Диссертация (Метод оценки помехоустойчивости средств широкополосного радиодоступа к воздействию сверхкоротких электромагнитных импульсов), страница 14

Режим 54 Мбит/с, QAM 64 2,4ГГц,направленная антенна.Рис.4.8 Зависимость степени влияния K1 без учета перекрытияспектральных частей от расстояния rski(м) источника излучения КВСКИ ЭМИ на средство ШРД4.3.4 Расчетная оценка дальности воздействия КВ СКИЭМИ при максимальных уровнях мощности КВ СКИ ЭМИrski – расстояние от КВ СКИ ЭМИ до ШРД в метрахrист = 30м, fски = 12.5 МГцМаксимальная дальность при FOM = 50 000, N=2, привоздействии на ШРД, Δt > 1/fнес.Рис.4.9 Зависимость степени влияния K1 с учетом перекрытияспектральных частей от расстояния rski(м) источника излучения КВСКИ ЭМИ на средство ШРД 112 Максимальная дальность при FOM = 50 000, N=2, Δt ≈ 1/fнеспри воздействии на ШРД.Рис.4.10 Зависимость степени влияния K1 без учета перекрытияспектральных частей от расстояния rski(м) источника излучения КВСКИ ЭМИ на средство ШРДОценка при увеличении расстояния rист = 1000 м.Максимальная дальность при FOM = 50 000, N=2, при Δt > 1/fнеспри воздействии на ШРД.Рис.4.11 Зависимость степени влияния K1 с учетом перекрытияспектральных частей от расстояния rski(м) источника излучения КВСКИ ЭМИ на средство ШРД 113 Максимальная дальность при FOM = 50 000, N=2, при Δt ≈ 1/fнеспри воздействии на ШРД.Рис.4.12 Зависимость степени влияния K1 без учета перекрытияспектральных частей от расстояния rski(м) источника излучения КВСКИ ЭМИ на средство ШРДАнализполученныхэкспериментальныхирасчетныхрезультатов показывает, что формирование последовательности СКИЭМИ целесообразно при ширине спектра полезного сигнала Δfистмного меньшем спектра СКИ ЭМИ Δfски, при этом для наибольшегоэффекта, интервал Δt между импульсами в пакетедолжен бытьсоизмерим с периодом 1/fнес центральной несущей частоты.

Дальностьдействияприформированиипропорциональнотаких√(NскиΔfски/Δfист)припакетовувеличиваетсясохранениичастотыследования fски и FOM, без учета выигрыша при обработке сигнала.Следуетотметитьусловныйхарактервышеприведенныхзависимостей, который отражает лишь изменения, диапазоновпотенциального влияния от менее эффективного влияния, участкомспектра, до более эффективного влияния, наводимыми токами, приэтом не учитываются разного рода потери в антенных устройствах, и 114 несинусоидальность формы импульсов СКИ ЭМИ при генерациипакетов.4.4 Разработка рекомендаций для эффективноговоздействияДля повышения эффективности воздействия СКИ ЭМИ насредства ШРД необходимо формировать пакеты импульсов свеличиной задержки между импульсами соизмеримой с периодомцентральнойнесущейчастоты.Этообеспечитпрохождениесоздаваемых наводок в антенне в приемные тракты устройств, чтоможет привести к блокированию по динамическому диапазону.Частота следования пакетов будет влиять на степень перекрытия вовремени.

Число импульсов в пакете будет определять степеньимитации несущей частотыУчитывая огромнейший спектр средств ШРД и заведомонеизвестныеихэффективногопараметры,влиянияформированиядлямогутобеспеченияпотребоватьсяхаотическиуниверсальностиалгоритмыизменяемыхдляпараметровпоследовательности СКИ ЭМИ импульсов. Случайным образом меняявременную задержку между импульсами в пакете, возможнооказывать воздействие наводимыми токами в приемных трактахсредств ШРД при совпадении интервала следования импульсов спериодом частот принимаемого диапазона.При формировании пакетов импульсов с расстояниями междуимпульсами большими, чем период центральной несущей частоты,ощутимойразницыпоследовательностьюэффективностьбудетмеждувоздействиемимпульсовнебудет.сниженазасчетпакетамиВтого,ипростоданномслучаечтоактивнойсоставляющей воздействия будет проходимая в приемные трактыустройств часть спектра создаваемого сверхкоротким импульсом, а не 115 прямые наводимые токи. При таком режиме воздействия при тех жеэнергетическиххарактеристикахвероятностьблокированияподинамическому диапазону будет ниже, но при этом великавероятность искажений за счет перекрытия спектров.

Количествопотерьбудетприблизительнопропорциональноколичествуискаженных периодов несущей частоты на один передаваемыйсимвол.В общем виде выигрыш в формировании пакетов СКИ ЭМИможно приблизительно оценить без учета различного рода потерь какотношение ширины спектра СКИ ЭМИ сигнала к ширине спектраполезного сигнала.Выводы по главе 41. Результаты эксперимента подтвердили предположение отом, что воздействие пакетами импульсов СКИ ЭМИ при расстоянияхмежду импульсами в пакете соизмеримыми с периодом несущейчастоты оказывает большее влияние на средства ШРД, чем привоздействии последовательностью импульсов СКИ ЭМИ.2.

При воздействии пакетами СКИ ЭМИ импульсов, синтервалами между импульсами много большими периода несущейчастоты полезного сигнала, изменение количества импульсов в пакетебудетравносильнократномуизменениючастотыследованияимпульсов СКИ ЭМИ.3. Проведенныеэкспериментыподтвердилихарактерзависимости степени влияния СКИ ЭМИ на средства радиосвязи отрасстояния воздействия, проиллюстрированный в расчетах.4. Экспериментальныеисследованияпроводилисьнасравнительно малых расстояниях про пропорционально малойнапряженности поля СКИ ЭМИ, что позволяет аппроксимироватьрезультаты на большие расстояния и уровни напряженности. 116 ЗАКЛЮЧЕНИЕОсновным результатом, определяющим научную и практическуюзначимость работы, является решение задачи повышения эффективностивоздействия СКИ ЭМИ на средства ШРД путем разработки методаоценки помехоустойчивости средств широкополосного радиодоступа квоздействию СКИ ЭМИ на основе анализа механизма влияниявременных параметров последовательности СКИ ЭМИ на устойчивоефункционирование ШРД.В результате решения поставленных задач получены следующиерезультаты, определяющие научную и практическую значимостьработы:1.

Проведен аналитический обзор исследований по темедиссертации, выполненных ранее отечественными и зарубежнымиавторами,показавший,чтосуществуетпотенциальнаяугрозапроведения поражающих электромагнитных атак с использованиемисточников СК ЭМИ. В связи с этим в России и за рубе-жом ведетсяактивная деятельность по разработке стандартов и рекомендаций позащите информационных и телекоммуникационных объектов от СКИЭМИ.2. Проведен аналитический обзор методов и средств оценкивлияния СКИ ЭМИ на информационные и телекоммуникационныесистемы,втомсуществующиечислеметодысредствааприорнойШРД,оценкикоторыйихпоказал,чтоустойчивостиквоздействию СКИ ЭМИ в основном носят общий постановочныйхарактерилинедостоверныиз-занесовершенстваимеющегосяматематического аппарата.Кроме того, обзор показал, наличие результатов исследований покритическим значениям напряженности электрического поля и частотыповторения импульсов СКИ ЭМИ, приводящих к обратимым и 117 необратимым отказам аппаратной части различных радиоэлектронныхсредств, но при этом отсутствие результатов по исследованию влияниявременных параметров последовательности импульсов СКИ ЭМИ насредства ШРД.Всвязиссуществующихэтимназрелаподходовкнеобходимостьобеспечениюпересмотраустойчивогофункционирования ШРД при воздействии СКИ ЭМИ, а такжеразработки методов для анализа и оценки эффективного воздействияполей СКИЭМИ на ШРД, позволяющих прогнозировать устойчивостьтакого класса систем при различных уровнях воздействия СКИ ЭМИ.3.

Проведен анализ характеристик средства ШРД имногоканального комплекса воздействия СКИ ЭМИ позволяющийопределить механизм влияния последовательности СКИ ЭМИ насредства ШРД и другие типы радиосвязи с учетом неизменныхэнергетических характеристик поля СКИ ЭМИ при изменении временныхпараметров следования импульсов.4. Проведен сравнительный анализ построения беспроводныхширокополосных сетей различных масштабов, который позволилвыявить схожесть используемых видов модуляции, что обуславливаетидентичность механизмов воздействия СКИ ЭМИ на различныесредства ШРД.5. Разработан метод оценки степени влияния СКИ ЭМИ наоснове анализа механизма его воздействия на средства ШРД с учетомихмощностныххарактеристик,видавоздействующейпоследовательности, спектральных и временных характеристик,позволяющий рассчитать необходимую величину энергопотенциалаКВ СКИ ЭМИ и временные характеристики последовательности СКИЭМИ обеспечивающие эффективное воздействие на требуемомрасстоянии. 118 Получены расчетные формулы, позволяющие оценить степеньвлияния последовательности СКИ ЭМИ на средства ШРД.6.