเชิงกลต่ำ และความไวต่อ WWF รวมถึงการแผ่รังสีไอออไนซ์

อีกวิธีหนึ่งคือความซ้ำซ้อนของช่องทางการสื่อสารที่แปลกพอ ธรรมดามาก ตัวอย่างเช่น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในช่อง APCS ที่นี่ฉันต้องการเรียกคืนอีก 2 จุด: การกำบังจากสายฟ้าฟาดของสายไฟที่อยู่ด้านหลังตัวนำที่ต่อสายดินและการเสื่อมสภาพหรือการปรับปรุงคุณภาพการรับสัญญาณเมื่อเคลื่อนที่ใกล้กับเสาอากาศทีวีหรือวิทยุ ดังนั้นจึงไม่ใช่การวางสายเคเบิลของคุณในถาดทั่วไปหรือท่อร้อยสายที่มีบทบาทในการทำลายล้าง บางครั้งสายอื่นๆ อาจปิดบังสายเคเบิลของคุณและรับพลังงานรบกวนส่วนใหญ่

การเลือกอินเทอร์เฟซสัญญาณแบบรวมศูนย์ 4 - 20 mA มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมานานหลายทศวรรษเพื่อส่งสัญญาณแอนะล็อกในการสร้างระบบควบคุมอัตโนมัติ ข้อดีของมาตรฐานนี้คือความง่ายในการใช้งาน ความสามารถในการส่งสัญญาณอนาล็อกแบบป้องกันเสียงรบกวนในระยะทางที่ค่อนข้างไกล นี่เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของการกำจัดความถี่การส่งสัญญาณออกจากความถี่ลักษณะเฉพาะของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุด อย่างไรก็ตาม ค่อนข้างชัดเจนว่าไม่มีผลกับ ACS ดิจิทัลสมัยใหม่ ในระบบการวัด สามารถใช้สัญญาณแบบรวม 4-20 mA เพื่อส่งสัญญาณจากเซ็นเซอร์ไปยังตัวแปลงสำรองเท่านั้น การป้องกันสัญญาณรบกวนของสัญญาณดังกล่าวช่วยให้ออกจากสัญญาณรบกวน RF ไปเป็นกระแสตรงและความเรียบง่ายของโซลูชันวงจรสำหรับการกรองสัญญาณรบกวน อินเทอร์เฟซ RS-485 มีภูมิคุ้มกันเสียงค่อนข้างต่ำ USB ได้รับการปกป้องที่ดีกว่าเนื่องจากเป็นอินเทอร์เฟซแบบอนุกรม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโปรโตคอลแรกอ่อนแอและการออกแบบตัวเชื่อมต่อ ซึ่งไม่ประสบความสำเร็จในแง่ทางไฟฟ้า (ซึ่งชวนให้นึกถึงสายไมโครสตริป) มันมักจะหลงทางด้วยการรบกวนความถี่สูง การปรับปรุงคุณภาพการเข้ารหัสใน USB 3.0 และการเปลี่ยนไปใช้ตัวเชื่อมต่อ micro-USB ช่วยเพิ่มภูมิคุ้มกันต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างมาก อีเธอร์เน็ตและอินเทอร์เน็ต - จากมุมมองของระบบการวัด ข้อดีและข้อเสียของอินเทอร์เฟซเหล่านี้โดยทั่วไปจะคล้ายกับอินเทอร์เฟซ USB โดยปกติ เมื่อเครื่องมือวัดทำงานในเครือข่ายแบบกระจายขนาดใหญ่ อินเทอร์เฟซเหล่านี้ในปัจจุบันไม่มีทางเลือกอื่นเลย GPIB หรือ IEEE-488 - หลักการทำงานของอินเทอร์เฟซในการแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบไบต์ - อนุกรมและบิต - ขนานซึ่งอธิบายการต้านทานสัญญาณรบกวนสูงเมื่อเทียบกับการส่งแพ็กเก็ต

ภูมิคุ้มกันเสียงลอจิกในระดับกายภาพ มีเทคนิคมากมายในการแปลงสัญญาณเป็นดิจิทัลเพื่อปรับปรุงภูมิคุ้มกันทางเสียง ตัวอย่างเช่น การใช้แรงดันไฟฟ้าบางอย่างแทนตัวนำที่เป็นกลางหรือ "กราวด์" สำหรับศูนย์ตรรกะ ยิ่งไปกว่านั้น หากระดับถูกเลื่อน: + 12V และ -5V หรือ + 3V และ + 12V การใช้ซอฟต์แวร์ป้องกันเสียงรบกวนที่นี่คือการใช้ ข้อเสนอแนะเพื่อสอบปากคำอุปกรณ์อีกครั้งในกรณีที่ข้อมูลบิดเบือนและใช้วิธีป้องกันเสียงและกู้คืนรหัส

เทคนิคเพิ่มเติมบางประการในการปรับปรุงภูมิคุ้มกันทางเสียง:

การประยุกต์สัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลและวิธีการรับสัญญาณ

การใช้ตัวนำส่งคืนแยกต่างหากภายในสายเคเบิล

การต่อสายดินของตัวนำที่ไม่ได้ใช้หรือสำรอง

การกำจัดศักย์ต่าง ๆ ที่จุดต่อลงดินหรือตัวนำทั่วไป

เพิ่มกำลังสัญญาณและแอมพลิจูด

การแปลอินเทอร์เฟซหนึ่งไปยังอีกอินเทอร์เฟซหนึ่ง ยกเว้นข้อเสียของทั้งสองอย่าง

การเพิ่มขึ้นของความต่างศักย์ระหว่างระดับตรรกะ

การกำจัดความถี่ที่ส่งออกจากสเปกตรัมการรบกวนลักษณะเฉพาะ

การเลือกวิธีการกระตุ้น (ตามด้านหน้า, แอมพลิจูด, การเพิ่มขึ้น, ความถี่, เฟส, ลำดับที่แน่นอน ฯลฯ );

การซิงโครไนซ์;

การใช้ตรรกะและสัญญาณกราวด์และการป้องกัน

รายการเทคนิคไม่ได้จำกัดอยู่แค่ทรัพยากร ความรู้ และความเฉลียวฉลาดของบุคคลหรือองค์กรใดองค์กรหนึ่ง

ผสมผสานกับ Emctestlab