Способ снижения эффективности систем извлечения информации, использующих индивидуальную структуру излучаемых сигналов

Изобретение относится к радиотехнике. Технический результат – снижение эффективности несанкционированного приема информации системами извлечения информации, использующими индивидуальную структуру сигналов. Это достигается тем, что в станциях одновременно используют от двух до n приемопередатчиков. Последовательность передаваемых цифровых данных разбивают на фрагменты, каждый фрагмент содержит установленное заранее число информационных символов. Символы модулируют и кодируют. После чего различные символы последовательно передают в различные передатчики. Способы модуляции, кодирования, значение частоты, номер передатчика, в котором осуществляют обработку каждого фрагмента информации, определяют в соответствии с числами, которые вырабатывают генераторы псевдослучайных (ГПС) кодов. При приеме информации в соответствии с числами, которые вырабатывают ГПС кодов, определяют значение частоты, на которой осуществляют прием сигнала, определяют используемые способы модуляции и кодирования. 8 ил.

 

Способ относится к области радиосвязи, может быть использован в средствах связи.

Известен способ обнаружения несанкционированных воздействий на сеть спутниковой связи, описанный в патенте RU №2579934, H04W 12/02,заключающийся в том, что формируют провал в диаграмме направленности в направлении несанкционированного воздействия, задают частоты приема и передачи, время работы, режимы работы и координаты земных станций спутниковой связи, осуществляют обмен тестовыми сигналами в направлениях спутниковой связи, измеряют время прохождения тестовых сигналов на всех направлениях, формируют базу данных эталонного прохождения сигнала на каждом направлении спутниковой связи, сравнивают эталонное и измеренное время прохождения сигналов от каждой земной станции на направлении спутниковой связи, если выявлено их различие, регистрируют это несанкционированное воздействие.

Однако у данного способа недостаточно высокая эффективность защиты от несанкционированного приема информации системами извлечения информации, использующими индивидуальную структуру излучаемых сигналов.

Известен способ маскировки электромагнитного канала утечки речевой информации в цифровых радиолиниях связи, описанный в патенте
RU 2699826,H04K 3/00, заключающийся в том, что формируют шумовой (маскирующий) сигнал в требуемом диапазоне частот, выполняют его полосовую фильтрацию, осуществляют предварительное усиление, реализуют его модуляцию низкочастотным шумовым сигналом, усиливают его и излучают в эфир, возбуждая им антенну, при этом сложение мощности маскирующего сигнала и продуктов нежелательной модуляции осуществляется в эфире. Недостатком указанного способа является обеспечение защиты только информации, которая передается по паразитным каналам утечки информации.

Известно цифровое радиоустройство с встроенной маскировкой электромагнитного канала утечки речевой информации, описанное в патенте RU 2696019,H04K 3/00. Технический результат состоит в увеличении защищенности радиоустройства от утечки речевой информации по электромагнитному каналу прямого прохождения при выполнении требований к электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств при заданных энергетических характеристиках радиосистемы передачи и вероятности ошибочного приема. Недостатком устройства является обеспечение защиты только информации, которая передается по паразитным каналам утечки информации.

Известен способ передачи дискретной информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, включающий на передающем конце деление входного сигнала на блоки, сформированные в виде последовательности двоичных векторов, перестройку частоты передатчика в соответствии с кодом двоичного вектора псевдослучайной последовательности, создаваемой регистром сдвига с обратной связью, модуляцию частоты передатчика и последующее излучение сигнала в пространство, прием сигнала на приемном конце радиолинии одновременно на всех частотах, преобразование сигнала на промежуточную частоту, усиление, демодуляцию и подачу сигнала на оконечное устройство, описанный в патенте RU 2215370,H04B 1/713. Недостатком данного способа является недостаточно высокая эффективность защиты от несанкционированного приема информации системами извлечения информации, использующими индивидуальную структуру излучаемых сигналов.

Наиболее близким аналогом по технической сущности к предлагаемому является способ, описанный в книге «Борисов. В.И. и др. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты. – М.: Радио и связь, 2000», стр. 19, выбранный в качестве прототипа.

Способ-прототип заключающийся в том, что в способеобмена информацией между двумя станциями – станция 1, станция 2, работающими с использованием режима псевдослучайной перестройки рабочей частоты (ППРЧ), расширение спектра обеспечивается путем синхронного скачкообразного изменения несущей частоты в выделенном для средств связи диапазоне частот в соответствии с псевдослучайными последовательностями (ПСП) чисел, которые в станциях вырабатываются синхронно идентичными генераторами псевдослучайных (ГПС) кодов.

Недостатком способа-прототипа является недостаточно высокая эффективность защиты от несанкционированного приема информации.

Задача предлагаемого способа – повышение защищенности передаваемой информации от несанкционированного приема системами извлечения информации, использующими индивидуальную структуру излучаемых сигналов.

Для решения поставленной задачи в способе снижения эффективности систем извлечения информации, использующих индивидуальную структуру излучаемых сигналов, заключающемся в том, что в способе обмена информацией между двумя станциями – станция 1, станция 2, работающими с использованием режима псевдослучайной перестройки рабочей частоты (ППРЧ), в режиме ППРЧ расширение спектра обеспечивается путем синхронного скачкообразного изменения несущей частоты в выделенном для средства связи диапазоне частот в соответствии с псевдослучайными последовательностями (ПСП) чисел, которые вырабатываются синхронно идентичными генераторами псевдослучайных (ГПС) кодов, станции на этапе вхождения в связь и при каждом изменении частоты осуществляют синхронизацию, согласно изобретению, в станциях одновременно используют от двух до n приемопередатчиков, каждый из которых работает с использованием алгоритма ППРЧ или алгоритма изменения частоты отличного от алгоритма ППРЧ, последовательность передаваемых цифровых данных разбивают на фрагменты установленной заранее длины, каждый фрагмент содержит установленное заранее число информационных символов, символы кодируют и модулируют, при этом способы модуляции и кодирования каждого символа определяют в соответствии с числами, которые вырабатывают ГПС кодов, после чего различные фрагменты данных последовательно передают в различные передатчики, номера которых определяют в соответствии с числами, которые вырабатывают ГПС кодов, и излучают их в пространство, в принимающей станции в соответствии с числами, которые вырабатывают ГПС кодов, устанавливают частоты, на которых осуществляют прием сигнала, определяют используемые способы модуляции и кодирования для каждого принимаемого информационного символа, принятые сигналы демодулируют и декодируют.

Работа средств связи, в которых используется предлагаемый способ, осуществляется следующим образом.

В станциях кроме режима ППРЧ может использоваться любой известный алгоритм выбора рабочих частот, например, алгоритм, который реализуется устройством автоматического определения каналов радиосвязи с максимальным отношением сигнал-шум, описанным в патенте РФ №133993,H04B 1/10. Или, например, алгоритм, реализующий способ для адаптивной радиосвязи, описанный в патенте РФ №2284659,H04B 7/005, в котором качество канала связи оценивают путем сравнения сигнала контрольной комбинации, уровень которого изменяют в заданных пределах, с тем же сигналом, искаженным шумами и помехами в месте приема. На каждой выделенной для связи частоте подсчитывают количество ошибок, определяют с какой максимальной скоростью передачи можно работать, и выбирают для связи частоту, обеспечивающую максимальную скорость передачи при минимальном сигнале.

При вхождении в связь станции осуществляют синхронизацию. В случае использования какого-либо алгоритма изменения рабочей частоты, станции осуществляют синхронизацию при каждом изменении частоты.

Работа ГПС кодов (датчиков ПСП чисел) и поддержка их синхронной работы в станциях осуществляется в течение всего времени работы станций. Темп, с которым ГПС кодов вырабатывает случайные числа, устанавливают заранее.

В станциях используют от двух до n передатчиков, причем индивидуальная структура излучаемых ими сигналов отличается. Количество используемых передатчиков определяют заранее, на этапе разработки изделия.

В станциях последовательность передаваемых цифровых данных разбивают на фрагменты установленной заранее длины, каждый фрагмент содержит установленное заранее число информационных символов.

В передающей станции к моменту изменения значения частоты, на которой должна передаваться информация, программно, в соответствии со случайным числом, которое вырабатывает ГПС кодов, изменяют значение рабочей частоты передатчика.

Для каждого фрагмента данных выбор номера используемого передатчика осуществляют следующим образом.

Рассчитывают величину промежутка единичного отрезка числовой оси, соответствующего одному передатчику

p1=1/n, (1)

где n – число используемых передатчиков.

Формируют единичный отрезок из полуоткрытых промежутков

[0, p1), [p1, 2p1), …, [(n-1)p1, 1]. (2)

После того, как в соответствующее устройство управления поступает случайное число с блока ГПС кодов, равномерно распределенное в отрезке [0 – 1], определяют номер используемого передатчика как номер полуоткрытого промежутка, в который попадает случайное число.

В соответствии со значениями случайных чисел, которые вырабатывают ГПС кодов, определяют номер вида модуляции и номер способа (алгоритма) кодирования.

Данные, соответствующие очередному символу кодируют и модулируют. Затем их передают в передатчик, номер которого был определен в соответствии с числом, выработанным ГПС кодов, и излучают в пространство.

В принимающей станции ГПС кодов вырабатывает случайные числа синхронно с передающей станцией. В соответствии с этими числами используют частоту, на которой осуществляют прием сигнала, определяют используемые способы модуляции и кодирования. Принятые сигналы демодулируют и декодируют.

В станции, осуществляющей несанкционированный прием информации (СНПИ), например, описанной в патенте RU 2390946,
H04K 3/00, «Широкополосная станция радиотехнической разведки с высокой чувствительностью» принятые символы распознают по индивидуальной структуре излучаемых сигналов, например, способами, описанными в книге В.Г. Радзиевский, А.А. Сирота «Теоретические основы радиоэлектронной разведки». Изд. «Радиотехника», Москва, 2004, стр. 219 – 234.

В данной станции при приеме сигналов с различными частотами, приходящими с одного направления, т.е. когда отсутствует возможность их пространственной селекции, осуществляют их распознавание по индивидуальной структуре сигналов.

Символы, распознанные как сигналы, принадлежащие одному и тому же источнику радиоизлучения (ИРИ), относят к одной информационной последовательности.

По принятым символам осуществляют распознавание используемой модуляции, и в дальнейшем демодулируют принятые символы, отнесенные к данной информационной последовательности.

Таким образом, в СНПИ в информационную последовательность данных, классифицированную как принадлежащую одному и тому же ИРИ, будут включать часть символов из передаваемой последовательности символов. Даже если принимаемые сигналы будут правильно демодулированы и декодированы, то СНПИ будет правильно принимать только некоторые фрагменты передаваемой последовательности символов. Объем этой информации составляет менее чем 1/n (n – число передатчиков) от передаваемой информации.

Структурная схема устройства, с использованием которого может быть реализован предлагаемый способ, приведена на фиг. 1, где обозначено:

1 – блок кодеров;

2 – блок модуляторов;

3 – генератор частот;

4.1 – 4.n – c первого по n-й электронные ключи;

5.1 – 5.n c первого по n-й передатчики;

6.1, 6.2 – первый и второй широкополосные фильтры (ШпФ);

7 – антенна;

8 – устройство управления (УУ);

9 – синтезатор частот;

10 – усилитель высоких частот (УВЧ);

11 – блок генераторов псевдослучайных (ГПС) кодов;

12 –– смеситель.

13 – усилитель промежуточной частоты (УПЧ);

14 – блок декодеров;

15 – устройство синхронизации;

16 – блок демодуляторов;

17 – полосовой фильтр (ПФ).

Устройство содержит последовательно соединенные блок кодеров 1 и блок модуляторов 2, вход блока кодеров 1 является входом устройства. Выход генератора частот 3 соединен со вторым входом блока модуляторов 2, выход которого соединен с объединенными первыми входами с первого 4.1 по n-й 4.n электронных ключей, выходы каждого из которых соединены с первыми входами соответствующих с первого по n-й передатчиков 5.1 – 5.n, выходы которых объединены и соединены с входом первого ШпФ 6.1, выход которого подключен к антенне 7, выход-вход которой является выходом-входом устройства. Выход антенны 7 соединен со вторым ШпФ 6.2, выход которого через последовательно соединенные УВЧ 10, смеситель 12, УПЧ 13, полосовой фильтр 17, блок демодуляторов 16 и устройство синхронизации 15 соединен с первым входом блока декодеров 14, выход которого является выходом устройства. Первый выход блока ГПС кодов 11 соединен с входом устройства управления 8, первый выход которого соединен шиной со вторым входом блока кодеров 1. Второй выход УУ 8 соединен шиной с третьим входом блока модуляторов 2. Выходы с третьего по (n+2)-ой УУ 8 соединены со вторыми входами с первого 4.1 по n-й 4.n электронных ключейсоответственно. Выход (n+3)-й УУ 8 соединен шиной со вторым входомблока демодуляторов 16. Выход (n+4)-й УУ 8 соединен шиной со вторым входом блока декодеров 14. Второй выход блока ГПС кодов 11 соединен со вторыми объединенными входами передатчиков с первого 5.1 по n-й 5.n. Третий выход блока ГПС кодов 11 соединен с входом синтезатора частот 9, выход которого подключен ко второму входу смесителя 12.

При этом блок кодеров 1 выполнен с возможностью кодирования сигналов различными способами, блок модуляторов, 2 выполнен с возможностью модулирования сигналов различными способами, передатчики с первого 5.1 по n-й 5.n выполнены с возможностью повышения или понижения рабочей частоты, УУ 8 выполнено с возможностью формирования управляющих напряжений, уровень которых соответствует случайным числам, получаемым от ГПС кодов 11, блок ГПС кодов 11 выполнен с возможностью генерирования нескольких ПСП чисел, блок декодеров 14 выполнен с возможностью декодирования сигналов, для кодирования которых используют различные способы кодирования, блок демодуляторов 16 выполнен с возможностью демодулирования сигналов, для модулирования которых используют различные способы модуляции.

Устройство работает следующим образом.

В передающей станции после установления связи и синхронизации станций, в соответствии со случайными числами, которые вырабатываются ГПС кодов 11, устанавливают:

– вид кодирования путем кодирования сигнала в блоке кодеров 1 одним из используемых способов;

– вид модуляции путем модуляции сигнала в блоке модуляторов 2 одним из используемых способов;

– значение рабочей частоты, путем преобразования частоты сигнала в передатчиках с первого 5.1 по n-й 5.n, за счет умножения этого сигнала на сигнал, поступающий с синтезатора частот, частоту которого устанавливают в соответствии со случайным числом, которое вырабатывается в блоке ГПС кодов 11.

Последовательность входных цифровых данных – сигнал в цифровом виде разбивают на фрагменты установленной заранее длины. Каждый фрагмент содержит установленное заранее число информационных символов.

Сигнал кодируют в блоке кодеров 1, модулируют в блоке модуляторов 2. После чего сигнал передают в один из передатчиков с первого 5.1 по n-й 5.n, через соответствующийоткрытый электронный ключ с первого 4.1 по n-й 4.n. Электронные ключи с первого 4.1 по n-й 4.n открывают управляющими напряжениями, формируемыми в устройстве управления 8, в соответствии со случайными числами, которые вырабатываются в ГПС кодов 11. В каждый временной интервал, во время которого формируют один фрагмент данных установленной заранее длины, открывают только один из электронных ключей с первого 4.1 по n-й 4.n.

Сформированный сигнал фильтруют первым ШпФ 6.1 и излучают в пространство через антенну 7.

В принимающей станции после фильтрации входного сигнала вторым ШпФ 6.2 и усиления в УВЧ 10 частоту сигнала понижают (повышают) путем преобразования частоты сигнала за счет умножения этого сигнала в смесителе 12 на сигнал, поступающий с синтезатора частот 9, частоту которого устанавливают в соответствии со случайным числом, которое вырабатывается в блоке ГПС кодов 11.

В приемной станции блок ГПС кодов 11 вырабатывает случайные числа синхронно с блоком ГПС кодов 11 передающей станции.

В соответствии с этими числами определяют используемые способы модуляции и кодирования в приемнике.

Синхронизацию осуществляют в устройстве синхронизации 15.

Принятые сигналы демодулируют в блоке демодуляторов 16 и декодируют в блоке декодеров 14, после чего их подают на выход устройства.

Блок кодеров 1 может быть выполнен, например, в виде устройства, структурная схема которого приведена на фиг. 2, где обозначено:

1.1.1 – 1.1.m – с первого по m-й электронные ключи;

1.2.1 – 1.2.m – с первого по m-й кодеры.

Здесь m – число используемых способов кодирования.

Устройство содержит m одинаковых линеек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных соответствующих электронного ключа 1.1 и кодера 1.2. Первые входы электронных ключей с первого 1.1.1 по m-й 1.1.m объединены и являются первым входом блока кодеров 1. Вторые входы электронных ключей с первого по m-й объединены в шину управляющих напряжений и являются вторым входом блока кодеров 1. Выходы кодеров с первого 1.2.1 по m-ый 1.2.m объединены и являются выходом блока кодеров 1.

Блок кодеров 1 работает следующим образом.

В устройстве управления 8 (фиг. 1) в соответствии со случайным числом, полученным от ГПС кодов 11, определяют номер способа кодирования, как номер полуоткрытого промежутка, в который попадает случайное число, равномерно распределенное в отрезке [0–1]. В соответствии с этим номером в устройстве управления 8 формируют управляющее напряжение, которое по шине управляющих напряжений подают на второй вход одного из m электронных ключей, например, первого 1.1.1. Это напряжение открывает первый электронный ключ 1.1.1. Сигнал через открытый первый электронный ключ 1.1.1 поступает в соответствующий первый кодер 1.2.1, где кодируется, после чего сигнал подают на выход блока кодеров 1.

Блок модуляторов 2 может быть выполнен, например, в виде устройства, структурная схема которого приведена на фиг. 3, где обозначено:

2.1.1 – 2.1.k – с первого по k-й электронные ключи;

2.2.1 – 1.2.k – с первого по k-й модуляторы.

Здесь k – число используемых способов модуляции.

Устройство содержит k одинаковых линеек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных соответствующих электронного ключа 2.1 и модулятора 2.2. Первые входы электронных ключей с первого 2.1.1 по k-й 2.1.k объединены и являются первым входом блока модуляторов 2. Вторые входы электронных ключей с первого 2.1.1 по k-й 2.1.k объединены в шину управляющих напряжений и являются третьим входом блока модуляторов 2. Вторые входы модуляторов с первого 1.2.1 по k-й 1.2.k объединены и являются вторым входом блока модуляторов 2. Выходы модуляторов с первого 2.1.1 по k-й 2.1.k объединены и являются выходом блока модуляторов 2.

Блок модуляторов 2 работает следующим образом.

В устройстве управления 8 (фиг. 1) в соответствии со случайным числом, полученным от ГПС кодов 11, определяют номер вида модуляции, как номер полуоткрытого промежутка, в который попадает случайное число, равномерно распределенное в отрезке [0–1]. В соответствии с этим номером в устройстве управления 8 формируют управляющее напряжение, которое по шине управляющих напряжений подают на второй вход одного из k электронных ключей, например, первого 2.1.1, который входит в блок модуляторов 2. Данное напряжение открывает первый электронный ключ 2.1.1. Сигнал через данный открытый первый электронный ключ 2.1.1 поступает в соответствующий первый модулятор 2.2.1, где модулируется, после чего сигнал подают на выход блока модуляторов 2.

Передатчики с первого 5.1 по n-й 5.n, могут быть выполнены одинаково, например, в виде устройства, структурная схема которого приведена на фиг. 4, где обозначено (пример выполнения приводится для первого передатчика):

5.1.1 – смеситель;

5.1.2 – полосовой фильтр;

5.1.3 – синтезатор частот;

5.1.4 – усилитель мощности.

Передатчик 5.1 содержит последовательно соединенные смеситель 5.1.1 полосовой фильтр5.1.2 и усилитель мощности 5.1.4, выход которого является выходом передатчика 5.1.Выход синтезатора частот 5.1.3, соединен со вторым входом смесителя 5.1.1. Вход смесителя 5.1.1 является первым входом передатчика 5.1, вход синтезатора частот 5.1.3 является вторым входом передатчика 5.1.

Передатчик 5.1 работает следующим образом.

Сигнал поступает в смеситель 5.1.1, где частоту сигнала повышают (понижают) путем преобразования частоты сигнала за счет умножения этого сигнала в смесителе 5.1.1 на сигнал, поступающий с синтезатора частот 5.1.3, частоту которого устанавливают в соответствии со случайным числом, которое подают в синтезатор частот 5.1.3 с блока ГПС кодов 11 (фиг. 1). Затем сигнал фильтруют полосовым фильтром 5.1.2, усиливают в усилителе мощности 5.1.4, и подают на выход передатчика 5.1.

Устройство управления 8 может быть выполнено, например, в виде устройства, структурная схема которого приведена на фиг. 5, где обозначено:

8.1 – вычислительное устройство;

8.2 – 8.(2m+2k+n+1) – с первого по (2m+2k+n)-й цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП).

Здесь: m – число используемых способов кодирования;

k – число используемых способов модуляции;

n – число используемых передатчиков с первого 5.1 по n-й 5.n.

Устройство содержит вычислительное устройство 8.1, вход которого является входом устройства управления 8, выходы которого с первого по m-й соединены с входами с первого 8.2 по m-й 8.(m+1) ЦАП, соответственно. Выходы с первого 8.2 по m-й 8.(m+1) ЦАП являются с первого по m-й выходами вычислительного устройства 8.1 и объединены в шину.

Выходы вычислительного устройства 8.1 с (m+1)-го по (m+k)-й соединены с входами с (m+1)-го 8.(m+2) по (m+k)-й 8.(m+k+1) ЦАП. Выходы с (m+1)-го 8.(m+2) по (m+k)-й 8.(m+k+1) ЦАП являются с
(m+1)-го по (m+k)-й выходами вычислительного устройства 8.1.

Выходы вычислительного устройства 8.1 с (m+k+1)-го по (m+k+n)-й соединены с входами с (m+k+1)-го 8.(m+k+2) по (m+k+n)-й 8.(m+k+n+1) ЦАП. Выходы с (m+k+1)-го 8.(m+k+2) по (m+k+n+1)-й 8.(m+k+n) ЦАП являются с (m+k+1)-го по (m+k+n)-й выходами вычислительного устройства 8.1 и объединены в шину.

Выходы вычислительного устройства 8.1 с (m+k+n+1)-го по
(m+2k+n)-й соединены с входами с (m+k+n+1)-го 8.(m+k+n+2) по (m+2k+n)-й 8.(m+2k+n) ЦАП. Выходы с (m+k+n+1)-го 8.(m+k+n+2) по (m+2k+n+1)-й 8.(m+2k+n) ЦАП являются с (m+k+n+1)-го по (m+2k+n)-й выходами вычислительного устройства 8.1 и объединены в шину.

Выходы вычислительного устройства 8.1 с (m+2k+n+1)-го по
(2m+2k+n)-й соединены с входами с (m+2k+n+1)-го 8.(m+2k+n+2) по (2m+2k+n)-й 8.(2m+2k+n+1) ЦАП. Выходы с (m+2k+n+1)-го 8.(m+2k+n+2) по (2m+2k+n)-й 8.(2m+2k+n+1) ЦАП являются с (m+2k+n+1)-го по
(2m+2k+n)-й выходами вычислительного устройства 8.1 и объединены в шину.

Устройство управления 8 работает следующим образом.

С блока ГПС кодов 11 на вход устройства управления 8 поступают данные – случайные числа, в соответствии с которыми должны быть установлены вид модуляции; способ (алгоритм) кодирования, а также номер передатчика в котором формируют излучаемый сигнал, соответствующий текущему фрагменту информации.

В вычислительном устройстве 8.1в соответствии со случайными числами, полученными от ГПС кодов 11, определяют номера используемых вида модуляции, способа кодирования и номера передатчика по одинаковому алгоритму – путем определения номеров полуоткрытых промежутков, в которые попадают случайные числа, равномерно распределенные в отрезке [0 – 1]. В соответствии с результатами определения номеров, используемых вида модуляции, способа кодирования и номера передатчика в вычислительном устройстве 8.1 формируют цифровые сигналы, которые подают на его выходы с первого по (2m+2k+n)-й. Эти сигналы преобразуют в аналоговый вид в ЦАП с первого 8.2 по (2m+2k+n)-й 8.(2m+2k+n+1) и подают их на выходы устройства управления 8.

Блок ГПС кодов 11 может быть выполнен, например, в виде вычислительного устройства, в котором по каким-либо алгоритмам, рассчитываются значения случайных чисел (см., например, «Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью», В.И. Борисов, В. М. Зинчук, А. Е. Лимарев, Н. П. Мухин, Г.С. Нахмансон, под ред. члена-корреспондента РАН В. И. Борисова. М. «Радио и связь», 2003, стр. 32 – 52).

Блок декодеров 14 выполнен в виде устройства, структурная схема которого приведена на фиг. 6, где обозначено:

14.1.1 – 14.1.m – с первого по n-й электронные ключи;

14.2.1 – 14.2.m – с первого по n-й декодеры.

Устройство содержит m одинаковых линеек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных электронного ключа 14.1 и декодера 14.2. Первые входы электронных ключей с первого 14.1.1 по m-й 14.1.m объединены и являются первым входом блока декодеров 14. Вторые входы электронных ключей с первого 14.1.1 по n-й 14.1.m объединены в шину управляющих напряжений и являются вторым входом блока декодеров 14. Выходы декодеров с первого 14.2.1 по m-й 14.2.m объединены и являются выходом блока декодеров 14.

Блок декодеров 14 работает следующим образом.

В устройстве управления 8 (фиг. 1) в соответствии со случайным числом, полученным от блока ГПС кодов 11, определяют номер вида кодирования, как номер полуоткрытого промежутка, в который попадает случайное число, равномерно распределенное в отрезке [0 – 1]. В соответствии с этим номером в устройстве управления 8 формируют управляющее напряжение, которое по шине управляющих напряжений подают на второй вход соответствующего электронного ключа, который входит в блок декодеров 14 и открывает его. Сигнал через открытый электронный ключ поступает в соответствующий кодер, где кодируется, после чего сигнал подают на выход блока декодеров 14.

Устройство синхронизации 15 может быть выполнено, например, в виде устройства, структурная схема которого приведена на фиг. 7 (см. «Основы теории радиотехнических систем. Учебное пособие. // В.И. Борисов, В.М. Зинчук, А.Е. Лимарев, Н.П. Мухин. Под ред. В.И. Борисова. Воронежский научно-исследовательский институт связи, 2004», стр. 222, 223), где обозначено:

15.1 – схема регистрации;

15.2 – фазовый дискриминатор (ФД);

15.3 – интегратор;

15.4 – преобразователь напряжения;

15.5 – генератор тактовых импульсов (ГТИ).

Устройство синхронизации 15 содержит схему регистрации 15.1, выход которой является выходом устройства синхронизации 15, а также последовательно соединенные фазовый дискриминатор 15.2, интегратор 15.3, преобразователь напряжения 15.4 и ГТИ 15.5, первый выход которого соединен с вторым входом схемы регистрации 15.1; второй выход ГТИ 15.5 соединен со вторым входом фазового дискриминатора 15.2, первый вход которого объединен с входом схемы регистрации 15.1 и является входом устройства синхронизации 15.

Устройство синхронизации 15 работает следующим образом.

В режиме слежения за фазой сигнал с выхода блока демодуляторов 16 (фиг. 1) подают в фазовый дискриминатор 15.2, на второй вход которого подают сигналы с ГТИ 15.5. Фазовый дискриминатор 15.2 вырабатывает напряжение (напряжение ошибки), знак и амплитуда которого пропорциональны знаку и величине рассогласования фаз (времени) между тактовыми импульсами ГТИ 15.5 и принимаемыми символами. Символ, в данном случае, представляет собой сигнал установленной заранее длительности с полностью известными параметрами, кроме его времени прихода (фазы).

Напряжение, поступающее с выхода фазового дискриминатора 15.2, усредняют в интеграторе 15.3 и формируют с его использованием управляющее напряжение в преобразователе напряжения 15.4 таким образом, чтобы рассогласование фаз уменьшилось до минимума. Напряжение с выхода преобразователя напряжения 15.4 поступает в ГТИ 15.5, где формируют соответствующие импульсы.

На выход схемы регистрации 15.1 поступают символы после того, как процесс синхронизации завершают. Схема регистрации 15.1 может быть выполнена, например, в виде электронного ключа, который открывают напряжением, поступающим с ГТИ 15.5. В данном случае преобразователь напряжения 15.4 преобразует напряжение, которое изменяется в пределах от U₁ до U₂, в напряжение, которое изменяется соответственно в пределах от
U₃ до U₄ по определенной функциональной зависимости.

Блок демодуляторов16 выполнен в виде устройства, структурная схема которого приведена на фиг. 8, где обозначено:

16.1.1 – 16.1.k – с первого по k-й электронные ключи;

16.2.1 – 16.2.k – с первого по k-й демодуляторы.

Устройство содержит k одинаковых линеек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных соответствующих электронного ключа 16.1 и демодулятора 16.2. Первые входы электронных ключей с первого 16.1.1 по k-й 16.1.k объединены и являются первым входом блока демодуляторов 16. Вторые входы электронных ключей с первого 16.1.1 по k-й 16.1.k объединены в шину управляющих напряжений и являются вторым входом блока демодуляторов 16. Выходы демодуляторов с первого 16.2.1 по k-й 16.2.k объединены и являются выходом блока демодуляторов 16.

Блок демодуляторов 16 работает следующим образом.

В устройстве управления 8 (фиг. 1) в соответствии со случайным числом, полученным от ГПС кодов 11, определяют номер вида модуляции, как номер полуоткрытого промежутка, в который попадает случайное число, равномерно распределенное в отрезке [0 – 1]. В соответствии с этим номером в устройстве управления 8 формируют управляющее напряжение, которое по шине управляющих напряжений подают на второй вход одного из k электронных ключей, например, первого 16.1.1. Данное напряжение открывает первый электронный ключ 16.1.1. Сигнал через открытый первый электронный ключ 16.1.1 поступает в соответствующий первый демодулятор 16.2.1, где его демодулируют, после чего сигнал подают на выход блока демодуляторов 16.

Вычислительное устройство 8.1 может быть выполнено, например, в виде единого микропроцессорного устройства с соответствующим программным обеспечением, например, процессора серии TMS320VC5416 фирмы Texas Instruments, или в виде программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС), с соответствующим программным обеспечением, например, ПЛИС XCV400 фирмы Xilinx.ЦАП с первого 8.2 по (2m+2k+n)-й 8.(2m+2k+n+1) могут быть выполнены, например, на микросхеме AD5443YRМ фирмы Analog Devices.

Таким образом, описанное устройство позволяет реализовать способ снижения эффективности систем извлечения информации, использующих индивидуальную структуру излучаемых сигналов.

Способ снижения эффективности систем извлечения информации, использующих индивидуальную структуру излучаемых сигналов, заключающийся в том, что в способе обмена информацией между двумя станциями – станция 1, станция 2, работающими с использованием режима псевдослучайной перестройки рабочей частоты (ППРЧ), в режиме ППРЧ расширение спектра обеспечивается путем синхронного скачкообразного изменения несущей частоты в выделенном для средства связи диапазоне частот в соответствии с псевдослучайными последовательностями (ПСП) чисел, которые вырабатываются синхронно идентичными генераторами псевдослучайных (ГПС) кодов, станции на этапе вхождения в связь и при каждом изменении частоты осуществляют синхронизацию, отличающийся тем, что в станциях одновременно используют от двух до n приемопередатчиков, каждый из которых работает с использованием алгоритма ППРЧ или алгоритма изменения частоты отличного от алгоритма ППРЧ, последовательность передаваемых цифровых данных разбивают на фрагменты установленной заранее длины, каждый фрагмент содержит установленное заранее число информационных символов, символы кодируют и модулируют, при этом способы модуляции и кодирования каждого символа определяют в соответствии с числами, которые вырабатывают ГПС кодов, после чего различные фрагменты данных последовательно передают в различные передатчики, номера которых определяют в соответствии с числами, которые вырабатывают ГПС кодов, и излучают их в пространство, в принимающей станции в соответствии с числами, которые вырабатывают ГПС кодов, устанавливают частоты, на которых осуществляют прием сигнала, определяют используемые способы модуляции и кодирования, для каждого принимаемого информационного символа, принятые сигналы демодулируют и декодируют.