Научная статья на тему 'Метод маскировки и идентификации сигнала в радиотелекоммуникационных системах'

Метод маскировки и идентификации сигнала в радиотелекоммуникационных системах Текст научной статьи по специальности «Связь»

436
64
Поделиться

Похожие темы научных работ по связи , автор научной работы — Кротова Е.И.,

Текст научной работы на тему «Метод маскировки и идентификации сигнала в радиотелекоммуникационных системах»

Известия ТРТУ

Тематический выпуск «Информационная безопасность»

дывания приводят к улучшению статистических характеристик генерируемого сигнала. Таким образом, разработан метод и выполнено моделирование энергетического сокрытия информации на основе использования ШХС. Отличается прежде всего надёжностью, малыми по сравнению с другими методами временными затратами на кодирование и декодирование сигнала. Кроме того, здесь не происходит модуляции сигнала в обычном смысле этого слова. Здесь генератор синтезирует хаотический сигнал по начальным условиям, соответствующим передаваемому сообщению, что усложняет не только принятие решения о присутствии сигнала, но и его классификацию, и демодуляцию сигнала.

Е.И. Кротова

Россия, г. Ярославль, Ярославский госуниверситет им. П.Г. Демидова

МЕТОД МАСКИРОВКИ И ИДЕНТИФИКАЦИИ СИГНАЛА В РАДИОТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

Надежная радиотелекоммуникационная система должна быть спроектирована так, чтобы она обладала способностью наилучшим образом противостоять мешающему действию помех, а кроме того обеспечивать конфиденциальность своим абонентам. В известных системах цифровой связи применяется метод частотной манипуляции с минимальным сдвигом - двоичная цифровая ЧМ с индексом модуляции т = 0,5. Предлагаемый метод повышения конфиденциальности таких систем основан на идентификации сигнала в реальном времени по виду распределения плотности вероятности его выборочных значений. При воздействии на информационный сигнал маскирующего сигнала с известным законом распределения, например, нормального, равномерного, релеевского и т. д., вид распределения выборочных значений сигнала будет изменяться. Аддитивную смесь таких сигналов можно рассматривать, как суммирование независимых случайных величин. При этом плотность вероятности такой смеси описывается с помощью композиционных законов распределения. Фактом изменения результирующего распределения смеси информационного сигнала и маскирующего сигнала можно воспользоваться для маскировки передаваемой информации, а также для расшифровки информации на приемной стороне системы связи. Это означает, что, зная вид распределения сигнала и результирующего распределения, можно сделать вывод о присутствии или об отсутствии сигнала. Для проведения идентификации вида закона распределения в предлагается использовать в качестве параметра контрэксцесс % , представляющий собой отношение % = 1/ л/е , где е- эксцесс распределения, равный отношению центрального момента четвертого порядка ц4 к четвертой степени среднеквадратичного отклонения ст4. Однако, идентификация по этому параметру не обладает однозначностью. В качестве второго независимого признака формы закона распределения предлагается принять значение энтропийного коэффициента кэ . Но в случае малого объема выборки возникает необходимость, для обеспечения однозначности, вычислять выборочные значения параметров % и кэ с точностью до 0,5 - 2 %. Более совершенным параметром является, предлагаемый в, параметр Б. Представляющий собой отношение Б = кэ/%. Однако, при некоторых значениях объема выборки значения параметра Б для нормального, экспоненциального и релеевского распределений расположены на узком интервале, что снижает универсальность этого параметра. Ликвидируем недостаток новым параметром Ъ = ( кэ/% ) + 48, (1)

где 8 - коэффициент ассиметрии [2]: Ъ = Б + 48. (2)

Секция

Безопасность телекоммуникаций

При введении этого параметра точность идентификации резко повышается, благодаря однозначности идентификации при различных объемах выборки.

Предлагаемый метод, основанный на идентификации закона распределения плотности вероятности по предлагаемому параметру Z, был применен к исследованию статистических характеристик сигнала частотной телеграфии ЧТ.

В результате моделирования при равенстве мощностей обеих сигналов были получены следующие результаты.

1. Для аддитивной смеси информационного сигнала и маскирующего сигнала с лапласовским законом распределением характерен равномерный закон распределения.

2. Для смеси информационного сигнала и нормально распределенного маскирующего сигнала наблюдался трапециеидальный вид распределения.

3. При увеличении полосы частот вид деформированного закона распределения не меняется.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о работоспособности предложенного метода, при этом на приемной стороне применялись известные методы выделения сигналов.

А.М. Косарев

Россия, г. Москва, 16 ЦНИИИ МО РФ

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД К РАСЧЕТУ РАЗБОРЧИВОСТИ РЕЧИ В ТРАКТАХ РАДИОСВЯЗИ С ППРЧ

Предложена методика расчета разборчивости речи в трактах радиосвязи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ) при использовании параметрических речепреобразующих устройств.

The procedure of the speech intelligibility design in the radio communication paths with a pseudorandom frequency hepping when using the parametrical speech forming devices is proposed.

Качество передачи речи во многом определяется интенсивностью и характеристиками как непреднамеренных, так и организованных помех в приемном тракте, что имеет существенное значение в системах радиосвязи. Применение новых многочастотных систем связи с использованием, например, принципа псевдослучайной перестройки радиочастоты (ППРЧ) позволяет в некоторой степени решить проблему обеспечения помехоустойчивости связи. При использовании радиостанций с режимом ППРЧ совместно с речепреобразующими устройствами (РПУ) типа, следование нескольких пораженных рабочих частот подряд может стать причиной поражения кадра передачи вокодера, что приведет к снижению разборчивости передаваемой речи.

Группирование пораженных частот приводит к появлению на входе приемной части речепреобразующих устройств пакетов ошибок. При наложении пораженной частоты на передаваемый кадр вокодера (липредера) возможны несколько вариантов: поражение кодовой комбинации основного тона, что приводит к искажению сигнала возбуждения (тембра речи), поражение кодовой комбинации ТОН-ШУМ, что приводит к ошибкам в тональном или шумовом заполнении спектра речевого сигнала, либо поражение кодовых комбинаций амплитуд формант, в результате чего на приеме будут наблюдаться скачки амплитуды речи.

Если допустить, что первоначально кадры РПУ и ППРЧ синхронизированы по времени, исходя из длительности кадра РПУ =25мс и кадра ППРЧ =10мс получим соотношение кадров РПУ и ППРЧ 5/2 (т.е. на 2 кадра РПУ накладывается 5