Куприянов А.И. Радиоэлектронная борьба (2013) (1186257), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Иные названиях. Но наилучшее в указанном смысле распределение поля на раскрыве ;;-'4:"'::-, ния для широкополосных сигналов: сигналы с большой базой, шумоповсегда оказывается спадающим от максимума в центре к минимальным добные сигналы, сигналы с расширением спектра (или полосы). уровням на краях. При этом поверхность раскрыва антенны используется Интерес к широкополосным сигналам обусловлен целым рядом их не полностью эффективная поверхность участвующая в формировании:.:.,~!'".-',-. замечательных свойств и далеко не только свойством хорошей скрытности. 10.1.
Широкополосные сигналы 209 Глава 10. Радионезаметность широкополосных сигналов 208 решение о наличии на входе приемника только шума: Р, = О, а х(1) = пЯ. При любом выборе порога обнаружения Ьо, т. е. при любом критерии вий полученные оценки признаков (параметров) сигнала сравнивают с эталонами априори ожидаемых сигналов, т.
е. Х; сравнивают с Х;-. Если Х; наилучшим образом отвечает набору признаков Х;, устанавливается, что Х; попали в собственные области Х;;, решающее правило предписы- принятия решения о наличии сигнала, вероятность правильного обнаружения будет монотонно зависеть от соотношения сигнал/шум в полосе Л/' вает вывод о том, что принят1-й сигнал. Более сложная ситуация складывается тогда, когда области возможных значений признаков разных сигналов пересекаются, а сами признаки разведывательного приемника: О. О.
0Ш 1~'ш1'Л, (10.2) определяются приемником с ошибками. При этом нельзя исключить возесли параметры разведывательного приемника подобраны оптимальным :;:-.а' М':, можность попадания оценки л, 1-го признака 1'-го сигнала в область Л;1, для данного сигнала образом, т. е. если Л.1 равна ширине спектра сигнала возможных значений соответствующего признака Ь-го сигнала, 1~1. Та(приемник использует всю мощность сигнала, распределенную по спекткие ошибки при некоторых условиях приводят к перепутыванию сигна! ру, а время наблюдения Т равно длительности сигнала (не те яется энерлов и, следовательно, к ошибочному распознаванию.
Вероятность такого гия, распределенная во времени), то соотношение сигнал/ш а с ним и , р р д о ремени), то соотношение сигнал/шум, а с ним и события совпадает с вероятностью ошибки распознавания структуры Р где Р, - — средняя на интервале времени наблюдения Т„мощность сигнала; Р— мощность шума.
Решение о наличии сигнала принимается на основе сравнения оценки энергии Д" с некоторым порогом Лр. Если Д" > Ьо, считается, что сигнал есть, т. е. что Р, > О и х(1) = 5'(1) + л(1). Если Д" < Ьо, то принимается признаки принятого сигнала. Во-вторых, в процессе работы разведывательный приемник обнаруживает сигнал. Если сигнал обнаружен (установлено его наличие в смеси с шумом на входе), выделяются его признаки Х;, т. е. измеряются те представительные параметры, по которым сигнал может отличаться от любого другого. В-третьих, по результатам этих дейст- 211 10.2..Классы широкополосных сигналов Глава 10.
Радионезаметность широкополосных сигналов 210 шифра связана прежде всего с длинной ключевой последовательностью: она должна быть не короче, чем сообщение. Чем длиннее ключевая последовательность, тем выше информационная стойкость криптограммы. Но период повторения ключа это, по сути, длительность сигнала в криптостойкой системе. Поэтому длительность ключевой последовательности — период повторения ключа — определяет базу сигнала.
В радиосистемах управления раскрытие содержания передаваемой информации возможно на основе сопоставления каждого принятого сигнала с тем сообщением, которое его порождает и им передается. Для ус- тановления такои связи нужно выявлять изменения, которые вызывает сигнал в состояниях соответствующих объектов управления. При этом очевидно, что информационная скрытность систем радиоуправления тем Рис.
10.2. Схемы устройств формирования сигнала: а — расширение полосы; б — расширение спектра выше, чем больше разных сигналов способны вызывать одинаковые из- Расширение полосы достигается за счет такой модуляции несущего менения состояний объектов управления. Но увеличение размеров ансам- колебания ив (1), при которой формируется сигнал с полосой более ши ,~д-" бля сигналов достигается только за счет увеличения базы сигнала.
Таким рокой, чем у модулирующей функции 5Д. Классический и типичный о разом, о щей чертой скрытных сигналов и о щим показателем скрыт- пример сигнала с расширением полосы — ЧМ-колебание с большим ~ с 10.2. Классы широкополосных сигналов 212 Глава 10. Радионезаметность широкополосных сигналов Свойства расширяющей функции д(1) и приемника, так что на приемной стороне имеется возможность провести обратное преобразование («сворачивание») спектра, при котором снимается модуляция и сигнал фильтруется в полосе сообщения. Для расширения спектра модулируют амплитуду, фазу или частоту сигнала: Характеристики сигналов с расширением спектра Точность измерения дальности Хорошие автокорреляционные свойства Электромагнитная совместимость Равномерный широкий спектр Подавление замираний в каналах с многолучевостью Хорошие взаимокорреляционные свойства Энергетическая скрытность 5'(1) = д (1) А, (1) сов [а01 + тр(Г)1; (10.4) Большой ансамбль сигналов при фазовой модуляции (ФМ) сигнала: 5(1) = А (1)соз[щ01+ ЛМ)+ Ч(1)1; при частотной модуляции (ЧМ): Структурная скрытность (10.5) Периодичность и простота генерации функции д(1) Помехоустойчивость ю(1) = а(1) А (1)соз[г001+ гр(1)1, (10.3) где А, (1) — амплитуда, а тр(1) — фаза сигнала, модулированного сообщением 5'(1).
В результате модуляции расширяющей функцией ф) образуются следующие колебания" при балансной модуляции (БМ) сигнала: 10.4. Расширение спектра за счет бинарной сразовой модуляции 215 Глава 10. Радионезаметность широкополосных сигналов 214 В процессе приема и обработки широкополосного сигнала в оптималь- дуляцией и модуляцией частоты несущего колебания (КИМ-ЧМн) также ном приемнике происходит уже упомянутое выше «сворачивание» или не обеспечивается значительное расширение полосы по сравнению с ши«сжатие» сигнала с базой В»1 в простой сигнал с базой В=- 1, содержащий риной спектра модулирующей функции, сообщение. Эффект сжатия — это основная особенность как самого слож- Технически сигналы с ЧМ формируются синтезаторами частот, у кото- ного когерентного сигнала, так и оптимального приемника для него. Разли- рых частота выходного колебания однозначно определяется значением чают два вида сжатия сигнала: по времени и по частоте.
Предельный ко- входного цифрового или аналогового сигнала. Для получения СВЧ-сигэффициент сжатия по времени и по частоте один и тот же. Он равен базе палов с частотной модуляцией по любому закону очень удобны лампы сигнала и достигается в оптимальном, идеально согласованным с сигна- бегущей волны (ЛБВ) или обратной волны (ЛОВ) ~6, 231, Частотные молом, приемнике. Физически сжатие достигается за счет суммирования всех дуляторы на этих устройствах используют эффект зависимости частоты спектральных составляющих сигнала с компенсацией различий их фазо- выходного колебания от напряжения на замедляющей системе. Такие вых набегов, т. е.
за счет когерентного накопления. При таком суммиро- -':,.'.;: генераторы способны обеспечивать формирование сигнала с очень боль- Это соотношение является эквивалентом базы для некогерентных сигналов и определяет выигрыш в помехоустойчивости при выделении широкополосных сигналов на фоне шумов. Когерентные сложные сигналы по большинству показателей превосходят сигналы с некогерентным расширением спектра. Но некогерентные сигналы проще для реализации как приемников, так и передатчиков (модуляторов).
ния частоты внутри импульсов радиолокационного сигнала преимущественно используют линейную частотную модуляцию (ЛЧМ). При этом база сигнала может достигать сотен и тысяч. Ограничения на величину базы в основном технические, накладываемые возможностями построения устройств согласованной обработки ЛЧМ-сигнала в приемных устройствах РЛС. В системах связи тоже применяют ЧМ, но с не очень большими индексами т„ь, < 3...5.
В системах передачи данных с кодово-импульсной мо- 217 10.4. Расширение спектра за счет бинарной фазовой модуляции Глава 10. Радионезаметность широкополосных сигналов 216 Для фазовой манипуляции сигнала используются различные кодовые последовательности. Прежде всего — линейные рекуррентные кодовые последовательности на основе кодов Баркера, последовательности Лежандра и Холла, М-последовательности, коды Голда, последовательности с периодом, равным произведению двух простых чисел [161.
Из линейных последовательностей наибольшее применение получили М-последовательности и последовательности Голда. Для генерирования линейных последовательностей используют регистры сдвига с линейными обратными связями. Последовательность символов (аД, вырабатываемая регистром сдвига, удовлетворяет рекуррентному правилу а„=с,а,+с,а +... +с а, „,=-~(а, ! а~ „,), (10.9) где символы а~, так же как и коэффициенты с~, принимают значения 0 или 1, а операции сложения и умножения производятся по модулю 2. Число и называется памятью последовательности.
Соотношение (10.9)— не что иное, как рекуррентное правило. Из этого соотношения следует, что устройство, вырабатывающее линейную двоичную последователь- ность, должно в каждом такте времени запоминать и последних симво- Одним из вариантов формирования нелинейных последовательностей является использование генератора линейных рекуррентных последовательностей максимальной длины регистра сдвига (ЛРПМ) с включением на выходе этого генератора нелинейных элементов. Так, в алгоритме Ристенбатта используется генератор ЛРПМ, нелинейная логика (И, ИЛИ, НЕ) на выходе которого охватывает все ячейки регистра сдвига. Схема генератора Ристенбатта представлена на рис. 10.4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
