RU2232475C1 - Method for enhancing security of narrow-band signal group transmission - Google Patents
Method for enhancing security of narrow-band signal group transmission Download PDFInfo
- Publication number
- RU2232475C1 RU2232475C1 RU2003110893/09A RU2003110893A RU2232475C1 RU 2232475 C1 RU2232475 C1 RU 2232475C1 RU 2003110893/09 A RU2003110893/09 A RU 2003110893/09A RU 2003110893 A RU2003110893 A RU 2003110893A RU 2232475 C1 RU2232475 C1 RU 2232475C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signals
- signal
- masking
- narrow
- masking signal
- Prior art date
Links
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims 1
Images
Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в аппаратуре, предназначенной для функционирования в условиях радиоэлектронной борьбы (РЭБ), когда передача сигналов сопровождается их разведкой и подавлением со стороны противника.The present invention relates to the field of radio engineering and can be used in equipment designed to operate in electronic warfare (EW), when the transmission of signals is accompanied by their reconnaissance and suppression by the enemy.
Надежность передачи информации в условиях РЭБ существенно зависит от энергетической и структурной скрытности применяемых сигналов. В настоящее время наиболее широко распространены узкополосные системы, сигналы которых имеют низкую скрытность.Reliability of information transmission in EW conditions significantly depends on the energy and structural secrecy of the applied signals. Currently, narrow-band systems, whose signals have low stealth, are most widespread.
Известные способы повышения скрытности сигналов базируются на переходе к сложным фазоманипулированным сигналам, когерентным частотно-манипулированным сигналам, к некогерентным сигналам с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами. Под ред. Г.И.Тузова. М.: Радио и связь, 1985).Known methods for increasing signal stealth are based on the transition to complex phase-manipulated signals, coherent frequency-manipulated signals, to incoherent signals with pseudo-random tuning of the operating frequency (Interference immunity of radio systems with complex signals. Edited by G.I. Tuzov. M.: Radio and communication, 1985).
Однако такой путь требует коренной модернизации аппаратуры и не может обеспечить скрытности передачи узкополосных сигналов существующих радиосредств.However, this way requires a radical modernization of the equipment and cannot ensure the secrecy of the transmission of narrow-band signals of existing radio facilities.
Известен "Способ маскировки передаваемого сообщения" (Заявка ФРГ (DE) №OS 3605350, Н 04 К 1/02, 1987), согласно которому на передающей стороне на полезный сигнал синхронно накладывается маскирующий сигнал, не несущий информации, закон формирования которого известен, поэтому на приемной стороне он может быть отделен от полезного сигнала. Но при этом маскируется лишь один полезный сигнал, что является недостатком этого метода.The well-known "Method for masking a transmitted message" (Application Germany (DE) No.OS 3605350, Н 04
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ для передачи замаскированного сигнала (Э.В. Кальянов. Передача информации при использовании кодирования маскирующих хаотических колебаний. - Радиотехника и электроника, 2002, т. 47, №4, рис. 1, стр. 469), принятый за прототип.Closest to the proposed method is a method for transmitting a masked signal (E.V. Kalyanov. Information transfer when using coding of masking chaotic oscillations. - Radio engineering and electronics, 2002, v. 47, No. 4, Fig. 1, p. 469), adopted as a prototype.
Способ - прототип заключается в следующем.Method - prototype is as follows.
В передатчике совмещают формирование полезного и маскирующего сигналов, при этом используют двухканальную передачу: по второму каналу передают только маскирующий сигнал, а по первому - этот же сигнал, преобразованный по амплитуде и фазе, суммированный с полезным сигналом. На входе "своего " приемника включен помехоподавляющий блок, в котором маскирующий сигнал, переданный по второму каналу, подвергают преобразованию, аналогичному преобразованию в передатчике, и вычитают его из суммарного сигнала, переданного по первому каналу. В результате устранения маскирующего сигнала остается только полезный сигнал. На входе "чужого" приемника будет действовать сумма полезного и маскирующего сигналов, т.е. структура полезного сигнала будет скрыта.In the transmitter, the formation of the useful and masking signals is combined, and two-channel transmission is used: only the masking signal is transmitted on the second channel, and the same signal, converted in amplitude and phase, summed with the useful signal, is transmitted on the first channel. At the input of "their" receiver, an interference suppression unit is included in which the masking signal transmitted on the second channel is subjected to a conversion similar to that in the transmitter and subtracted from the total signal transmitted on the first channel. As a result of eliminating the masking signal, only the useful signal remains. At the input of a “foreign” receiver, the sum of the useful and masking signals, i.e. the structure of the desired signal will be hidden.
Недостатком способа-прототипа является то, что он позволяет замаскировать сигнал только одного передатчика, хотя часто требуется маскировка группы "своих" передатчиков.The disadvantage of the prototype method is that it allows you to mask the signal of only one transmitter, although often masking a group of "their" transmitters.
Для устранения этого недостатка в способе, заключающемся в излучении полезного и маскирующего сигналов, их суммировании, преобразовании маскирующего сигнала и его последующем устранении согласно изобретению излучают группу полезных сигналов независимо от маскирующего, причем излучение маскирующего сигнала осуществляют в диапазоне частот всей группы скрываемых сигналов, маскирующий сигнал формируют из узкополосного сигнала путем расширения его спектра за счет частотной или фазовой модуляции, закон которой известен "своим" приемникам, преобразуют все входные, в том числе и маскирующий, сигналы таким образом, что спектр маскирующего сигнала сужают, а спектры остальных входных сигналов расширяют, далее маскирующий сигнал режектируют, а затем восстанавливают остальные входные сигналы.To eliminate this drawback in the method, which consists in emitting a useful and masking signals, summing them, converting the masking signal and its subsequent elimination according to the invention emit a group of useful signals regardless of the masking, and the radiation of the masking signal is carried out in the frequency range of the entire group of hidden signals, masking signal formed from a narrow-band signal by expanding its spectrum due to frequency or phase modulation, the law of which is known to "their" receiver m, convert all input, including masking signals so that the spectrum of the masking signal is narrow, and the spectra of the remaining input signals extend further masking signal are rejected, and then reduced the remaining input signals.
Графические материалы поясняют изобретение.Graphic materials illustrate the invention.
Фиг. 1 - функциональная схема системы связи, реализующая предлагаемый способ.FIG. 1 is a functional diagram of a communication system that implements the proposed method.
Фиг. 2 - функциональная схема блока расширения спектра.FIG. 2 is a functional diagram of a spectrum spreading unit.
Фиг. 3 - формы сигналов в различных точках системы связи, реализующей предлагаемый способ:FIG. 3 - waveforms at various points in a communication system that implements the proposed method:
а) - форма полезного сигнала (в данном случае амплитудно-модулированного) на выходе генератора полезного сигнала 1;a) is the shape of the useful signal (in this case, amplitude-modulated) at the output of the
б), в) - форма маскирующего сигнала (в данном случае фазоманипулированного) на выходе блока расширения спектра 21;b), c) is the shape of the masking signal (in this case, phase-shifted) at the output of the spectrum expansion unit 2 1 ;
г) - форма сигнала на входе "своего" приемника 101;g) - the waveform at the input of "their"
д) - форма сигнала на входе "чужого" приемника 102.d) - the waveform at the input of the "alien"
Функциональная схема системы связи, в которой реализуется предлагаемый способ, приведена на фиг.1, где обозначено: I - передатчик маскирующего сигнала; II - помехоподавляющий блок; III - режекторный фильтр; 1 - генератор полезного сигнала (передатчик радиолинии); 21, 22 - блоки расширения спектра; 3 - генератор узкополосного сигнала; 41, 42 - линии (каналы) связи; 51, 52 - приемные антенны, играющие роль сумматоров сигналов; 6 - блок свертки спектра маскирующего сигнала; 7 - полосовой фильтр; 8 - блок синхронизации; 9 - вычитающая схема; 101 - приемник "своей" радиолинии; 102 - приемник "чужой" радиолинии.A functional diagram of a communication system in which the proposed method is implemented is shown in FIG. 1, where it is indicated: I - a masking signal transmitter; II - noise suppressing unit; III - notch filter; 1 - useful signal generator (radio link transmitter); 2 1 , 2 2 - spectrum expansion units; 3 - narrowband signal generator; 4 1 , 4 2 - communication lines (channels); 5 1 , 5 2 - receiving antennas playing the role of signal adders; 6 - block convolution spectrum of the masking signal; 7 - band-pass filter; 8 - block synchronization; 9 is a subtractive circuit; 10 1 - receiver of "their" radio link; 10 2 - receiver of the "alien" radio line.
В этой системе в качестве примера представлена одна "своя" радиолиния, которых может быть несколько, состоящая из генератора полезного сигнала 1, линии связи (радиоэфира) 41, приемной антенны 51, помехоподавляющего блока II и "своего" приемника 101.In this system, as an example, one "own" radio line is presented, which may be several, consisting of a
Передатчик маскирующего сигнала I содержит генератор узкополосного сигнала 3 и блок расширения спектра 21 и, по сути, является передатчиком заградительной помехи, которая кроме маскировки сигналов в своей полосе частот может подавлять "чужие" приемники.The masking signal transmitter I contains a narrowband signal generator 3 and a spectrum spreading unit 2 1 and, in fact, is a transmitter of obstruction, which, in addition to masking signals in its frequency band, can suppress "alien" receivers.
Усилитель мощности и передающая антенна не имеют принципиального значения, поэтому на фиг.1 не показаны.The power amplifier and transmitting antenna are not of fundamental importance, therefore, are not shown in Fig. 1.
Маскирующий сигнал попадает на приемные антенны "своей" 51 и "чужой" 52 радиолиний через линию связи 42 (по радиоэфиру). Приемная антенна 52 соединена с входом "чужого" приемника 102.The masking signal enters the receiving antennas of "their" 5 1 and "alien" 5 2 radio lines through the communication line 4 2 (over the air). The
Работа этой радиосистемы происходит следующим образом.The operation of this radio system is as follows.
В передатчике I маскирующий сигнал формируют из узкополосного сигнала, вырабатываемого генератором 3, путем расширения его спектра в блоке 21 за счет частотной или фазовой модуляции.In the transmitter I, the masking signal is formed from a narrow-band signal generated by the generator 3 by expanding its spectrum in block 2 1 due to frequency or phase modulation.
В приемных антеннах 51, 52 маскирующий сигнал суммируют с полезным, вырабатываемым генератором 1, в результате чего для "чужих" приемников все сигналы, находящиеся в полосе частот маскирующего сигнала, оказываются скрытыми. На входе "своих" приемников включены автономные помехоподавляющие блоки II, устраняющие маскирующий сигнал.In the
В блоке свертки спектра 6 с маскирующего сигнала снимают модуляцию, наложенную в блоке расширения спектра 21 вследствие чего он сужается и вновь превращается в узкополосный сигнал, который режектируют (вырезают) режекторным фильтром III, представленным в виде комбинации полосового фильтра 7 и вычитающей схемы 9. При этом на все остальные входные сигналы в блоке свертки спектра 6 накладывают частотную или фазовую модуляцию, аналогичную модуляции маскирующего сигнала, в результате чего они превращаются в широкополосные сигналы. Узкополосный режекторный фильтр III вырезает лишь малую долю их спектра. На выходе вычитающей схемы 9 присутствуют все входные, модулированные в блоке 6, сигналы, кроме маскирующего. Восстановление остальных входных сигналов осуществляют в блоке расширения спектра 22 путем снятия с них наложенной в блоке 6 модуляции.In the convolution unit of
Совмещение модулирующих сигналов во времени происходит в блоке синхронизации 8.The combination of the modulating signals in time occurs in the synchronization unit 8.
В результате на выходе помехоподавляющего блока II восстанавливаются все, кроме маскирующего, входные сигналы, один из которых принимает "свой" приемник 101.As a result, at the output of the noise suppressing unit II, all but the masking input signals are restored, one of which receives its “own”
На входе "чужого" приемника 102 все сигналы оказываются подавленными мощным маскирующим сигналом и их прием и обработка становятся невозможными.At the input of a “foreign”
Примеры выполнения блока синхронизации 8 приведены, например, в книге (Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985, стр. 297-303).Examples of the execution of the synchronization unit 8 are given, for example, in the book (Varakin L.E. Communication systems with noise-like signals. - M .: Radio and communications, 1985, pp. 297-303).
Блоки расширения спектра 21 и 22 могут быть выполнены, например, на основе формирователя многофазных фазоманипулированных сигналов (фиг. 2), где обозначено: 1 - линия задержки; 21 - 24 - дeшифpaтopы; 31 - 34 - ключи; 4 - блок считывания; 5 - блок памяти; 6 - сумматор.The expansion units of the spectrum 2 1 and 2 2 can be performed, for example, on the basis of a shaper of multiphase phase-shifted signals (Fig. 2), where it is indicated: 1 - delay line; 2 1 - 2 4 - descriptors; 3 1 - 3 4 - keys; 4 - reading unit; 5 - memory block; 6 - adder.
Данное устройство может формировать 4-фазный фазоманипулированный сигнал. На вход линии задержки 1 поступает синусоидальный сигнал с частотой f0. Период этого колебания На отводах линии задержки 1 формируются синусоидальные колебания с начальными фазами 0°, 90°, 180°, 270°. Очевидно, линию задержки 1 можно заменить набором соответствующих фазовращателей. В блоке памяти 5 записан закон фазовой манипуляции в виде последовательности чисел, соответствующих определенному значению фазы (например, 00, 01, 10, 11). Блок считывания 4 последовательно выводит эти числа из памяти. Каждый из дешифраторов 21-24 настроен на соответствующее число и при его появлении вырабатывает импульс, отпирающий соответствующий ключ 31-34. В результате на выходе сумматора 6 из синусоидального напряжения с частотой f0 формируется 4-фазный фазоманипулированный сигнал, ширина спектра которого определяется тактовой частотой считывания.This device can generate a 4-phase phase-shift keyed signal. The input of the
Чтобы избежать глубокой амплитудной модуляции при ограничении спектра этого сигнала необходимо, чтобы разность фаз между соседними элементами сигнала не принимала значений ±180°, т.е. должна использоваться манипуляция, аналогичная 4-фазной фазовой манипуляции со сдвигом. При этой манипуляции фаза изменяется на 0°, +90°, -90° (Спилкер Д.Ж. Цифровая спутниковая связь. Пер. с англ. под ред. В.В.Маркова. - М.: Связь, 1979, стр. 284-287).To avoid deep amplitude modulation while limiting the spectrum of this signal, it is necessary that the phase difference between adjacent elements of the signal does not take values of ± 180 °, i.e. manipulation similar to 4-phase phase shift manipulation should be used. With this manipulation, the phase changes by 0 °, + 90 °, -90 ° (Spilker D.Zh. Digital satellite communications. Transl. From English under the editorship of V.V. Markov. - M.: Communication, 1979, p. 284-287).
Блок свертки спектра 6 может быть выполнен по такой же схеме, но ключи должны открываться в другой последовательности: если приходит элемент с фазой 0°, открывается ключ 31 в отводе 0°, если +90°, ключ 34 в отводе +270°(-90°), если +180°, ключ 33 в отводе +180°(-180°), если +270°, -ключ 32 в отводе +90°(-270°).The convolution unit of
Так как закон фазовой манипуляции известен "своему" приемнику, блок свертки спектра 6 восстанавливает синусоидальное колебание из входного маскирующего 4-фазного фазоманипулированного сигнала.Since the law of phase shift keying is known to "its" receiver, the convolution unit of
Схемы передатчиков и приемников сложных фазоманипулированных сигналов и их блоков приведены, например, в книге (Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985).Schemes of transmitters and receivers of complex phase-manipulated signals and their blocks are given, for example, in the book (L. Varakin, Communication Systems with Noise-Like Signals. - M.: Radio and Communication, 1985).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003110893/09A RU2232475C1 (en) | 2003-04-16 | 2003-04-16 | Method for enhancing security of narrow-band signal group transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003110893/09A RU2232475C1 (en) | 2003-04-16 | 2003-04-16 | Method for enhancing security of narrow-band signal group transmission |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2232475C1 true RU2232475C1 (en) | 2004-07-10 |
RU2003110893A RU2003110893A (en) | 2004-12-10 |
Family
ID=33414313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003110893/09A RU2232475C1 (en) | 2003-04-16 | 2003-04-16 | Method for enhancing security of narrow-band signal group transmission |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2232475C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2443058C2 (en) * | 2010-04-05 | 2012-02-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Экран" | Method for coherent interference formation |
RU2812340C1 (en) * | 2023-04-17 | 2024-01-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" | Method for generating and processing signal embedded in masking interference |
-
2003
- 2003-04-16 RU RU2003110893/09A patent/RU2232475C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2443058C2 (en) * | 2010-04-05 | 2012-02-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Экран" | Method for coherent interference formation |
RU2812340C1 (en) * | 2023-04-17 | 2024-01-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" | Method for generating and processing signal embedded in masking interference |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5048052A (en) | Spread spectrum communication device | |
US8175134B1 (en) | Radio communications system and method having decreased capability for detection by an adversary | |
US4472815A (en) | Pulse interference cancelling system for spread spectrum signals | |
CA1153800A (en) | Bi-orthogonal pcm communications system employing multiplexed noise codes | |
JP3814688B2 (en) | Transmission method and apparatus for carrying out the method | |
EP2993846B1 (en) | Improvement of spread spectrum gmsk signals | |
US6002707A (en) | Spread signal spectrum communication circuits and system | |
RU2152132C1 (en) | Radio communication line with three- dimensional modulation | |
JP3917637B2 (en) | Wireless communication system, wireless transmitter, wireless receiver, and wireless communication method | |
RU2232475C1 (en) | Method for enhancing security of narrow-band signal group transmission | |
JP2648517B2 (en) | Demodulator for spread spectrum communication | |
RU2719545C1 (en) | System of information transmitting | |
RU2602598C1 (en) | Method of generating and processing signal built in masking interference | |
US4942589A (en) | Channelized binary-level hop rate detector | |
RU2720215C1 (en) | Method of protecting narrow-band radio communication systems in conditions of complex radioelectronic situation and set of means for realizing said method | |
US4227249A (en) | Injected coded reference for adaptive array systems | |
RU2258313C1 (en) | System for transmitting quadruple-encoded radio signals | |
Ezers et al. | An analytical method for linear combining with application to FFH NCFSK receivers | |
RU2210860C1 (en) | Broadband-signal communication system | |
RU2713384C1 (en) | Method of transmitting information using broadband signals | |
Goris et al. | Categories of Radio-Frequency Interference | |
RU2240653C1 (en) | Time-division multiple access data transfer system | |
RU2320084C1 (en) | Data transmission system with multi-access and time division of channels | |
RU2188504C1 (en) | Data transmitting and receiving equipment | |
RU2205509C2 (en) | Digital and analog data transmission equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090417 |