Інтелектуальний електромагнітний паркан з кореляційною обробкою інформації

Реферат: Інтелектуальний електромагнітний паркан з кореляційною обробкою інформації складається з двох приймально-передавальних субблоків, кожен з яких має засіб формування електромагнітного поля, поля у вигляді електромагнітного паркану, форма і розміри якого визначаються його двома рознесеними приймально-передавальними антенами НВЧ, режимами їх роботи. Також в субблоках є перемикаючі генератори та підсилювачі НВЧ, а ці антени НВЧ являють собою дві НВЧ цифрові антенні решітки (ЦАР) з перемиканням їх з режиму випромінювання на режим прийому, випромінювання антенної решітки ЦАР першого субблока в бік приймаючої антеної решітки, цифрової антенної решітки другого субблока, потім назад і т.д. Пристрій містить відповідні пристрої ЦАР, з центральним процесором, що забезпечують їх роботу і роботу всього інтелектуального електромагнітного паркану за командами, які надійшли з центрального процесора, що координує їх роботу. В цифрових антенних решітках, як їх антенні елементи, використовуються мікросмужкові антени складові, тридіапазонні, також є, як генератор НВЧ, генеруючий засіб формування шумоподібних сигналів, а в приймальному тракті корелятор, пов'язані з процесором зв'язком керування. UA 99403 U (54) ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИЙ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИЙ ПАРКАН З КОРЕЛЯЦІЙНОЮ ОБРОБКОЮ ІНФОРМАЦІЇ UA 99403 U UA 99403 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі радіотехніки, до променевих, радіопроменевих систем охорони об'єктів, що встановлюються уздовж їх периметрів Корисна модель являє інтерес при охороні об'єктів, де необхідно забезпечити скритність розміщення охоронних систем та їх роботу, де можливі спроби впровадження в роботу систем з боку потенційних зловмисників. Даний вид радіопроменевих систем охорони являє собою засіб попередження проникнення порушників на територію, що охороняється, у якому формується практично непомітна зона контролю несанкціонованого проникнення у вигляді електромагнітних полів. Зона контролю знаходиться між рознесеними в просторі передавачем, його антеною, яка випромінює електромагнітні хвилі, і приймачем, приймаючою антеною. Дана корисна модель спрямована на удосконалення винаходу, "Інтелектуальний електромагнітний паркан", за заявкою № а 2013 15281 від 26.12.2013. Відомий інтелектуальний електромагнітний (ЕМ) паркан складається із засобів формування електромагнітного (ЕМ) поля, поля у вигляді довгого паркану, форма і розміри якого визначаються роботою його двох рознесених приймально-передавальних субблоків, їх антен, режимами їх роботи. Ці антени являють собою дві НВЧ цифрові антенні решітки (ЦАР) з перемиканням з випромінювання на приймання і назад. Антенна решітка ЦАР першого субблока випромінює ЕМ поле (хвилі) в бік приймаючою антеною решітки ЦАР другого субблока, потім назад і т.д… Є і відповідні пристрої ЦАР, що забезпечують їх роботу і роботу всього інтелектуального електромагнітного паркану з процесором, який координує роботу всього пристрою. У відомій радіопроменевій охоронній системі поліпшена чутливість на проникнення в результаті зменшення зони фіксації порушень, зменшення товщини ЕМ паркану. Але в ньому відсутній захист від несанкціонованого проникнення в його роботу зловмисників за допомогою можливих маніпуляцій ЕМ полем, яке вона, охоронна система, сама і створює, тим самим можливі внесення ними збоїв у його роботу і роботу всієї охоронної системи. Поставлена задача вирішується тим, що запропонована радіопроменева охоронна система, інтелектуальний електромагнітний паркан, оснащена засобами формування малопомітних і шумоподібних сигналів з їх кореляційною обробкою і виділенням з них інформаційної складової. Для забезпечення такого режиму застосована, так звана мікросмужкова (МС) антена складова, тридіапазонна [1] як антенні елементи у приймально-передавальних антенних решітках обох ЦАР. У такій антені конструктивно суміщені, фрагменти трьох антен, антени дозволяють працювати на досить рознесених трьох діапазонах частот, причому в кожному з цих діапазонів можлива робота в режимі двох піддіапазонів частот, тобто трьох діапазонні антени, антенні елементи антенних решіток двох ЦАР дозволяють працювати на шести, сильно рознесених частотах. Суть корисної моделі полягає в тому, що в "інтелектуальному електромагнітному паркані з кореляційною обробкою інформації" вирішена задача поліпшення захищеності від несанкціонованого проникнення із зовні в його роботу через ЕМ поле, передбачені заходи попередження внесення збоїв у його роботу зловмисниками, також досягнуто і зменшення потужність НВЧ електромагнітного поля. Реалізація досягнення поставлених цілей здійснена наступним: а) використанням мікросмужної антени складової, тридіапазонної як антенних елементів ЦАР, це дозволило застосувати методи роботи з потайними, непомітними для сторонніх інформаційними НВЧ сигналами, заснованих на застосуванні малих спектральних густин при формуванні ЕМ поля, ЕМ паркану, б) застосуванням можливостей роботи з малими спектральними густинами дозволило довести рівень НВЧ сигналу ЕМ поля паркану аж до природного рівня шуму і нижче. Таким чином, запропонований "інтелектуальний електромагнітний паркан з кореляційною обробкою інформації" вирішує поставлені наступні технічні задачі: 1) збільшена надійність його роботи від впливу на неї з боку зловмисників, внаслідок поліпшення його скритності і непомітності ЕМ поля, робота реєструючого ЕМ поля стала закритою, шумоподібною; 2) зменшена в ньому потужність НВЧ потоку, потужність формуючого ЕМ паркану, зменшена потужність потоку, що реєструє проникнення зловмисників. Запропоновані відмітні ознаки дозволили вирішити поставлені задачі наступним чином: Згадана технічна задача 1) вирішена тим, що як антенні елементи в антенних решітках ЦАР застосована мікросмужкова антена складова, тридіапазонна, та встановлені засоби формування укриття, непомітних сигналів. Згадана технічна задача 2) вирішена тим, що як засіб створювання скритних сигналів застосований формувач сигналів дуже малої потужності, причому можливо й на рівні природного шуму, формування шумоподібних сигналів з кореляційним засобом його обробки, що дозволяє виділення інформаційних його складових, самих сигналів. 1 UA 99403 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Дана корисна модель призначена попередити можливі проникнення ззовні, всякого роду злочинний вплив на роботу радіопроменевої охоронної системи, несанкціоновані маніпуляції параметрами ЕМ паркану, використовуючи для цього його робочий НВЧ радіоканал. Методів два: перший - повністю виключити вихід у радіоефір, другий - робота через радіоефір прихованими радіосигналами. Виключити вихід в ефір в роботі радіопроменевих охоронних систем, в ЕМ парканах в принципі неможливо, оскільки в цьому їх суть роботи - це очевидно. Значить залишається роботу ЕМ парканів, радіопроменевих охоронних систем засновувати на формуванні, генеруванні непомітних, скритних радіосигналів для формування ЕМ поля, ЕМ паркану, тобто працювати на непомітних і дуже слабких, шумоподібних рівнях, а це можливо, якщо організувати роботу з широкосмуговими сигналами або з розсіяним спектром. Особливістю їх використання є те, що займана ними смуга частот набагато перевершує інформаційну швидкість самого сигналу. Це означає, що показник розширення спектра для широкосмугових сигналів набагато більше одиниці. [2], але застосування таких сигналів в радіопроменевих засобах охорони, в ЕМ парканах не представлялося можливим через відсутність прийнятних для них широкосмугових антен, антенних елементів в їх антенних решітках, а такий метод передбачає використання саме широкосмугових антен. Внесення як антенних елементів мікросмужкових антенних складових, тридіапазонних, дозволило вирішити дану проблему. Відмітною ознакою корисної моделі є те, що як антени в ЕМ паркані, антенні елементи в його антенних решітках використовується не звичайна широкосмугова антена, а мікросмужкова антена складова, тридіапазонна, тобто використовується не повною мірою широкосмугова, надширокосмугова антена, а вузькосмугова, але працює на декількох робочих смугах частот і вони сильно рознесені (якщо перша робоча смуга може перебувати в діапазоні частот близько 1ГГц, то друга в області близько 10 ГГц, а третя близько 20, 30 ГГц), і в цих смугах можливо формувати ще два піддіапазони, робочі частоти яких вже не настільки віддалені, до 30-40 %. Ця особливість дозволила застосувати задаючий генератор з маніпуляцією у вигляді шумоподібних сигналів, його значення частот та інших параметрів, причому за командами процесора. На приймальній стороні про передавальні сигнали зазвичай є деякі попередні (апріорні) відомості. Можуть бути відомі, наприклад частота несучої, вид модуляції і т. п. (Сигнал, про який заздалегідь все відомо, не несе інформації, а абсолютно невідомий сигнал можна було б прийняти.) Але, в даному технічному рішенні є канал зв'язку між передавальною і приймальною частинами ЕМ паркану, він необхідний, щоб попередні відомості, алгоритм про сигнали були відомі, відомі на приймальній частині і приймалися (сприймалися) за відповідними командами, що надходять від загального процесора. Для цього задіяний цей канал зв'язку. Так забезпечується робота в режимі автокореляції. Працює дана радіопроменева охоронна система, ЕМ паркан наступним чином. Задаючий генератор за спеціальними командами, що надходять від процесора формує певну послідовність НВЧ сигналів, значення частот яких відповідають частотними діапазонами, піддіапазонам антен, антенних елементів антенних решіток ЕМ паркану. Оскільки такі рознесені, сильно рознесені сигнали мають порівняно малу спектральну щільність, яка може бути навіть нижче щільності природних шумів, то ця особливість дозволяє здійснювати приховану передачу широкосмугових сигналів, а також звести до мінімуму їх заважаючий вплив на вузькосмугові сигнали. В системах зв'язку, в яких використовуються шумоподібні (складові) сигнали, кожен елемент повідомлення передається не одним, а декількома елементами сигналу, несучими (повторюючими) одну і ту ж інформацію. Число елементів сигналу N, в даному випадку може бути істотно більше шести (якщо безпосередня смуга НВЧ сигналу менше діапазонних параметрів антен, що зазвичай відповідає дійсності (смуга частот сигналу в ЕМ паркані зазвичай в межах декількох КГц, а робоча смуга частот в одному піддіапазоні мікросмугової антени зазвичай десятки МГц), то кількох сотень і навіть тисяч). Це, як відомо, дозволяє реалізувати накопичення сигналу корелятором, що забезпечує високу завадостійкість навіть у тому випадку, коли рівень сигналу нижче рівня перешкод і природного шуму. Синхронність роботи корелятора забезпечується процесором, каналами зв'язку якими вони, генератор випадкових по НВЧ сигналів і корелятор пов'язані. Джерела інформації: 1. Мікросмужкова антена складова, тридіапазонна. Заявка № u 2014 06003. 2. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985.-384 с. 60 2 UA 99403 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 Інтелектуальний електромагнітний паркан з кореляційною обробкою інформації, що складається з двох приймально-передавальних субблоків, кожен з яких має засіб формування електромагнітного поля, поля у вигляді електромагнітного паркану, форма і розміри якого визначаються його двома рознесеними приймально-передавальними антенами НВЧ, режимами їх роботи, також в субблоках є перемикаючі генератори та підсилювачі НВЧ, а ці антени НВЧ являють собою дві НВЧ цифрові антенні решітки (ЦАР) з перемиканням їх з режиму випромінювання на режим прийому, випромінювання антенної решітки ЦАР першого субблока в бік приймаючої антеної решітки, цифрової антенної решітки другого субблока, потім назад і т. д. є і відповідні пристрої ЦАР, з центральним процесором, що забезпечують їх роботу і роботу всього інтелектуального електромагнітного паркану за командами, які надійшли з центрального процесора, що координує їх роботу, який відрізняється тим, що в цифрових антенних решітках, як їх антенні елементи, використовуються мікросмужкові антени складові, тридіапазонні, також є, як генератор НВЧ, генеруючий засіб формування шумоподібних сигналів, а в приймальному тракті корелятор, пов'язані з процесором зв'язком керування. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3