RU2257598C1 - Automatic system for alarm and ecological monitoring of region environment - Google Patents
Automatic system for alarm and ecological monitoring of region environment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2257598C1 RU2257598C1 RU2004121255/28A RU2004121255A RU2257598C1 RU 2257598 C1 RU2257598 C1 RU 2257598C1 RU 2004121255/28 A RU2004121255/28 A RU 2004121255/28A RU 2004121255 A RU2004121255 A RU 2004121255A RU 2257598 C1 RU2257598 C1 RU 2257598C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- frequency
- input
- control
- unit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемая система относится к области контрольно-измерительных систем и может быть использована при конструировании систем аварийного и экологического, в частности радиационного, мониторинга окружающей среды региона.The proposed system relates to the field of control and measuring systems and can be used in the design of emergency and environmental systems, in particular radiation, environmental monitoring of the region.
Известны системы аварийного и экологического мониторинга окружающей среды региона (патенты РФ №№2138126, 2145120, 2150126, 2210095; Михья Э. и др. Система радиационного мониторинга окружающей среды. Журнал "Атомная техника за рубежом", Москва, 1998, №11, с.21-25 и др.).There are well-known systems for emergency and ecological monitoring of the environment of the region (RF patents Nos. 2138126, 2145120, 2150126, 2210095; E. Mikhia et al. Environmental radiation monitoring system. Atomic Engineering Abroad Magazine, Moscow, 1998, No. 11, p. .21-25, etc.).
Из известных систем наиболее близкой к предлагаемой является "Автоматизированная система аварийного и экологического мониторинга окружающей среды региона" (патент РФ №2210095, G 01 W 1/00, 2001), которая и выбрана в качестве базовой системы.Of the known systems, the closest to the proposed one is the "Automated system for emergency and ecological monitoring of the environment of the region" (RF patent No. 220095, G 01
Указанная система обеспечивает повышение маневренности, возможность определения местоположения аварийно и экологически опасных источников, осуществление мониторинга и оперативной замены неисправного стационарного контрольного поста, оперативную оценку аварийной и экологической обстановки для оперативного оповещения об опасности, а также защиту от несанкционированного доступа.The specified system provides increased maneuverability, the ability to determine the location of emergency and environmentally hazardous sources, the monitoring and operational replacement of a faulty stationary control post, the rapid assessment of emergency and environmental conditions for operational warning of danger, as well as protection against unauthorized access.
Однако указанная система для обмена конфиденциальной информацией между контрольными постами и диспетчерским центром использует простые сигналы, которые не обеспечивают высокой помехоустойчивости и достоверности передачи конфиденциальной информации.However, this system for the exchange of confidential information between control posts and a control center uses simple signals that do not provide high noise immunity and reliability of the transfer of confidential information.
Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности обмена конфиденциальной информацией между контрольными постами и диспетчерским центром путем использования двух частот и сложных сигналов с фазовой манипуляцией.An object of the invention is to increase the noise immunity and reliability of the exchange of confidential information between control posts and a control center by using two frequencies and complex signals with phase shift keying.
Поставленная задача решается тем, что в автоматизированной системе аварийного и экологического мониторинга окружающей среды, включающей стационарные контрольные посты с детекторами для измерения параметров и характеристик окружающей среды, мобильные контрольные посты с детекторами, каждый из которых включает блок определения местоположения, центральный контрольный пульт, блоки управления и приемопередатчики прямой и обратной связи контрольных постов с центральным контрольным пультом, при этом каждый из стационарных и мобильных контрольных постов дополнительно содержит блок предварительной обработки информации, в который передаются данные измерений параметров и характеристик окружающей среды с датчиков стационарных и мобильных контрольных постов, а с блока предварительной обработки информация поступает в блок управления соответствующего контрольного поста, затем на блок шифрования от несанкционированного доступа и далее через блок помехоустойчивого кодирования в приемопередатчик, информация с которого поступает на центральный контрольный пульт, каждый приемопередатчик выполнен в виде последовательно включенных задающего генератора, фазового манипулятора, второй вход которого соединен с выходом блока помехоустойчивого кодирования, первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, первого усилителя мощности, дуплексера, вход-выход которого соединен с приемопередающей антенной, второго усилителя мощности, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, усилителя второй промежуточной частоты, перемножителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, полосового фильтра и фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход является выходом приемопередатчика, причем каждый из стационарных и мобильных контрольных постов излучает сложные сигналы с фазовой манипуляцией на частотеThe problem is solved in that in an automated system for emergency and ecological monitoring of the environment, including stationary control posts with detectors for measuring environmental parameters and characteristics, mobile control posts with detectors, each of which includes a location unit, a central control panel, control units and transceivers of direct and feedback control posts with a central control panel, each of which is stationary and mobile The monitoring station additionally contains an information pre-processing unit, to which data of measurements of parameters and environmental characteristics are transmitted from sensors of stationary and mobile control posts, and information from the preliminary processing unit is sent to the control unit of the corresponding control post, then to the encryption unit from unauthorized access, and then through the noise-resistant coding unit to the transceiver, the information from which is fed to the central control panel, each and the transmitter is made in the form of a serially connected master oscillator, a phase manipulator, the second input of which is connected to the output of the noise-resistant coding unit, the first mixer, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator, the amplifier of the first intermediate frequency, the first power amplifier, duplexer, the input-output of which is connected with a transceiver antenna, a second power amplifier, a second mixer, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator, the second intermediate amplifier pilots at, multiplier, a second input coupled to an output of the first local oscillator, a bandpass filter and a phase detector, a second input coupled to an output of the second oscillator, and the output is the output of the transceiver, wherein each of the stationary and mobile checkpoints emits complex signals with a phase shift keying in the frequency
где wup1 - первая промежуточная частота;where w up1 is the first intermediate frequency;
wГ2 - частота второго гетеродина, а принимает - на частотеw Г2 - frequency of the second local oscillator, and takes - at a frequency
где wГ1 - частота первого гетеродина, а центральный контрольный пульт, наоборот, излучает сложные сигналы с фазовой манипуляцией на частоте w2, а принимает на частоте w1, частоты гетеродинов разнесены на значение второй промежуточной частотыwhere w Г1 is the frequency of the first local oscillator, and the central control panel, on the contrary, emits complex signals with phase shift keying at the frequency w 2 , and receives at frequency w 1 , the local oscillator frequencies are spaced by the value of the second intermediate frequency
Структурная схема системы представлена на фиг.1. Структурная схема стационарного контрольного поста изображена на фиг.2. Структурная схема мобильного контрольного поста изображена на фиг.3. Структурная схема приемопередатчика, размещенного на каждом стационарном и мобильном контрольном посте, изображена на фиг.4. Структурная схема приемопередатчика, размещаемого на центральном контрольном пульте, изображена на фиг.3. Частотная диаграмма, поясняющая процесс преобразования сигналов по частоте, показана на фиг.6. Временные диаграммы, поясняющие принцип работы приемопередатчика, показаны на фиг. 7.The structural diagram of the system is presented in figure 1. The structural diagram of a stationary control post is depicted in figure 2. The structural diagram of the mobile control post is shown in Fig.3. The structural diagram of the transceiver located at each stationary and mobile control post is depicted in figure 4. The structural diagram of the transceiver located on the Central control panel, shown in Fig.3. A frequency diagram explaining the process of converting signals by frequency is shown in FIG. 6. Timing diagrams explaining the principle of operation of the transceiver are shown in FIG. 7.
Система содержит стационарные контрольные посты 1 (C1,...Cn), мобильные контрольные посты 2 (M1,...Mm), прямые и обратные связи 3, центральный контрольный пульт 4.The system contains stationary control posts 1 (C 1 , ... C n ), mobile control posts 2 (M 1 , ... M m ), direct and feedback 3, central control panel 4.
Каждый стационарный контрольный пост содержит детекторы Д1-Дk, блок 5.i предварительной обработки информации, блок 6.i шифрования, блок 7.i помехоустойчивого кодирования, приемопередатчик 8.i, блок 9.i управления, канал 10.i прямой и обратной связи (i=1,...n).Each stationary control station contains detectors D 1 -D k , information preprocessing unit 5.i, encryption unit 6.i, error-correcting encoding unit 7.i, transceiver 8.i, control unit 9.i, direct channel 10.i and feedback (i = 1, ... n).
Каждый мобильный контрольный пост содержит детекторы Д1-Дk, блок 5.j предварительной обработки информации, блок 6.j шифрования, блок 7.j помехоустойчивого кодирования, приемопередатчик 8.j, блок 9.j управления, канал 10.j прямой и обратной связи, блок МП определения местоположения (j=1,...m).Each mobile control post contains detectors D 1 -D k , information preprocessing unit 5.j, encryption unit 6.j, error-correcting encoding unit 7.j, transceiver 8.j, control unit 9.j, direct channel 10.j and feedback, block MP location (j = 1, ... m).
Каждый приемопередатчик выполнен в виде последовательно включенных задающего генератора 11 (11.1), фазового манипулятора 12 (12.1), второй вход которого соединен с выходом блока 7 (7.1) помехоустойчивого кодирования, первого смесителя 13 (13.1), второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 14 (14.1), усилителя 15 (15.1) первой промежуточной частоты, первого усилителя 16 (16.1) мощности, дуплексера 17 (17.1), вход-выход которого соединен с приемопередающей антенной 18 (18.1) второго усилителя 19 (19.1) мощности, второго смесителя 20 (20.1), второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 21 (21.1), усилителя 22 (22.1) второй промежуточной частоты, перемножителя 23 (23.1), второй вход которого соединен с выходом гетеродина 13 (13.1), полосового фильтра 24 (24.1) и фазового детектора 25 (25.1), второй вход которого соединен с выходом гетеродина 21 (21.1), а выход является выходом приемопередатчика 8 (8.1).Each transceiver is made in the form of serially connected master oscillator 11 (11.1), phase manipulator 12 (12.1), the second input of which is connected to the output of the noise-resistant coding unit 7 (7.1), the first mixer 13 (13.1), the second input of which is connected to the output of the first local oscillator 14 (14.1), an amplifier 15 (15.1) of the first intermediate frequency, a first power amplifier 16 (16.1), a duplexer 17 (17.1), the input-output of which is connected to the transceiver antenna 18 (18.1) of the second power amplifier 19 (19.1), the second mixer 20 (20.1), the second input of which is connected with the output of the second local oscillator 21 (21.1), an amplifier 22 (22.1) of the second intermediate frequency, a multiplier 23 (23.1), the second input of which is connected to the output of the local oscillator 13 (13.1), a bandpass filter 24 (24.1) and a phase detector 25 (25.1) , the second input of which is connected to the output of the local oscillator 21 (21.1), and the output is the output of the transceiver 8 (8.1).
Система работает следующим образом.The system operates as follows.
Каждый стационарный и мобильный контрольный пост состоит из детекторов Д1-Дk, измеряющих состояние окружающей среды (уровень гамма-излучения, температуру и т.п.), с выходов которых данные подаются на входы блока 5.1 предварительной обработки информации об этом состоянии среды. В этом блоке по программе, записанной в блоке 9.1 управления, производится определение интегральных параметров среды (средних за заданный период измерений значений, тренда и др.), сокращение объема передаваемой в канал связи информации, определение предаварийной или аварийной ситуации, накопление и хранение данных предшествующих измерений и т.п. Например, спектрометрический детектор гаммаизлучателя измеряет количество и энергию гаммаквантов, попавших в его сенсор за время измерения, например за 1 час. Эти данные с выхода блока детекторов подаются на вход блока 5.1 предварительной обработки информации, где по полученному энергетическому "спектру" распределения определяется, например, превышение уровня излучения тех или иных радионуклидов в среде над пороговым уровнем, например аварийным.Each stationary and mobile control post consists of detectors D 1 -D k measuring the state of the environment (gamma radiation level, temperature, etc.), from the outputs of which data are fed to the inputs of block 5.1 of preliminary processing of information about this state of the environment. In this block, according to the program recorded in control block 9.1, the integral parameters of the medium are determined (average values for a given measurement period, trend, etc.), the amount of information transmitted to the communication channel is reduced, the pre-emergency or emergency situation is determined, and the data of the previous ones are accumulated and stored measurements, etc. For example, a gamma-ray spectrometric detector measures the number and energy of gamma quanta that have entered its sensor during the measurement, for example, in 1 hour. This data from the output of the detector block is fed to the input of the preliminary information processing block 5.1, where the obtained energy "spectrum" of the distribution determines, for example, the excess of the radiation level of various radionuclides in the medium over a threshold level, for example, an emergency level.
Если такое превышение уровня произошло, то блок 9.1 управления по внутренней программе переходит в предаварийный (или аварийный) режим работы, осуществляет экстренное вхождение в связь с центральным контрольным пультом 4 и (при необходимости) оповещает персонал.If such an excess of level has occurred, then control unit 9.1, according to the internal program, goes into pre-emergency (or emergency) operation mode, makes emergency contact with the central control panel 4 and (if necessary) notifies personnel.
Если канал связи занят или неисправен, то производится хранение информации в запоминающем устройстве и повторный выход в связь.If the communication channel is busy or faulty, then information is stored in the storage device and re-connected.
В канал связи 10.1 передается предварительно обработанная - сжатая (за счет сокращения избыточности или малой информативности) информация. Например, можно значительно уменьшить объем передаваемой по каналу связи информации, используя быстрое преобразование Фурье полученного спектра. Соответственно, почти во столько же раз становится возможным увеличение количества работающих в этом канале контрольных постов. В ряде случаев достаточным является передача интегральных (усредненных по многим измерениям) значений контролируемого параметра среды, например уровня радиационного фона или превышение порога аварийного уровня. Выполнение этой функции блоком 5.1 предварительной обработки информации также приводит к значительному сокращению объема передаваемой информации. Выход этого блока соединяется с входом блока 6.1 шифрования, обеспечивающего, например, криптографическое шифрование информации от несанкционированного доступа. В этом случае обеспечивается защита системы от террористов, хакеров или кого-либо, не имеющих право получать, преобразовывать или вводить искаженную информацию, если не произошла компрометация секретных ключей. Выход последнего соединяется с входом блока 7.1 помехоустойчивого кодирования, обеспечивающего выявление и исправление ошибок на приеме в центральном контрольном пульте. Ошибки могут возникнуть из-за помех и шумов в канале связи и/или в приемной аппаратуре. Его выход соединяется с входом приемопередатчика 8.1, выход которого соединяется с входом канала связи. Управляющие входы всех указанных блоков соединены с выходами блока 9.1 управления, задающего режим их работы по внутренней программе или командам, передаваемых из центрального контрольного пульта (диспетчерского центра).The pre-processed - compressed (due to the reduction of redundancy or low information content) information is transmitted to the communication channel 10.1. For example, you can significantly reduce the amount of information transmitted over the communication channel using the fast Fourier transform of the resulting spectrum. Accordingly, almost the same number of times it becomes possible to increase the number of control posts working in this channel. In a number of cases, it is sufficient to transmit integral (averaged over many measurements) values of the monitored environmental parameter, for example, the background radiation level or exceeding the emergency level threshold. The performance of this function by block 5.1 of the preliminary processing of information also leads to a significant reduction in the amount of information transmitted. The output of this block is connected to the input of the encryption block 6.1, which provides, for example, cryptographic encryption of information from unauthorized access. In this case, the system is protected from terrorists, hackers or anyone who does not have the right to receive, convert or enter distorted information if the secret keys have not been compromised. The output of the latter is connected to the input of the error-correcting coding block 7.1, which ensures the detection and correction of errors in reception in the central control panel. Errors can occur due to interference and noise in the communication channel and / or in the receiving equipment. Its output is connected to the input of the transceiver 8.1, the output of which is connected to the input of the communication channel. The control inputs of all these units are connected to the outputs of the control unit 9.1, which determines the mode of their operation according to the internal program or commands transmitted from the central control panel (control center).
При включении задающего генератора 11.1 последний формирует гармоническое колебание (фиг.7,а)When you turn on the master oscillator 11.1, the latter generates harmonic oscillation (Fig.7, a)
где Uc1, wc, φc1, Tc1 - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность колебания;where U c1 , w c , φ c1 , T c1 - amplitude, carrier frequency, initial phase and duration of the oscillation;
которое поступает на первый вход фазового манипулятора 12.1, на второй вход которого подается модулирующий код М1(t) (фиг.7,6) с выхода блока 7.1 помехоустойчивого кодирования. На выходе фазового манипулятора 12.1 образуется сложный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн) (фиг.7,в)which is fed to the first input of the phase manipulator 12.1, to the second input of which a modulating code M 1 (t) (Fig. 7.6) is supplied from the output of the noise-immunity coding unit 7.1. At the output of the phase manipulator 12.1, a complex signal with phase shift keying (PSK) is generated (Fig. 7, c)
где φk1(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M1(t) (фиг.7,6), при этом φk1(t)=const при kτэ<t<(k+1)τэ и может изменяться скачком при t=kτэ, т.е. на границах между элементарными посылками (k=1,2,..., N-1);where φ k1 (t) = {0, π} is the manipulated component of the phase that displays the law of phase manipulation in accordance with the modulating code M 1 (t) (Fig. 7,6), while φ k1 (t) = const at kτ e <t <(k + 1) τ e and can change stepwise at t = kτ e , i.e. at the boundaries between elementary premises (k = 1,2, ..., N-1);
τэ, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Тс1(Tc1=N·τэ);τ e , N - the duration and number of chips that make up the signal of duration T s1 (T c1 = N · τ e );
который поступает на первый вход смесителя 13.1, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 14.1which goes to the first input of the mixer 13.1, the second input of which is the voltage of the local oscillator 14.1
На выходе смесителя 13.1 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 15.1 выделяется напряжение первой промежуточной (суммарной) частотыAt the output of the mixer 13.1, voltages of combination frequencies are generated. Amplifier 15.1 distinguishes the voltage of the first intermediate (total) frequency
где Where
К1 - коэффициент передачи смесителя;To 1 - gear ratio of the mixer;
wup1=wc+wГ1 - первая промежуточная частота (фиг.6);w up1 = w c + w G1 - the first intermediate frequency (Fig.6);
φup1=φc1+φГ1.φ up1 = φ c1 + φ G1 .
Это напряжение после усиления в усилителе 16.1 мощности через дуплексер 17.1 излучается приемопередающей антенной 18.1 в эфир на частоте w1=wup1, улавливается приемопередающей антенной 18 центрального контрольного пульта (диспетчерского центра) и через усилитель 19 мощности поступает на первый вход смесителя 20. На второй вход смесителя 20 подается напряжение uГ1(t) гетеродина 21. На выходе смесителя 20 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 22 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частотыThis voltage after amplification in the power amplifier 16.1 through the duplexer 17.1 is radiated by the transceiver antenna 18.1 on the air at a frequency w 1 = w up1 , it is captured by the
где Where
wup2=wup1+wГ1 - вторая промежуточная частота;w up2 = w up1 + w G1 - the second intermediate frequency;
φup2=φup1-φГ1.φ up2 = φ up1 -φ G1 .
которое поступает на первый вход перемножителя 23. На второй вход перемножителя 23 подается напряжение гетеродина 14.which is fed to the first input of the
На выходе перемножителя 23 образуется напряжение (фиг.7,г)The output of the
где Where
K2 - коэффициент передачи перемножителя, которое выделяется полосовым фильтром 24 и поступает на информационный вход фазового детектора 25. На опорный вход последнего подается напряжение uГ1(t) гетеродина 21. На выходе фазового детектора 25 образуется низкочастотное напряжение (фиг.7,д)K 2 is the transfer coefficient of the multiplier, which is allocated by the band-
где Where
К3 - коэффициент передачи фазового детектора;K 3 is the transfer coefficient of the phase detector;
пропорциональное модулирующему коду M1(t) (фиг.7,б). Это напряжение поступает в блок регистрации и анализа.proportional to the modulating code M 1 (t) (Fig.7, b). This voltage enters the recording and analysis unit.
На центральном контрольном пульте 4 с помощью задающего генератора 11 формируется гармоническое колебание (фиг.7,е)On the Central control panel 4 using the
которое поступает на первый вход фазового манипулятора 12, на второй вход которого подается модулирующий код M2(t) (фиг.7,ж) с выхода блока 7 помехоустойчивого кодирования. Модулирующий код M2(t) может содержать сигналы запроса, команды на включение и выключение контрольных постов и т.п. На выходе фазового манипулятора 12 образуется сложный ФМн-сигнал (фиг.7,з)which is fed to the first input of the
который поступает на первый вход смесителя 13, на второй вход подается напряжение uГ2(t) гетеродина 14. На выходе смесителя 13 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 15 выделяется напряжение разностной частотыwhich is supplied to the first input of the
где Where
w2=wГ2-wс w 2 = w G2 -w s
φup3=φГ2-φс φ up3 = φ Г2 -φ s
Это напряжение после усиления в усилителе 16 мощности через дуплексер 17 поступает в приемопередающую антенну 18, излучается ею на частоте w2 в эфир, улавливается приемопередающей антенной 18.1 и через дуплексер 17.1 и усилитель 19.1 мощности поступает на первый вход смесителя 20.1. На второй вход последнего подается напряжение uГ2(t) гетеродина 21.1. На выходе смесителя 20.1 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 22.1 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частотыThis voltage after amplification in the
где Where
wup2=wГ2-w2 - вторая промежуточная частота;w up2 = w Г2 -w 2 - second intermediate frequency;
φup4=φГ2+φпp3,φ up4 = φ Г2 + φ p3 ,
которое поступает на первый вход перемножителя 23.1, на второй вход которого подается напряжение uГ1(t) гетеродина 14.1. На выходе перемножителя 23.1 образуется напряжение (фиг.7,и)which is fed to the first input of the multiplier 23.1, the second input of which is supplied with the voltage u Г1 (t) of the local oscillator 14.1. At the output of the multiplier 23.1 a voltage is generated (Fig. 7, and)
где Where
которое выделяется полосовым фильтром 24.1 и поступает на информационный вход фазового детектора 25.1. На опорный вход последнего подается напряжение UГ2(t) гетеродина 21.1. На выходе фазового детектора 25.1 образуется низкочастотное напряжение (фиг.7,к)which is allocated by the band-pass filter 24.1 and fed to the information input of the phase detector 25.1. The voltage input U Г2 (t) of the local oscillator 21.1 is supplied to the reference input of the latter. At the output of the phase detector 25.1, a low-frequency voltage is generated (Fig. 7, k)
где Where
пропорциональное модулирующему коду M2(t) (фиг.7,ж).proportional to the modulating code M 2 (t) (Fig.7, g).
При этом частоты wГ1 и wГ2 гетеродинов 14.1 (21) и 21.1 (14) разнесены на вторую промежуточную частоту.In this case, the frequencies w Г1 and w Г2 of the local oscillators 14.1 (21) and 21.1 (14) are spaced at the second intermediate frequency.
Каждый стационарный и мобильный контрольный пост излучает сложные ФМн-сигналы на частотеEach stationary and mobile control post emits complex QPSK signals at a frequency
а принимает на частотеbut takes on the frequency
Центральный контрольный пульт (диспетчерский центр), наоборот, излучает сложные ФМн-сигналы на частоте w2, а принимает - на частоте w1.The central control panel (dispatch center), on the contrary, emits complex PSK signals at a frequency of w 2 , and receives - at a frequency of w 1 .
Таким образом, предлагаемая система по сравнению с базовой системой обеспечивает повышение помехоустойчивости и достоверности облика конфиденциальной информацией между контрольными постами и диспетчерским центром. Это достигается использованием двух частот w1 и w2, и сложных ФМн-сигналов.Thus, the proposed system in comparison with the base system provides increased noise immunity and the reliability of the appearance of confidential information between control posts and the control center. This is achieved by using two frequencies w 1 and w 2 , and complex PSK signals.
При этом защита конфиденциальной информации имеет три уровня: криптографический, энергетический и структурный.At the same time, the protection of confidential information has three levels: cryptographic, energy, and structural.
Криптографический уровень обеспечивается специальными методами шифрования, кодирования и преобразования конфиденциальной информации, в результате которых ее содержание становится недоступным без предъявления ключа криптограммы и обратного преобразования.The cryptographic level is provided by special methods of encrypting, encoding and converting confidential information, as a result of which its content becomes inaccessible without presenting the cryptogram key and reverse transformation.
Энергетический и структурный уровни обеспечиваются применением сложных ФМн-сигналов, которые обладают высокой энергетической и структурной скрытностью.The energy and structural levels are provided by the use of complex QPSK signals, which have high energy and structural secrecy.
Энергетическая скрытность данных сигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени или по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого используемый сложный сигнал в точке приема может оказаться замаскированным шумами и помехами. Причем энергия сложного сигнала отнюдь не мала, она просто равномерно распределена по частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность сигнала меньше мощности шумов и помех.The energy secrecy of these signals is due to their high compressibility in time or in the spectrum with optimal processing, which reduces the instantaneous radiated power. As a result, the complex signal used at the receiving point may be masked by noise and interference. Moreover, the energy of a complex signal is by no means small, it is simply evenly distributed over the time-frequency domain so that at each point in this region the signal power is less than the power of noise and interference.
Структурная скрытность сложных ФМн-сигналов обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку сложных ФМн-сигналов априорно неизвестной структуры с целью повышения чувствительности приемника.The structural secrecy of complex QPSK signals is due to the wide variety of their shapes and significant ranges of parameter changes, which makes it difficult to optimize or at least quasi-optimal processing of complex QPSK signals of an a priori unknown structure in order to increase the sensitivity of the receiver.
Сложные ФМн-сигналы открывают новые возможности в технике передачи конфиденциальных сообщений и их защиты от несанкционированного доступа. Указанные сигналы позволяют применять новый вид селекции - структурную селекцию. Это значит, что появляется новая возможность выделять сложные ФМн-сигналы среди других сигналов и помех, действующих в одной и той же полосе частот и в одни и те же промежутки времени. Данная возможность реализуется сверткой спектра сложных ФМн-сигналов.Complex QPSK signals open up new possibilities in the technique of transmitting confidential messages and protecting them from unauthorized access. These signals allow the use of a new type of selection - structural selection. This means that there is a new opportunity to distinguish complex QPSK signals from other signals and interference operating in the same frequency band and at the same time intervals. This feature is realized by convolution of the spectrum of complex PSK signals.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004121255/28A RU2257598C1 (en) | 2004-07-12 | 2004-07-12 | Automatic system for alarm and ecological monitoring of region environment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004121255/28A RU2257598C1 (en) | 2004-07-12 | 2004-07-12 | Automatic system for alarm and ecological monitoring of region environment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2257598C1 true RU2257598C1 (en) | 2005-07-27 |
Family
ID=35843634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004121255/28A RU2257598C1 (en) | 2004-07-12 | 2004-07-12 | Automatic system for alarm and ecological monitoring of region environment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2257598C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2452985C2 (en) * | 2010-06-01 | 2012-06-10 | Виктор Иванович Дикарев | Automated system for emergency and environmental monitoring of region |
RU2680652C2 (en) * | 2017-05-11 | 2019-02-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет по землеустройству" | Method of integrated environmental monitoring |
RU2832030C1 (en) * | 2023-10-10 | 2024-12-18 | Федеральное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства" | Method for digital storage of data during radiation surveys of environmental objects |
-
2004
- 2004-07-12 RU RU2004121255/28A patent/RU2257598C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2452985C2 (en) * | 2010-06-01 | 2012-06-10 | Виктор Иванович Дикарев | Automated system for emergency and environmental monitoring of region |
RU2680652C2 (en) * | 2017-05-11 | 2019-02-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет по землеустройству" | Method of integrated environmental monitoring |
RU2832030C1 (en) * | 2023-10-10 | 2024-12-18 | Федеральное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства" | Method for digital storage of data during radiation surveys of environmental objects |
RU2832030C9 (en) * | 2023-10-10 | 2025-01-24 | Федеральное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства" | Method for digital storage of data during radiation surveys of environmental objects |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dimc et al. | An Experimental Evaluation of Low‐Cost GNSS Jamming Sensors | |
Zhao et al. | Wavelet transform for spectrum sensing in Cognitive Radio networks | |
Olama et al. | Hybrid DS/FFH spread-spectrum: a robust, secure transmission technique for communication in harsh environments | |
Wang et al. | Optimum design for robustness of frequency hopping system | |
RU2257598C1 (en) | Automatic system for alarm and ecological monitoring of region environment | |
Sharma et al. | Improved spectrum sensing by utilizing signal autocorrelation | |
RU2310895C1 (en) | Automated system for ecological and alarm monitoring of regional environment | |
RU2324957C1 (en) | Automated system of emergency and ecological monitoring of regional environment | |
Liao et al. | GPS synchronized UV communication system performance based on USRP | |
RU2308059C1 (en) | Automatic device for monitoring environment | |
RU2600333C2 (en) | Helicopter radio-electronic complex | |
RU2614016C2 (en) | Device for remote monitoring of life support systems of complex objects | |
Alam et al. | Evaluation of Conventional Radio Frequency Interference Detection Algorithms in the Presence of 5G Signals in a Controlled Testbed | |
Spaulding | Man-made noise: The problem and recommended steps toward solution | |
RU2329608C1 (en) | Coherent radio line | |
RU2452985C2 (en) | Automated system for emergency and environmental monitoring of region | |
Messerschmitt | End-to-end interstellar communication system design for power efficiency | |
Palamà et al. | Joint dynamic spectrum access and target‐matched illumination for cognitive radar | |
RU2447598C1 (en) | Coherent radio line | |
RU2315340C1 (en) | Automated system for emergency and ecological monitoring of regional environment | |
Jang et al. | Performance analysis of an interference cancellation technique for radio navigation | |
RU2286026C1 (en) | Coherent radio line | |
Joshi et al. | Spectrum sensing for cognitive radio using hybrid matched filter single cycle cyclostationary feature detector | |
RU2386159C2 (en) | Clock synchronisation system | |
Zhang et al. | Sensitivity analysis of the vestigial signal defence‐based civil GNSS spoofing detection method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060713 |