Куприянов А.И., Сахаров А.В. Теоретические основы радиоэлектронной борьбы (2007) (1186259), страница 18
Текст из файла (страница 18)
4.3. 4.2. Перехват сигналов систем с кодово-импульсной модуляцией Пифровые методы передачи информации, основанные на использовании сигналов с кодово-импульсной модуляцией (КИМ), находят применение не только в системах передачи ланных и командных радиолиниях, но и в системах связи, для которых традиционно использовались рассмотренные ранее аналоговые сигналы. Соответственно сигналы с КИМ приходится рассматривать как важный класс разведываемых сигналов, а качество перехвата таких сигналов — как важный показатель эффективности функционирования средств радиоразведки. В дальнейшем качество перехвата цифровых сигналов оценивается вероятностью ошибки 4,2.
Перехват сцгналов систем с цодово-импульсной .модуляцией 99 х(!) = в(!) т л(!); (4.17) спектральная плотность шума 7Уш 3. Сигиал может иметь пассивную паузу (КИМ-АМ), когда передаче символа вОь соответствУет паУза в излУчении, т. е. зо(!) = О, или активиую паузу (КИМ-ЧМ или КИМ-ФМ), когда гв(!) ~0 и з!1!)аО, а энергии сигналов во(!) и з,(!) одинаковы. Оптимальный алгоритм работы приемника при сделанных предположениях сводится к вычислению корреляционного интеграла принятого колебания х(!) с опорным напряжением и сравнение значения этого иитеграла с пороговым уровнем для принятия решения о сигнале по каждому принятому символу 120].
Работу приемника в соответствии с таким алгоритмом можно иллюстрировать структурной схемой рис. 4.4. Рг1с. 4.4. 2(емодулвтор сигнала с КИ4! Для сигнала с пассивной паузой зс г = ) к(!)к,Яс(!. о (4.18! приема каждого отдельного элемента (символа). Вопросы сиихроиизации средств разведки с передаюшими устройствами объектов разведки ниже ие рассматриваются, хотя эти вопросы весьма сушествецны при организации перехвата сообщений в многоканальных системах с временным и кодовым разделением каналов. За пределами рассмотрения оказались также методы декодирования и дешифрации перехваченных сообщений: считается, что это задачи криптоанализа, а ие радиоразведки.
Вероятность ошибки приема символа КИМ при перехвате сигнала средством радиоразведки зависит от многих факторов. Для оценки поте!и циальио достижимой вероятности ошибки можно принять следуюшие предположения и допущения относительно сигнала объекта разведки (20(. 1. Сигнал КИМ представляет собой поток из статистически иезависимых РавиовеРоатпых двоичных символов ва(!) и в,'1!) (логические значеиия символов вО» и «!ь); мошиость сигнала Р„длительность символа т,, энергия символа О, = Р,";,. 2. Сигнал наблюдается приемником средства разведки в аддитивиой смеси с нормальным стапиоиариым шумом л(!): 100 Глава 4.
Качеетаво выделения еоогниении среде<ивано радиоразведки Если г, > — ' принимается решение о наличии на входе сигнала з< (г), ('.)е 2 Оа если Ес — — — на вхоле дв(<). 2 Для сигншп< с активной паузой < ь ) х(<)( д< (<) е(г))об (4.19) "- сравнивается с О. Ошибки случаются тогда, когда нормальная случайная величина с оказывается ниже порога при наличии на входе приемника сигнала зе(г), и тогла, когда 9 меньше порога, а на входе колебание х(г) содержит сигнал «<(<). Вероятность ошибки, определенная на основе этих соображений, составляет Ф с(1 р) (4. 20) < где Ф( ) — интеграл вероятностей в форме Ф(г) = — ) е й; р, и (-1; 1)— 2 г коэффициент взаимной корреляции сигналов р<(г) и зв(!): 1 р, = — ) зв(<)з< (г)о<г (4.21) О,„ для сигналов с пассивной паузой и для сигналов с КИМ-ЧМ р, = 0 (ортогональныс сигналы з, (<) и 4<(г)), а для сигналов с КИМ-ФМ р, = соа<р, где 4< — индекс фазовой модуляции, Таким образом, р,= — 1 для протия воположных сигналов, когда <р = —.
2 В (4.20) нужно учитывать, что при равновероятных символах з<(г) и зв(г) средняя мошность сигнала с пассивной паузой в два раза меньше, чем у сигнала с активной паузой. С учетом сказанного, на основании (4.20) и (4 21) можно получить зависимости вероятностей ошибок оптимального приема символов сигнала с кодово-импульсной модуляцией от соотношения сигнал< и<ум (20].
Эти зависимое~и воспроизведены на рис. 4.5. Разумеется, потенциальные оценки качества приема сигнала дают не больше, чем ориентировочную нижнюю границу вероятности ошибки на символ, поскольку они определяются для некоторых идеальных моделей сигналов, шумов и способов построения приемника. Реально в приемниках средств радиоразведки применяются некогерентнь<е методы обработки сиг- 4.2, 11ерелват сиена.юв систем с кодово-иипульсной льодуляииед 101 0,5 10 ' 10 г 10-э 10-4 10 в Рис. 4.5.
Вероятнштаь ошибки приема символа палов с КИМ-АМ и КИМ-ЧМ. Для перехвата сигналов с КИМлФМ приходится применять некоторые разновидности когерентного приема [20]. Способ некогерентного приема сигналов КИМ при амплитуднои модуляции (манипуляции) несущего колебания предполагает использование в приемнике детектора огибающей входного сигнала, При этом пороговый Ос УРовень РазличениЯ сигналов з,[1) и за[1) зависит от соотношениЯ— 1 О сигналгшум в полосе дгб - —.
Как показано в [20], при оптимально выбс О, раином пороге и соотношении сигнал!шум — '>16 (при этом эффектив'но ность разведки достаточно высока и сигнал РЭС средства разведки может быть принят со сравнительно высокой вероятностью) вероятность ошибки реального некогерентного приемника будет в Рош ик чл 0с (4.22) (::::,),.т-=в "Г. (4.23) 1)с справедливым при гь'О раз больше, чем при оптиматьном приеме (рис. 4,5). Некогерентный приемник сигналов с КИМ-ЧМ содержит два фильтра, настроенных на частоты сигналов в1 [1) и ве [1), детекторы огибающей сигналов на выходах этих фильтров и компаратор для сравнения этих огибающих. Различие в вероятностях ошибок реального и оптимального приемника в этом случае определяется соотношением [20] 102 Рвани 4.
Канссшно выделения сообшсний срсдсснвами ридиоразнсдки Если сигнал объекта разведки испол ьз> ет ФМ. при демодуляции средство разведки должно использовать фазовый детектор. Независимо от конкретного схемотехнического решения, фазовый детектор должен перемножать входное колебание х(1) на опорное напряжение Г/о ори(г), синхронное и синфазное с несущим (модулируемым) колебанием. Йначе говоря, прием сигналов с ФМ требует в обязательном порядке проведения тех же операций над принимаемым колебанием, выполнение которых предписывается процедурой оптимального когсрентного приема. Поэтому следует ожидать, что и характеристики качества приема КИМФМ должны быть такими жс, как у оптимального приемника, но с оговорками относительно влияния шумов в канале формирования опорного напряжения.
действительно, когерентное опорное колебание У„,„н(г), обеспечивающее работу фазового детектора цри демодуляции КИМ-ФМ, должно формироваться из принятого сигнала. Известно много разных вариантов построения схемы формирования опорного напряжения. Выбор того или иного варианта определяется рядом конкретных условий: индексом фазовой манипуляции, соотношением сигнал/шум, элементной базой, используемой для построения приемника и т.
п. Однако в любом случае вместе с опорным колебанием на фазовый детектор будет действовать шум, который, разумеется, не улучшает качества приема и демодуляции сигнала. Поэтому следует считать, что самая нижняя кривая на рис. 4.5, харак~еризующая вероятность ошибки оптимального приема сигнала с КИМ-ФМ для модуляции на н и/2, это верхняя граница вероятности ошибки в реальном приемнике радиоразвецки при перехвате цифровых сигналов.
Контрольные вопросы и задачи К Каково пороговое соотношение сигнал/шум в акустическом канале и какой вероятности ошибки узнавания слова оно соответсгвуст? 2. При каких условиях приемники радиоразведки лучше выделяют аналоговое ссюбшение из ЧМ колебания, чем из АМ цри той же мощности сигнала? 3. Какие вилы модуляции несущего колебания относятся к линейным, а какие — к нелинейным и почему? 4.
Как объяснить улучшение соотношения сигнал/шум на выходе частотного детектора по сравнению с соответствующим соагногаением иа входе? 5. На рис. 4.5 изображена зависимость вероятности ошибки приема символа сигнала КИМ-ФМ от энерштичсского цотенцишза в канале утечки информации.
Как изменится эта зависимость при изменении индекса ФМ? Постройте в ко- ординатах рис. 4.5 трубку всех зависимостей Р— для индексов фазовой 0с оы1 модуляции 0 < я < л/2. о ГЛАВА 5 МЕТОДЫ, СРЕДСТВА И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ 5.1. Классификация методов и средств радиоэлектронного противодействия Радиоэлектронное противодействие (РЭП) )1~ — это комплекс мероприятий и действий по нарушению работы и снижению эффективности РЭС противника в информационном конфликте.
Для противодействия ставятся помехи радиоэлектронным системам и средствам противника, применяются ложные радиолокационные цели и ловушки, изменяются условия распространения электромагнитных волн 13). Зачастую к РЭП относят и средства поражения объектов противника, имеющих в своем составе и использующих РЭС [3Ъ В случаях. когда применение противодействия приводит к полному нарушению работы радиоэлектронных средств противника, оно именуется подавлением РЭС.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
