Спосіб і пристрій зондування ретранслятора

1. Спосіб зондування ретранслятора що використовує зондсигнал з лінійним перестроюванням частоти з швидкістю S (рад*кГц/сек) в діапазоні частот від Wн до Wв , випромінювання цього сигналу, котрий після ретрансляції зміщується по частоті на величину 2 F , який приймається на частоті Wпр , в деякій смузі частот, який 2 (19) 1 3 75092 4 тора розгалужується на дві рівні частини, перша ножувач частоти на два, лінію затримки, з'єднана з частина з'єднана з гетеродинним входом змішувагетеродинним входом синхронного детектора. ча, друга частина через послідовно ввімкнені пом Винахід відноситься до галузі радіотехники і може бути використаний в системах радіоконтролю. В методах ведення радіоелектронної боротьби; приведених в [1, Вакин С. А, Шустов Л. Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. -М.: Сов. радио, 1968 г.; 2, Палий А.И. Радиоэлектронная борьба, М., Военное издательство,1989г.], розглянуті рівні аспекти цього питання. За межами поля зору авторів залишилось питання радіорозвідки ретрансляційних станцій. Однією з вимог для ефективного подавлення каналу зв’язку, який проходить через ретрансляційну станцію, є знаходження взаємозв'язку частот прийому і передачі ретранслятора, тобто частотного зсуву. Відомим параметром ретранслятора являються діапазони прийому і передачі. Для знаходження частотного зсуву в розвідувальному ретрансляторі створюється розвідуваний канал зв’язку. Для цього приймач розвідувальної станції, настроюють на одну з вибраних частот передачі ретранслятора. Після цього передавач станції розвідки випромінює зондуючий сигнал в діапазоні прийому ретранслятора, при цьому зондсигнал послідовно через певний проміжок часу перестроюється з заданою відстанню по частоті в діапазоні прийому ретранслятора, до знаходження зондуючого сигналу приймачем радіорозвідки. Приймач радіорозвідки і зондсигнал реалізуються такими, щоб дія зондсигналу в каналі зв'язку ретранслятора не вносила збільшення помилок в ретрансльоване повідомлення, в той час як приймач розвідки, прийнявши суміш повідомлення і .зондсигналу, реагував тільки на прийнятий зондсигнал, при цьому повідомлення каналу зв'язку ретранслятора, яке приймається, не визивало реакції обнаружителя приймача розвідки. Після знаходження зондсигналу перестроюванням частоти передавача добиваються встановлення несучої частоти ретрансльованого зондсигналу на середню частоту приймача. Різниця центральних, частот передавача і приймача розвідки визначає частотний зсув в ретрансляторі, Недоліком такого способу розвідки ретранслятора, є тривалий час випромінювання зондсигналу, чим пояснюється погана прихованість здійснення зондування. Найбільш близьким до запропонованого способу і пристрою являється спосіб і пристрій знаходження радіальної швидкості [3,Радиотехнические системы, Под ред. Ю.М.Казаринова. М., Сов.радио,1968г. Авт. Ю.М. Казаринов, Ю.А. Коломенский, Ю.К. Пестов и др.]. Спосіб знаходження радіальної швидкості, вміщуючий сигнал лінійної частотної модуляції, який випромінюється, відбитий сигнал частотної модуляції з доплерівським приростом частоти приймається, випромінений і прийнятий сигнали перемножуються, з результату перемножування виділяється стала, складова, рівень якої пропорціональний доплерівському зсуву частоти, Недоліком даного способу є занадто низька вірогідність знаходження зонд сигналу, що не виправдовує, його застосування. В основу винаходу покладена задача створення способу і . пристрою зондування ретранслятора, який відрізняється, високим ступенем прихованості його роботи. Вказаний технічний результат досягається за рахунок того, що зондсигнал з лінійним перестроюванням частоти з швидкістю S (рад Гц/сек) в діапазоні від Wh до we, випромінювання цього сигналу, котрий після ретрансляції зміщується по частоті на величину 2 F , який приймається на частоті Wпр, в деякій смузі частот, в якій розташований спектр інформаційного сигналу, прийняту суміш сигналів розгалужують на дві рівні частини, одна з яких зміщується по частоті з допомогою гетеродинного сигналу на величину Wг після чого перемножується з другою частиною сигналу, в результату перемножування на частоті Wг виділяють спектр сигналу, в якому режектується складова з частотою Wг,одержаний сигнал розгалужують на дві рівні частини, після чого перемножують одну частину на другу, з результату перемножування на частоті 2Wг виділяється гармонійний сигнал, який синхронно детектується, для цього з гетеродинного сигналу шляхом помноження на два формується сигнал в частотою 2Wг і затримкою на сталу часу результатом детектування є відеоімпульс, час появи якого a1 , при протяжці зондсигналу з лінійним перестроюванням частоти знизу вверх, a2 при протяжці зверху вниз ці дані разом з вихідними параметрами зондсигналу однозначно визначають частотний зсув сигналу в ретрансляторі, як F 1/ 2 WH WB S( a1 a2 ) Wпр ] Введення в спосіб нових послідовних дій над матеріальним об'єктом - сигналом дозволяє знайти частотний зсув в ретрансльованому сигналі з високим ступенем прихованості. В основу винаходу покладена задача реалізації методу, що заявляється в мінімальними часовими затратами на знаходження частотного зсуву між сигналом прийому і передачі в ретрансляторі і створення пристрою. Вказаний технічний результат досягається за рахунок того, що пристрій : містить передавальну антену, передавач в складі генератора з лінійним перестроюванням частоти, лінійного тракту приймача, підсилювача потужності, причому генератор з лінійним перестроюванням частоти, з'єднаний з 5 75092 6 передавальною антеною через послідовно ввімкНа фіг.2 приведена, структурна схема протонені лінійний тракт приймача і підсилювача потужтипу, де ності: приймальну антену, приймач в складі ліній1 - передавальна антена; ного тракту приймача, першого перемножувача, 2 - передавач; смуговий фильтр нижніх частот, блок цифрової 2.1 - генератор з лінійним перестроюванням обробки, причому приймальна антена з'єднана з частоти; лінійним трактом передавача, а смуговий фільтр 2.2 - лінійний тракт передавача; нижніх частот з блоком цифрової обробки, відріз2.3 - підсилювач потужності; няється тим, що в приймач введені змішувач, ква3 - приймальна антена; рцовий генератор, режекторно-смуговий фільтр, 4 - приймач; помножувач частоти на два, лінія затримки, другий 4.1 - лінійний тракт приймача; перемножувач, смуговий фільтр і синхронний де4.2 - перемножувач; тектор, причому вихід лінійного тракту приймача 4.3 - фільтр нижніх частот; з'єднаний з смуговим фільтром нижніх частот че5 - блок цифрової обробки. рез послідовно ввімкнені сигнальний вхід змішуваРозглянемо принцип обробки сигналу в запроча, перший вхід першого перемножувача, режекпонованому способі знаходження частотного зсуву торно-смуговий фільтр, перший вхід другого між сигналом прийому і передачі в ретрансляторі. перемножувача, смуговий фільтр, сигнальний вхід Для знаходження частотного зсуву, сформосинхронного детектора і смуговий фільтр нижніх ваного в ретрансляторі, між сигналом прийому і частот, при цьому сигнальний вхід змішувача з'єдпередачі використовують вихідні дані ретранслянаний з другим входом першого перемножувача, тора діапазон прийому і діапазон передачі. На вихід кварцового генератора розгалужується на основі цих даних організують канал зондування. дві рівні частини, перша частина з'єднана з гетеДля цього приймач 4 смугою W настроюється на родинним входом змішувача, друга частина через один з сигналів каналу зв'язку ретранслятора, в послідовно ввімкнені помножувач частоти на два, якому діє сигнал лінію затримки, з'єднана з гетеродинним кодом Uc ( t ) Uc Cos[ Wc t Sin( t )] (1) синхронного детектора. Частота настройки приймача 4 Wпр Wc . Запропонований пристрій відрізняється наявністю нових функціональних блоків і зв'язків В передавачі 2 формується зондсигнал, який між ними, тобто додатково введені змішувач, являє собою сигнал в лінійним перестроюванням кварцовий генератор, лінія затримки, режекторночастоти в деякому діапазоні від WH до WB., який смуговий фільтр, помножувач частоти на два, друможно подать у вигляді гий перемножувач, смуговий фільтр і синхронний Ua ( t ) UaCos[( WH St)t ] детектор. де Ua - амплітуда зондсигналу; Таким чином, запропонований спосіб і WH - початкова частота випромінюваного сигпристрій відповідають критерію на винахід "новизналу: на". S - швидкість перестроювання частоти Проведений аналіз технічних рішень показав, (рад*Гц/сек). що спосіб і пристрій із схожими сукупностями озСигналом Ua(t) цілеспрямовано опромінюють нак відсутні, таким чином, запропонований спосіб і ретранслятор. пристрій знаходження частотного зсуву між сигнаПри протяжці передавачем 2 сигналу Ua(t) по лом прийому і передачі в ретрансляторі частоті в діапазоні частот від WH до WB, який навідповідають критерію. лежить діапазону прийому ретранслятора, сигнал "винахідницький рівень" поступає на вхід ретранслятора, перетворюється в На фіг. 1 приведена схема запропонованого ньому і випромінюється. В цьому випадку пристрою, де випромінюваний ретранслятором зондсигнал 1 - передавальна антена; описується виразом 2 - передавач; Ua ( t ) UaCos[( WH 2 F St)t ] (2) 2.1 - генератор в лінійним перестроюванням Затримку, визвану проходженням сигналу від частоти: передавача 2 до ретранслятора і від ретранслято2.2 - лінійний тракт передавача; ра до приймача 4, не враховуємо, так як вона не 2.3 - підсилювач потужності; матиме впливу на результат при подальшій, 3 - приймальна антена: обробці сигналу. 4 - приймач; В деякий момент часу сигнал (2) попадає в 4.1 - лінійний тракт приймача; смугу пропускання приймача 4. В цьому випадку в 4.2 - змішувач; лінійному тракті приймача 4,1 буде діяти сигнал. 4.3 - кварцевий генератор; 4.4 - перший перемножувач; Ua ( t ) UaCos[( WH 2 F St)t ] Uc Cos[ Wc t Sin( t )] 4.5 - режекторно-смуговий фільтр; який складається з двох складових: 4.6 - помножувач частоти на два; інформаційного сигналу каналу зв'язку Uc(t) і зон4.7 - другий перемножувач: дсигналу U2(t), діючого на деякому інтервалі часу, 4.8 - ліній затримки; який визначається смугою W і швидкістю пере4.9 - смуговий фільтр; • стройки S сигналу передавача. 4.10 - синхронний детектор; В лінійному тракті 4.1 приймача 4 сигнал про4.11 - смуговий фільтр нижніх частот; ходить підсилення і перетворення по частоті. 5 - блок цифрової обробки. 7 75092 Вихідний сигнал лінійного тракту можна подати в вигляді Uao ( t ) UaoCos[( WH0 2 F St )t ] UcoCos[ Wco t Sin( t )] В пристрої обробки одержаний сигнал розгалужують на дві рівні частини U’ao(t) = U"ao(t) = 0,5Uao(t), одна в яких з допомогою сигналу кварцевого генератора 4.3. Uг ( t ) Uг Cos[ Wг t ] де - початкова фаза сигналу, зноситься по частоті вниз на частоту Wг ( t )( WC0 2 F Wг ) і перемножується першим перемножувачем 4.4 з другою частиною сигналу. Із результату перемножування виділяється сигнал U1( t ) Uao ( t ) * U ( t ) UcoCos[ Wco t 0,5[UaoCos[(( WH 2 F St)t] Sin( t )] * 0,5[UaoCos[(( WH0 UcoCos[ Wco t Wг )t 2Cos[ Wг t ] Cos( Wг Sin( t ) St)t ] 2 F Wг K[Cos[ Wг St)t St)t ] Sin( t )] Sin( t ) в якому з допомогою режекторно-смугового фільтра 4,5 режектується спектральна складова з частотою Wг, в результаті одержимо U1p ( t ) K[Cos[ Wг St)t Sin( t ) ] Cos( Wг St)t Sin( t ) ] де К - деякий коефіцієнт пропорційності. Сигнал U1p(t) підлягає автокореляційній згортці, для цього він розгалужується на дві рівні частини U1'(t)=U"(t)=0,5 U1(t), після чого перемножують одну частину на другу в другому перемножувачі 4.7. Із результату перемножування смуговим фільтром 4.9 на частоті 2Wг виділяється гармонійний сигнал вигляду U2 ( t ) MCos[2Wг t 2 ] де M - коефіцієнт пропорційності. Наявність цього сигналу на виході приймача 4 встановлює факт проходження зондсигналу через канал зв'язку. Одержаний сигнал U2(t) підлягає синхронному детектування детектором 4.10. Для цього формується гетеродинний сигнал Uго(t) шляхом помноження в помножувачі частоти на два 4.,6 сигналу гетеродина Wг в послідуючою його за/ Wг лінією затримки тримкою на сталу часу 4.8. Uго ( t ) UoCos[2Wг t 2Wг ] (затримка забезпечує рівність фаз перемножуваних сигналів в синхронному детекторі).В результаті синхронного детектування виробляється відеоімпульс, час появи якого фіксується від початку протяжки зондсигналу передавачем. Частотний зсув ретранслятора визначається після проведення передавачем двох протяжок по частоті: першої - знизу вверх і другої - зверху вниз (або навпаки). При цьому радіосигнал до повернення в приймач 4 пройде шлях, на який буде витрачено час a1 від моменту початку протяжки вверх до знаходження зондсигналу, який запишеться рівнянням (див. фіг. 3 .випадок І ) 8 2T 1 рт a1 и Аналогічне рівняння можна скласти про проведенні протяжки сигналу по частоті зверху вниз від моменту початку цієї протяжки до знаходження відгуку a 2 ( див. фіг. З випадок II ),яке запишеться 2T 2 рт и a2 де 2Т - час проходження зондсигналу від передавача 2 до ретранслятора і від ретранслятора до приймача 4; - апаратурна затримка зондсигналу рт ретранслятором; 1 - час від початку опромінювання ретранслятора до моменту попадання зонд сигналу в смугу .пропускання приймача при протяжці знизу вверх; 2 - час від початку опромінювання ретранслятора до моменту попадання зондсигналу в смугу пропускання приймача при протяжці зверху вниз: и - тривалість відгуку зондсигналу на вході приймача 4; Пояснення вказаних часових інтервалів показане на фіг. 3. Iз різниці цих рівнянь випадає (3) 2 1 a2 a1 Із фіг. 3 випливає, що (4) 2 1 и де - час протяжки частоти передавача від частоти WH до WB. . і навпаки. З виразів (3) (4) випливає, що 2 2 (5) и a2 a1 Iз виразу (4) після підстановки (5) випливає 2 1 (6) и a2 a1 Тоді iз фіг. 3 можна записати, що WЦ 0,5( WH 0,5[ WH WB WB ) S( a1 0,5( WH S 1 WB S 2) a1)] Тоді зсув між сигналом прийому і передачі в ретрансляторі визначиться як: F 1/ 2 [ WЦ WПР ] 1/ 2 [0,5[( a1 a1)] WПР ] Із цього витікає, що для знаходження частотного зсуву між сигналом прийому і передачі в ретрансляторідостатньо провести передавальним пристроєм 2 протяжку сигналу зондування знизу вверх потім зверху вниз (або навпаки). По параметрах зондсигналу і ретрансльованого сигналу розраховується частотний зсув. Таке вирішення питання забезпечує значне зниження часу опромінювання ретранслятора зонд сигналом, чим забезпечується висока прихованість проведення зондування. 9 Комп’ютерна верстка М. Клюкін 75092 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601