DE3876142T2 - Kommunikationsstoersender. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Stören von Funk-Nachrichtenübertragungssystemen und insbesondere auf derartige Vorrichtungen, die als 'zurückgelassene Störsender' bekannt sind. Derartige Geräte sind für militärische Verwendung bestimmt und werden während eines strategischen Rückzuges aus einem Gebiet zurückgelassen, so daß, nachdem das Gebiet von feindlichen Kräften überrannt wurde, die Störsender Nachrichtenübertragungssysteme in der Nähe unterbrechen. Um wirksam zu sein, müssen viele derartige Störsender ausgebracht werden, um viele Nachrichtenübertragungen abzudekken, die bei einem komplexen Nachrichtenübertragungssystem wahrscheinlich sind, und um eine ausreichende Redundanz zu erzielen, damit die Störung selbst dann noch wirksam ist, nachdem ein Teil der Störsender festgestellt und unwirksam gemacht wurde. Die Störsender sollten daher in idealer Weise robust, tragbar und ausreichend wenig aufwendig sein, so daß sie als Wegwerfgegenstände betrachtet werden können.
• Bekannte Störverfahren fallen grob in zwei Kathegorien: 'Intelligentes Einschalten' und 'Sperriegel'. Im ersteren Fall ist das Störgerät so konstruiert, daß es eine Signalaussendung von einer Station örtlich benachbart zum Störgerät feststellt und ein Störsignal hoher Leistung gleichzeitig mit dieser örtlichen Signalaussendung abstrahlt. Im letzteren Verfahren strahlt das Störgerät Störsignale kontinuierlich über einen breiten Frequenzbereich ab, um jeden Empfang an der örtlichen Empfangsstation zu stören. Beide diese Verfahren erfordern die Verwendung von hohen Ausgangsleistungen, und weil zurückgelassene Störgeräte notwendigerweise ihre eigenen Leistungsversorgungen enthalten müssen, stellt dieser hohe Leistungsbedarf ein erhebliches Hindernis bei der Erzielung von Größen- und Kostenverringerungen dar. Es ist ein Störgerät der ersteren Art, d.h. ein 'Gerät mit intelligentem Einschalten' bekannt, das Empfangseinrichtungen zum Empfang einer örtlichen Funkaussendung, Frequenzbestimmungseinrichtungen zur Bestimmung der Frequenz der örtlichen Funkaussendunq und Störsignal-Sendeeinrichtungen zur Aussendung eines Störsignals mit einer in Abhängigkeit von der durch die Frequenzbestimmungseinrichtungen bestimmten Frequenz gesteuerten Frequenz zu einer Zeit umfaßt, die auf den Empfang der örtlichen Funkaussendung in den Empfangseinrichtungen folgt. Die britischen Patente 1 278 771 und 1 450 761 beschreiben Beispiele derartiger Störsender, die zur Störung von Funkaussendungen bestimmt sind, bei denen kurze Nachrichten mit einer Dauer von typischerweise einem Zehntel einer Sekunde ausgesandt werden. Der Störsender ist so konstruiert, daß er ein Störsignal gleichzeitig mit der festgestellten Aussendung abstrahlt. Der Störsender muß sehr schnell zwischen der Suche nach Aussendungen und der Aussendung eines Störsignals auf einer Zeitskala von wenigen Millisekunden umschalten, um das festgestellte eine kurze Dauer aufweisende Signal wirksam zu stören, bevor es beendet ist. Dieser Störsender erfordert hochentwickelte Schaltungen sowohl in seinen Detektor- als auch Störsenderstufen, um bei den erforderlichen hohen Geschwindigkeiten arbeiten zu können.
• Das US-Patent 4 214 208 beschreibt ein weiteres Beispiel eines derartigen Störsenders. Ebenso wie andere bekannte Störgeräte strahlt der in diesem Patent beschriebene Störsender ein Störsignal gleichzeitig mit dem zu störenden Signal aus. Weil in diesem Fall das zu störende Signal ein getastetes Dauerstrichsignal von der Art ist, wie es bei der Funktelegraphie verwendet wird, ist auch das Störsignal getastet, und es weist eine komplementäre Schwingungsform auf, wobei jeder Impuls so zeitgesteuert ist, daß er unmittelbar auf einen einzelnen entsprechenden Impuls des zu störenden Signals folgt. Wie bei den anderen vorstehend beschriebenen Geräten muß auch hier das Störsignal im wesentlichen den gleichen Leistungspegel aufweisen, wie das gestörte Signal, um wirksam zu sein.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Störgerät dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtungen Überwachungseinrichtungen einschließen, die so ausgebildet sind, daß sie das Ende der örtlichen Funkaussendung feststellen und den Betrieb der Störsignal-Sendeeinrichtungen lediglich nach dem Ende der örtlichen Funkaussendung auslösen, und daß die Störsignal-Sendeeinrichtungen so ausgebildet sind, daß sie ein eine niedrige Leistung aufweisendes Signal für eine Zeitperiode nach dem Ende der örtlichen Hochfrequenzaussendung abstrahlen, so daß das Störgerät den örtlichen Empfang einer Antwort von einer entfernt angeordneten Station auf die örtliche Funkaussendung stört.
• Die vorliegende Erfindung nutzt einige der typischen Eigenschaften von Funk-Nachrichtenübertragungsnetzen aus, um ein Störgerät zu schaffen, das, obwohl es gegenüber derartigen Netzen voll wirksam ist, wesentlich geringere Leistung benötigt, als bekannte Störgeräte. Dieses verwendete Störverfahren ist gegenüber Nachrichtenübertragungsnetzen wirksam, weil die Nachrichten nicht einzeln, sondern aufeinanderfolgend in Gruppen auf der gleichen Frequenz auftreten. Damit folgt auf eine Aussendung von einer örtlichen Station zu einer entfernten Station unmittelbar eine Aussendung von der entfernten Station zurück zur örtlichen Station. Dadurch, daß sie auf der Feststellung des ersten Schrittes in diesem Verfahren beruht, das heißt auf der Aussendung von einer örtlichen Station, ermöglicht die vorliegende Erfindung die Verwendung eines relativ einfachen, eine geringe Empfindlichkeit aufweisenden Empfängers, der lediglich auf Aussendungen mit dem hohen Leistungspegel anspricht, der für eine Nachrichtenübertragungsstation in seiner unmittelbaren Nähe charakteristisch ist. Weil das Stören jedoch nicht während der Aussendung durch die örtliche Station ausgeführt wird, sondern nachfolgend während der Aussendung von einer entfernten Station an die örtliche Station, kann eine wirksame Störung unter Verwendung niedriger Leistungspegel erzielt werden: der störende Empfänger weist einen beträchtlichen Entfernungsvorteil gegenüber der entfernten Sendestation auf. Der Wirkungsgrad des Leistungsverbrauchs wird weiterhin dadurch vergrößert, daß Störsignale lediglich auf der einen Frequenz der festgestellten Aussendung abgestrahlt werden, und nicht über einen gesamten Bereich.
• Weil die in einem typischen Nachrichtenübertragungsnetz ausgesandten oder übertragenen Signale lediglich wenige Sekunden dauern und weil selbst die längeren Nachrichten eine kritische Information nur in den ersten wenigen Sekunden enthalten, ist es für das Störgerät lediglich erforderlich, ein Störsignal jedesmal nur für wenige Sekunden abzustrahlen. Weil weiterhin der Stör-Sendeempfänger nicht sofort auf die Feststellung einer feindlichen Aussendung ansprechen muß, sondern lediglich nach dem Ende der feindlichen Aussendung, ermöglicht die vorliegende Erfindung die Verwendung eines einfachen und wenig aufwendigen Abtast- oder Suchempfängers in dem Störgerät, ohne daß die relativ langsame Such-/Ansprechzeit eines derartigen Empfängers die Gesamtbetriebsleistung des Gerätes beeinträchtigt.
• Die Einfachheit und der geringe Leistungsbedarf eines Stör- Sendeempfängers gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, daß er mit relativ geringen Kosten hergestellt und damit in großer Anzahl ausgesetzt werden kann. Als Ergebnis des geringen Leistungsbedarfs kann ein derartiger Stör-Sendeempfänger trotz der Notwendigkeit, eine interne Leistungsquelle vorzusehen, relativ kompakt sein. Eine Betriebs-Nutzdauer von mehr als 24 Stunden kann mit einer Leistungsversorgung aus kompakten und ein geringes Gewicht aufweisenden Batterien erzielt werden.
• Vorzugsweise schließen die Überwachungseinrichtungen Logikschaltungen ein, die so ausgebildet sind, daß sie die empfangene örtliche Funkaussendung analysieren, um zwischen feindlichen und nicht feindlichen Aussendungen zu unterscheiden und um die Frequenzbestimmungseinrichtungen derart zu steuern, daß sie die Überwachung bei der Frequenz von nicht feindlichen Aussendungen stoppen.
• Vorzugsweise schließen die Störsignal-Sendeeinrichtungen Einrichtungen zum Aufprägen eines Identifikationscodes auf das Störsignal ein.
• Vorzugsweise schließt das Störgerät einen Überlagerungsoszillator, der den Empfangseinrichtungen und den Störsignal-Sendeeinrichtungen gemeinsam ist, und einen Schalter ein, der so angeordnet ist, daß er den Überlagerungsoszillator mit anderen Bauteilen der Sendeeinrichtungen verbindet, wenn sich das Störgerät in einer Sendebetriebsart befindet, während er den Überlagerungsoszillator mit anderen Bauteilen der Empfangseinrichtungen verbindet, wenn sich das Störgerät in einer Empfangsbetriebsart befindet.
• Vorzugsweise ist der Überlagerungsosziallator ein Frequenzsynthesizer mit kurzer Einstellzeit, der so ausgebildet ist, daß wenn sich das Störgerät in der Empfangsbetriebsart befindet, er schrittweise einen Bereich von Frequenzen abtastet oder absucht, bis eine örtliche Funkaussendung festgestellt wird.
• Gemäß einen zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb eines Störgerätes zur Unterbrechung von Funknachrichtenübertragungen geschaffen, das die Schritte der Feststellung einer feindlichen örtlichen Aussendung, der Bestimmung der Frequenz der örtlichen Aussendung, des nachfolgenden Aussendens eines Störsignals mit einer Frequenz, die in Abhängigkeit von der bestimmten Frequenz gesteuert wird, und der Beendigung der Aussendung des Störsignals bis zur Feststellung einer weiteren örtlichen Aussendung umfaßt, und das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Störsignal lediglich nach der Beendigung der örtlichen Aussendung ausgesandt wird, um den örtlichen Empfang einer Antwort einer entfernten Station auf die örtliche Aussendung zu stören.
• Ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden nunmehr im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
• Fig. 1 eine Seitenansicht eines Störgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung ist, und
• Fig. 2 ein Blockschaltbild eines deratigen Gerätes ist.
• Ein Störgerät gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Sendeempfänger 1 und eine Batterie 2. Der Sendeempfänger 1 und die Batterie 2 sind jeweils in Gußlegierungsgehäusen enthalten, wobei diese Gehäuse mit Hilfe von Klammern 3 zusammengehalten werden, um eine einzige kompakte Einheit zu bilden, die mit Hilfe eines festen Handgriffes 4 angehoben werden kann. Eine Antenne 5, ein Schalter 6 und ein Verzögerungszeitgeber 7 sind auf einer oberen Oberfläche des den Sendeempfänger 1 enthaltenden Gehäuses vorgesehen.
• Bei Verwendung wird der Betrieb des Sendeempfängers mit Hilfe des Schalters 6 eingeleitet. Die Feststellung und die Störung feindlicher Signale kann dann unmittelbar oder alternativ nach dem Ablauf einer vorgegebenen Zeitperiode beginnen, die an dem Verzögerungszeitgeber 7 eingestellt ist. Zu Anfang befindet sich der Sendeempfänger 1 in einer Empfangs-(RX-)Betriebsart. In dieser Betriebsart sucht der Sendeempfänger 1 einen Bereich von Frequenzen ab, bis ein Signal mit einem Pegel festgestellt wird, der ausreichend hoch ist, damit er der einer örtlichen Aussendung ist. Dieses Signal wird dann analysiert. Wenn festgestellt wird, daß dieses Signal nicht feindlich ist, wie zum Beispiel die Aussendung von einem anderen Störgerät, das mit einem geeigneten Identifikationssignal codiert ist, so bleibt der Sendeempfänger in der RX-Betriebsart und setzt seine Suche nach feindlichen Aussendungen fort. In gleicher Weise bleibt der Sendeempfänger 1 in der RX-Betriebsart, wenn festgestellt wird, daß das Signal die Eigenschaften einer Anti-Stör-Zielbake aufweist. Wenn die Analyse jedoch das Signal als feinlich identifiziert, so bleibt der Sendeempfänger 1 auf der Freqenz des feindlichen Signals verriegelt. Wenn die feindliche Aussendung aufhört, schaltet der Sendeempfänger 1 auf eine Sende-(TX) Betriebsart um, in der ein mit einem geeigneten Identifikationscode codiertes Störsignal für eine vorgegebene Zeitperiode mit einer Dauer von typischerweise 2 oder 3 Sekunden ausgesandt wird. Die Aussendung kann unmittelbar nach dem Ende der feindlichen Aussendung oder alternativ nach einer vorgegebenen Verzögerung erfolgen, und zwar entsprechend der bekannten Eigenschaften des gestörten Nachrichtenübertragungsnetzes.
• Im allgemeinen erfolgt das Senden und der Empfang an den Stationen eines Nachrichtenübertragungsnetzes auf einer einzigen Frequenz. In diesem Fall ist es zur Störung des Empfangs der Aussendung von einer entfernten Station an einer örtlichen Station ausreichend, daß das Störgerät ein Störsignal auf der gleichen Frequenz wie die festgestellte örtliche Aussendung aussendet. Wenn das Nachrichtenübertragungsnetz jedoch von einem Typ ist, der einen Duplexbetrieb mit einem vorgegebenen Frequenzversatz zwischen den empfangenen und ausgesandten Signalen verwendet, so ist der Sendeempfänger so vorprogrammiert, daß er das Störsignal auf einer Frequenz aussendet, die von der Frequenz der festgestellten örtlichen Aussendung um einen entsprechenden Versatz getrennt ist.
• Nach der Aussendung des Störsignals über die vorgegebene Zeitperiode kehrt der Sendeempfänger in die RX-Betriebsart zurück, bis eine weitere örtliche feindliche Aussendung festgestellt wird.
• Aufgrund der geringen Leistung, die erforderlich ist, um den örtlichen Empfang der Aussendung von einer entfernten Station zu stören, ist der Leistungsverbrauch eines Störgerätes unter Verwendung dieses Betriebsverfahrens außergewöhnlich niedrig. Ein wirkungsvolles Stören kann unter Verwendung von Ausgangsleistungen von weniger als 50 Watt und typischerweise in einem Bereich bis zu herunter auf 1 bis 10 Watt erreicht werden. Typischerweise ist die Batterie 3 vom 12-Volt/10-Amperestunden- Mangan-Alkali-Typ. Als Ergebnis des geringen Leistungsbedarfs kann eine derartige Batterie die Leistungsversorgung eines kontinuierlichen Betriebes des Störgerätes für mehr als 24 Stunden übernehmen. Das kombinierte Gewicht einer Batterie zusammen mit dem Sendeempfänger 1 beträgt typischerweise etwas weniger als 1 Kg, und das Störgerät insgesamt kann ein Volumen von weniger als 2 Litern haben.
• Die Konstruktion des Sendeempfängers ist schematisch in Fig. 2 gezeigt. Die Empfängerstufen des Sendeempfängers 1 werden durch einen Homodyn-Empfänger gebildet, bei dem das Überlagerungsoszillatorsignal (LO) von einem Frequenzsynthesizer 8 mit kurzer Einstellzeit geliefert wird, wenn der Sendeempfänger in der RX- Betriebsart arbeitet. Weil sich die Empfangs- und Sendeperioden nicht überlappen, wird dieser gleiche Überlagerungsoszillator 8 außerdem dazu verwendet, die Stör-Schwingungsform zu liefern (wobei eine geeignete AM- oder FM-Modulation aufgeprägt ist), wenn sich der Sendeempfänger in der TX-Betriebsart befindet. Diese Verwendung eines einzigen Oszillators vereinfacht die Konstruktion beträchtlich. Ein einfacher RX/TX-Schalter 12 dient dazu, den Leistungsverstärker in der Schaltung in der TX- Betriebsart anzuschalten.
• Weil die Zwischenfrequenz (IF) in einem Homodyn-Empfänger gleich Null ist, ist das übliche Zwischenfrequenzfilter durch ein aktives Tiefpaßfilter ersetzt, das bei Niederfrequenzen (AF) arbeitet. Weil dieses Filter keine induktiven oder Quarzkomponenten benötigt, ist es mit dem Rest der Signalschaltungen auf einem Chip-Träger oder einer Hybridschaltung angeordnet, um die Miniaturisierung zu unterstützen.
• Die Synthesizerfrequenz wird digital durch das Ausgangssignal eines Digitalzählers 9 gesteuert, der weiterhin die Adressenleitungen eines Lese-/Schreib-Speichers 10 ansteuert. Dies ermöglicht es, jede Frequenz hinsichtlich einer vorprogrammierten Liste von solchen Frequenzen zu prüfen, die zu feindlichen Aussendungen in Beziehung stehen, während diese Frequenz empfangen wird. Diese vorprogrammierte Liste kann während des Betriebes des Störgerätes auf einen neuen Stand gebracht werden, wenn erforderlich. Wenn die Frequenz nicht-feindlichen Aussendungen zugeordnet ist, oder wenn kein Signal oberhalb des Detektor- Schwellenwertes auftritt, so kann der Zähler 9 auf die nächste Frequenz weitergeschaltet werden. Wenn ein Signal festgestellt wird, können Steuerlogikschaltungen 11 seine Dauer zeitlich feststellen und entscheiden, ob gestört werden soll, wenn dieses Signal aufhört, oder alternativ dieses Signal ignorieren und zur nächsten Frequenz vorzuschreiten.
• Die Störlogik kann auf einer Gate-Arrayschaltung integriert oder alternativ durch Software in einem Mikroprozessor ausgeführt werden.

Claims (9)

1. Störgerät mit Empfangseinrichtungen (5,13) zum Empfang einer örtlichen Funkaussendung, mit Frequenzbestimmungseinrichtungen (8,9,10,11) zur Bestimmung der Frequenz der örtlichen Funkaussendung, und mit Störsignal-Sendeeinrichtungen (5,14) zur Aussendung eines Störsignals mit einer Frequenz, die in Abhängigkeit von der von den Frequenzbestimmungseinrichtungen (8,9,10, 11) bestimmten Frequenz gesteuert ist, und zu einer Zeit, die auf den Empfang der örtlichen Funkaussendung durch die Empfangseinrichtungen folgt,

dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtungen Überwachungseinrichtungen (11,15,16) einschließen, die so ausgebildet sind, daß sie das Ende der örtlichen Funkaussendung feststellen und den Betrieb der Störsignal-Sendeeinrichtungen (5,6) lediglich nach dem Ende der örtlichen Funkaussendung auslösen, und daß die Störsignal-Sendeeinrichtungen (5,14) so ausgebildet sind, daß sie ein eine niedrige Leistung aufweisendes Signal für eine Zeitperiode nach dem Ende der örtlichen Funkaussendung aussenden, so daß das Störgerät den örtlichen Empfang einer Antwort von einer entfernten Station auf die örtliche Funkaussendung stört.

2. Störgerät nach Anspruch 1, bei dem die Überwachungseinrichtungen (11,15,16) Logikschaltungen (11) einschließen, die so ausgebildet sind, daß sie die empfangene örtliche Funkaussendung analysieren, um zwischen feindlichen und nicht feindlichen Aussendungen zu unterscheiden und um die Frequenzbestimmungseinrichtungen so zu steuern, daß sie die Überwachung bei der Frequenz von nicht feindlichen Aussendungen stoppen.

3. Störgerät nach Anspruch 2, bei dem die Störsignal-Sendeeinrichtungen (5,14) Einrichtungen (17) zum Aufprägen eines Identifikationscodes auf das Störsignal einschließen.

4. Störgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Störgerät einen Überlagerungsoszillator (8), der den Empfangseinrichtungen (5,13) und den Störsignal-Sendeeinrichtungen (5,15) gemeinsam ist, und einen Schalter (12) einschließt, der so angeordnet ist, daß er den Überlagerungsoszillator (8) mit anderen Bauteilen der Sendeeinrichtungen (5, 14) verbindet, wenn sich das Störgerät in einer Sendebetriebsart befindet, während er den Überlagerungsosziallator (8) mit anderen Bauteilen der Empfangseinrichtungen (5,13) verbindet, wenn sich das Störgerät in einer Empfangsbetriebsart befindet.

5. Störgerät nach Anspruch 4, bei dem der Überlagerungsoszillator (8) ein Frequenzsynthesizer mit kurzer Einstellzeit ist, der so ausgebildet ist, daß wenn sich das Störgerät in der Empfangsbetriebsart befindet, er einen Bereich von Frequenzen durchläuft, bis eine örtliche Funkaussendung festgestellt wird.

6. Verfahren zum Betrieb eines Störgerätes zur Unterbrechung von Funk-Nachrichtenübertragungen, mit den Schritten der Feststellung einer feindlichen örtlichen Aussendung, der Bestimmung der Frequenz der örtlichen Aussendung, der nachfolgenden Aussendung eines Störsignals mit einer Frequenz, die entsprechend der bestimmten Frequenz gesteuert ist, und der Beendigung der Aussendung des Störsignals, bis eine weitere örtliche Aussendung festgestellt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß das Störsignal lediglich nach der Beendigung der örtlichen Aussendung ausgesandt wird, um den örtlichen Empfang einer Antwort einer entfernten Station auf die örtliche Aussendung zu stören.

7. Verfahren nach Anspruch 6, das weiterhin die Analyse der örtlichen Aussendung zur Unterscheidung zwischen feindlichen und nicht feindlichen Aussendungen und die Beendigung der Überwachung irgendeiner Aussendung umfaßt, die als nicht feindlich bestimmt wurde.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, das weiterhin das Aufprägen einer Identifikation auf das Störsignal umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 8 unter Rückbeziehung auf Anspruch 7, bei dem der Schritt der Analyse der örtlichen Aussendung die Bestimmung einschließt, ob die örtliche Aussendung ein Signal einschließt, das die örtliche Aussendung als nicht feindlich identifiziert.