Куприянов А.И., Сахаров А.В. Радиоэлектронные системы в информационном конфликте (2003) (1186258), страница 12
Текст из файла (страница 12)
где 71() — функция Бесселя первого рода мнимого аргумента. При узкополосном сигнале объекта разведки комплексную огибающую можно считать постоянной по времени, а ее нормированную форму 7(!) -=1. Тогда из (3.55) и (3.54) следует оценка дисперсий временных и пространственных частот узкополосного сигнала, измеряемых средствами разведки; 75 3 3, Точность определения параметров сигналов РЭС о„> — а — и 0,2.10'а (3.59) где Є— мощность излучаемого сигнала. Дисперсия оценки пространственной частоты будет не меньше, чем Лга Т яп— 2 о >— г гуа (25„ : — 0,32 10'а Р„$,Т' кмг, (3.60) йаТ 2 а учитывая связь пространственной частоты с геометрическими коор- 1 ~,-Л~ динатами объекта разведки 17г~ = — —, можно установить, что дис- 2п г персия оценки модуля координатного вектора у „г ог >1Ом а км (3.61) ~ им~а Где Х вЂ” длина волны несущего колебания принятого сигнала.
Определенная таким образом ог — это дисперсия шумовой ошибки оценки координат конца вектора уточки расположения излучающего объекта разведки на поверхности Земли. Для стационарного ИСЗ из о могут быть получены среднеквадратические ошибки измерений кажлой из координат: о=ох=ау=от > ' .1О'г — а км. '(0,64/ ! 3~ Р„о" (3.62) Коэффициент 0,57 относится к прямоугольному (квадратному) раскрыву приемной антенны космического средства разведки, а 0,64 — к круглому. Дисперсия оценки частоты аг оказывается минимальной при отсутствии взаимного движения объекта и средства разведки.
Последнее характерно, например, при размещении средства разведки на борту стационарного ИСЗ, высота круговой орбиты которого =36000 км. В этом случае КАЧЕСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ СООБЩЕНИЙ СРЕДСТВАМИ РАДИОРАЗВЕДКИ ко о,е о,о ол од о о,оо1 1 1о о,о1 ол Рис. 4 1. Экенерименяаяьная кривая разбарчиваеви речи Аппроксимация кривой разборчивости речи (рис. 4.1) дается соотношениями: /! — 0,2424 "э'~, д > 0,025; '(504" 4 < 0,025. (4. !) 4.1. Перехват аналоговых сообщений Качество и даже возможность выделения аналогового речевого сообшения приемником средства радиоразведки определяется соотношением сигнал/шум в полосе канала, оканчиваюшегося слуховым аппаратом оператора средства радиоразведки.
Критерием качества приема при этом считается вероятность правильного узнавания слова оператором. Эта вероятность нелинейно зависит от соотношения сигнал/шум. Экспериментальная зависимость вероятное~и правильного узнавания слова от соотношения сигнал/шум в акустическом канале приведена на рис. 4,! [36!. 4,1. Перехват аналоговых сообщений Считается (это экспериментальный факт), что для удовлетворительной разборчивости речи необходимо обеспечить В'= 0,2.
Как видно из рис. 4.1, этому условию отвечает соотношение сигнал/шум на уровне д=0,026. В дальнейшем для определения порогового сигнала используются обе величины: пороговая вероятность для разборчивости И'= 0,2 и пороговое соотношение сигнал/шум д= 0,026. В радиоканале утечки информации (перехвата) действует сигнал, з(г), модулированный сообщением х(г). Считается, что сообщение (модулируюшая функция) нормировано к единице ] х(г) ] < 1. Спектр сообшения сосредоточен в полосе Г„н (О; Р„, ].
Это сообщение модулирует несущее колебание частоты /в. Модулированный сигнал 5(х(г)). Ширина спектра сигнала не уже полосы сообщения. Средняя мощность сигнала на входе приемника средства разведки Р„а мощность шума Р . Поэтому соотношение сигнал/шум, приведенное ко входу приемника, г) = Р,/Р .Кроме того, считается, что шум имеет равномерную спектРальнУю плотность АГ, = Ре/М в полосе г)/ занЯтой спектРом сигнала.
Относительно способа модуляции считается, что сигнал цг) модулирован сообщением по амплитуде, либо по аргументу (по фазе или частоте). При обычной АМ: Ю(г) = а]1+ т,„х(г)]сов 2я/ег (4. 2) ширина спектра сигнала в два раза больше ширины спектра модулируюшей функции; л~„= 2Г (4.3) При балансной модуляции (БМ) (4.4) 5(г) = ах(г)соз2х/'г а ширина спектра такая же, как и при обычной АМ (4. 5) огв„= гхг';„= 2Р При амплитудной модуляции с одной боковой полосой (ОБП) спектр сообщения переносится из полосы (О; Г„„„] в полосу (/в; /в+ Р„] или (/в; /е — Гм,„], поэтому ширина спектра модулированного сигнала пРинимается равной ширине спектра сообшения 78 Глава 4.
Качество вьщеления сообщений средствами радиоразведки При фазовой модуляции (ФМ) сигнал представляется 5(г) = асов[2к/ьг + глф«х(!)~, (4. 7) а ширина спектра определяется как шириной спектра модулирующей функции, так и индексом фазовой' модуляции и „. При частотной модуляции (ЧМ) (4.8) где ~ — девиация частоты. Индекс модуляции при ЧМ гл„и=, а ширина спектра ~а»х д7'„и=2(7;+г'„„„) = 2(е,вгь1) гм„ (4.9) т.е. при малых индексах модуляции т„„< ! Ь|„в Ь|и, а при больших и„и» ! ь»~„'и =27»»2 Г„м„. Считается также, что приемник лля выделения сообщения х(г) реализуют оптимальный алгоритм демодуляции сигнала з(г). Оптимальный в том смысле, что любой технически реализуемый, а тем более— реальный приемник, не может обеспечить лучшего воспроизведения сообщения.
Полученные при таких условиях оценки качества воспроизведения сообщения оказываются верхними, оптимистическими для разведки и пессимистическими для системы маскировки: реальный приемник средства разведки может работать только хуже оптимального. Все модификации способа амплив„,„тудной модуляции (обычная АМ, БМ и ОБП) относятся к классу линейных: сигнал пг) линейно связан с сообщев ,'„о нием х(г) (27). Геометрическая ил» 2 люстрация термина «линейная моду- ляция» представлена на рис. 4.2. »2«Е В процессе модуляции конец век- тора сигнала з(г) перемешается по на- 2Ы правлению вектора немодулированного колебания и вращается вокруг )з»е.
4.2 оекгоориоя начала координат с угловой скоростью модель АМ колебания 2лД„. Две компоненты с амплитудами 79 4.1. Перехват внаюговых сообщений — и противоположными фазами +2яРг относительно фазы несуще- 2 го колебания, синхронно вращаются в разные стороны, так что сумма трех компонент с модулями соответственно а, 0,5лгх„а и 0,5т„оа всегда синфазна с вектором немодулированного колебания. Конец вектора йг) в процессе модуляции скользит по направлению, заданному аргументом 2г(Ург.
Полная мощность АМ сигнала 1 г Р г г(г)„г (4.10) тв распределена между зависящими от сообщения (информационными) компонентами и спектральной составляющей на частоте несущего колебания. Прн АМ из (4.2) и (4.!О) следует, что Р, = — (1 + лг,'„) =Рв+Рвлг„о (4.11) где Рв — мощность на несущей, равная мощности немодулированного колебания (сигнала при х(г) = О); т,"и Рв — суммарная мощность в боковых полосах (именно эта мощность переносится на выход демодулятора АМ колебания).
При балансной модуляции (4.12) и вся мощность сигнала сосредоточена в боковых полосах спектра, что отражает очевидный факт, состоящий в том, что при БМ мощность на несущей равна нулю (если только модулируюшая функция, как при передаче речи, не содержит постоянной составляющей). При передаче с ОБП вся мощность сигнала приходится на информационные спектральные компоненты, как и при БМ.
Но ширина спектра сигнала при ОБП в два раза уже, чем при простой АМ и при БМ, т.е, ширина спектра сигнала равна (примерно) ширине спектра сообщения. Поскольку спектр шума в полосе приемника равномерный, при фиксированной мощности передатчика соотношение сигнал/шум на выходе демодулятора сигнала с ОБП будет в 2 раза больше, чем при 2 БМ и ° раз больше, чем при обычной АМ. Но если нормируется не лг.ч мощность передатчика, а соотношение сигналушум на входе приемника, то следует считать, что соотношение сигнал/шум на выходе демодулятора при БМ и прн ОБП будет одинаковым. 80 Глава 4. Качество выделения сообщений средствами радиоразведки Линейность связи х(г) и дг) принципиально допускает линейность оператора демодуляции.
Именно так строятся оптимальные демодуляторы сигналов с АМ, БМ и ОБП. Поскольку при линейных преобразованиях ие происходит подавление сигнала шумом, в результате оптимальной демодуляции (в принципе) ие изменяется соотношение сигнал/шум. Следовательно, учитывая (4.11) и (4.12), можно построить следующую обменную диаграмму межлу соотношением сигнал/ шум иа входе приемника ралиоразведки и коэффициеитом глубины АМ при фиксированном соотношением сигиал/шум иа выходе демодулятора а,ы„.
Эта диаграмма в координатах д„— т,и представлена иа рис. 4.3 для определенного выше порогового соотношения а„„„=0,026. Модуляциям ОБП и БМ соответствует точка т = 1, 4= 0,02б иа диаграмме рис. 4.3. !00 ОА О.о ! 0 0,2 0,4 0.0 0,0 1 Рис. 4.3. Анаграмма обмена входного соотношения сигнаагигум на глубину АМ По диаграмме (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
