CC BY
97
УДК 621.396.62
СТАНЦИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ПОДАВЛЕНИЯ СИСТЕМ РАДИОСВЯЗИ С ПОВЫШЕННЫМ БЫСТРОДЕЙСТВИЕМ
С.А. Шерстюков, Н.С. Хохлов
Показана возможность формирования в модернизированных станциях помех радиосвязи различных помеховых сигналов вне кольца системы импульсно-фазовой автоматической подстройки частоты (ИФАПЧ) синтезаторов частот с дальнейшим раздельным усилением. Предложена структурная схема станции помех с повышенным быстродействием и возможностью работы без перестройки высокочастотных схем в широких диапазонах несущих частот. Приведен фрагмент принципиальной схемы векторного модулятора с блоком сопряжения и синтезатором частот
Ключевые слова: радиоэлектронное подавление, станция помех, помеховый сигнал
В настоящее время, развитие радиоэлектронной борьбы (РЭБ), как крупнейшей эргатической системы, в большей степени зависит от умения разработчиков различных радиоэлектронных средств правильно учитывать влияние содержания РЭБ на свойства и параметры своих объектов проектирования. В соответствии с [1] РЭП радиоэлектронного средства (РЭС) (частный случай радиоэлектронной борьбы (РЭБ)) определяется как конфликтное взаимодействие станции помех (СП) и подавляемого РЭС, развивающееся по схеме «мера-контрмера-контрмера...»: если РЭС преодолело воздействие помех, то станция (комплекс) РЭП применяет новый вид помех (новый вид воздействия) против РЭС, которое на новый вид помех отвечает новыми мерами и средствами помехозащиты...
Одним из основных требований к СП является возможность подавления систем радиосвязи (СРС) с различными видами модуляции и различными способами защиты от преднамеренных помех, такими как: переход на заранее подготовленные запасные частоты; псевдослучайная перестройка рабочей частоты (ППРЧ) в ограниченной полосе частот, либо в широком диапазоне рабочих частот; использование методов помехоустойчивого кодирования и др. Для эффективного подавления таких систем необходимо не только учитывать географические факторы, но и создавать на входах приёмников высокие плотности энергии или, другими словами, создавать определённые по величине отношения энергии помехи и полезного сигнала. Эффективное РЭП систем другого типа, например, радиолокационных, осуществимо при помощи менее мощных, но более сложных передатчиков помех. В работе [2] показано, что легче осуществить эффективное подавление пороговых систем (ЧМ, цифровых и импульсных), чем линейных (пропорциональных) систем, таких как АМ, БМ и, особенно ОМ систем с частично и полностью подавленной несущей.
Шерстюков Сергей Анатольевич - ВИ МВД РФ, канд. техн. наук, доцент, E-mail: [email protected] Хохлов Николай Степанович - ВИ МВД РФ, д-р техн. наук, профессор, E-mail: [email protected]
При осуществлении неполного подавления активные помехи незначительно воздействуют на пороговую систему или совсем не оказывают на неё влияния, если энергия помехи меньше энергии полезного сигнала. Линейные системы, наоборот, более чувствительны к неполному подавлению, однако, они позволяют выделить часть передаваемого сообщения, даже если энергия помехи значительно выше энергии полезного сигнала. Для полного подавления линейной системы целесообразно создавать десятикратное превышение энергии помехи над энергией полезного сигнала.
Таким образом, для осуществления надёжного РЭП как пороговых, так и линейных систем, при минимальных энергетических затратах, необходимо: во-первых, применять при формировании помех такие же сигналы и такие же виды модуляции, как и в подавляемой системе; во-вторых, энергия помехи должна быть сосредоточена на тех же несущих частотах и в той же полосе частот, в которой работает подавляемый радиоприёмник; в-третьих, для обеспечения максимальной плотности энергии помехи на входе приёмника, необходимо быстро, точно и в широком диапазоне несущих частот перестраивать и подстраивать передатчик помех (особенно для систем с ППРЧ); в-четвёртых, точно регулировать глубину или индекс модуляции передатчика помех при шумовом модулирующем воздействии; в-пятых, разрабатывать и применять новые эффективные методы формирования помехо-вых сигналов; в-шестых, совершенствовать системы управления станциями помех с точки зрения повышения скорости управления и «искусственной интеллектуализации». Кроме того, при аппаратурной реализации СП необходимо учитывать одновременное подавление нескольких средств радиосвязи, основанное на временном и частотном уплотнениях каналов помех, то есть, при неизменном ресурсе СП должна подавлять несколько источников излучений.
Современные СП, выполняющие свои функции в тактическом звене управления (до 20 - 30 км), в настоящее время обеспечивают выполнение следующих основных алгоритмов работы: поиск сигналов источников радиоизлучений в пределах заданного частотного диапазона и в разрешённом азимутальном секторе; определение характеристик этих сигналов; пеленгование источников обнару-
201
женных излучений с запрещением обработки сигналов, приходящих из неразрешённых азимутальных секторов; обмен информацией о характеристиках обнаруженных сигналов между СП и пунктом управления; формирование необходимых видов помех для подавления линий радиосвязи; излучение помеховых сигналов и автоматическое перенацеливание передатчика помех на частоту другой радиолинии при прекращении работы подавляемой радиолинии; запись и хранение в запоминающих устройствах различных значений подавляемых частот; автоматический контроль подавляемых линий связи; доразведку и др.
Примером таких СП, в которых реализованы указанные алгоритмы работы, являются модернизированные варианты автоматизированных СП КВ радиосвязи Р-378А и УКВ радиосвязи Р-330Т, а также изделия РП-33А-РМ1 и РП-330Б-РМ1,
предназначенные для работы в составах СП Р-378А и Р330Т, соответственно. Технические характеристики этих изделий приведены в [3], а обобщённая структурная схема СП системам КВ и УКВ радиосвязи представлена на рис. 1.
На рис. 1 фоном выделены блоки, которые автор статьи предлагает модернизировать или заменить. В частности, совместно с устаревшим КВ приёмником Р-399А, анализатором Р-399Т и УКВ приёмником, возможно использование профессионального приёмника нового поколения с цифровой обработкой сигналов ІСОМ ІС-Я9500, реализованного с использованием современных технологических решений (диапазон рабочих частот от 0,005 до 3335 МГц с модуляцией 88В, CW, Б8К, АМ, БМ, ЖРМ, имеется возможность работы в цифровом режиме для приема сигналов системы АРСО 25 при установке дополнительного модуля иТ-122).
1 \ /|Ч \ /|\ / /[\ /\
АПОА УСТРОЙСТВО УПPABJ
Рис. 1. Обобщённая структурная схема СП системам КВ и УКВ радиосвязи: АПОА - автоматизированный пост обнаружения и анализа; АФС - антенно-фидерная система; ШВУ - широкополосный входной усилитель; ПО - панорамный обнаружитель; ПИ - приёмоиндикатор; БО - блок обработки; АРМ - автоматизированное рабочее место; БУПРД - блок управления передатчиком; БУПП - блок управления пидаив-передачей; БИТС - блок информационнв-технического сопряжения;
БЗУПЧ - блок запоминающих устройств перестраиваемых частот; УИТС - устройство инфЕрмаидонш-технического сопряжения; ВО - возбудители
Вместо устаревшей аппаратуры передачи данных АИ-011 и радиорелейной станции «Азид-1Д», радиорелейной станции Р-415 и радиостанции служебной связи Р-163-50У целесообразно ввести в действие радиорелейную стащию[р6/Е1, предназначенную для организации цифровых линий радиосвязи без прямой видимости со скоростью передачи цифрового потока от 512 до 1024 кбит/с, передачи дробного потока Е1, телефонии и
202
ПО
цифровых данных в различных форматах совместно с мультиплексорами ИКМ-6, МЦ-115Т, МК-5.
Для увеличения быстродействия перестройки СП в широких диапаЮнах рабьих частот (особенно при подавлении систем радиосвязи с ППРЧ), предлагается в возбудителях передатчиков помех использовать формирование помеховых сигналов вне кольца импульсно-фазовой автоматической подстройки частоты (ИФАПЧ) синтезаторов (т.е. без влияния инерционности петлевого фильтра
БИТС АРМ
нижних частот (ФНЧ)) с дальнейшим раздельным усилением, как это показано на рис. 2.
На этой структурной схеме все помеховые сигналы формируются в низкочастотной области с последующим переносом спектра в область несущих частот с использованием блоков векторных модуляторов, работающих без перестройки ВЧ схем в широком диапазоне частот как модулирующих, так и несущих колебаний. Исключение со-
ставляет ЧМШП (помеха в виде несущей, модулированная по частоте ограниченным полосовым шумом манипулированного хаотической импульсной последовательностью), реализуемая в частотно-модулированном синтезаторе частот (ЧМСЧ), которая также может быть транспонирована в область несущих частот с помощью квадратурных преобразователей сигналов.
> >
/|Ч /|\ /|\А/|Ч /|\ /|\
тт
А А А А А А
У
ТЕЗЛТО^Щ
~п ^ ,
тстрт
ИЧФД
СЧ1
СЧ 2
Рис. 2. Структурная схема СП системам радиосвязи с повышенным быстродействием и формированием помеховых сигналов вне кольца ИФАПЧ СЧ: СЧ - синтезаторы частот; ПД - предварительный делитель; ДПКД - делители частот с переменными коэффициентами деления, СУ - схема управления; ИЧФД - импульсный частото-фазовый.Яенкто'р; УПТ -усилитель постоянного тока; ФНЧ - фВьУрНжнЬх частот; ГУН - генератор управляемый напряжением; ВМ - векторные модуляторы; ЯЕІС - радиочастотные интегральные схемы ВМ; ГПСП - генератор псевдослучайной последовательности;
ПУ - преобразователь уровней; ГШН - генератор шумового напряжения; УО - усилитель - ограничитель-ГКЧ -генератор качающей частоты; СУМ - сумматор; ИНТ - интегратор; АЦП - аналого-цифровой преобразователь; чМ-ЦиЧ -частотно-модулированный цифровой синтезатор частот; УУ БФМС - устройство управления блоком формирования модулирующих частот; БСВМ- блоки сопряжения с векторными модуляторами; БФ - блоки формирования, соответственно: ПШХИП - ограниченного полосового шума манипулированного хаотической импульсной последовательностью; ЧМШ - частотно-модулированной шумовой помехи (ШП); БМШ - балансно-модулированной ШП; ОМШ - однополосно-модулированной ШП; АМШ - амплитудно-модулироБанн9йШП; ФМ2 - двоичной фазоманипулированной помехи; ФМ4 - четырёхпозиционной (квадратурной) фазоманипулированной помехи; ЧТ МЧС - частотно-манипулированной помехи с минимальным частотным сдвигом; ХИП АТ - амплитудно-манипулированной помехи с. первичным сигналом в виде ХИП; АП - алгопитмиче-
ской помехи. Рег- шумовой полосы упр. индексом мо<
СУМ
гкч
АЦП
203
БФ 41
БФ Б]>
На рис. 3 показан фрагмент принципиальной схемы включения ВМ с БСВМ и СЧ, реализующий алгоритм переноса спектра модулирующего сигна-
ла в область несущих частот в режиме формирования помехи ФМ2.
Рис. 3. Фрагмент принципиальной схемы включения ВМ с БCВM и CЧ
В зависимости от литеры, в которой работает СП, в настоящее время стало возможным использование широкого набора радиочастотных интегральных микросхем, выпускаемых различными фирма-ми-производителями, например, ЛЭ8345 (250 -1000 МГц), ЛБ8346 (800 - 2500 МГц), ЛБ8349 (800 - 2700 МГц) и др., одновременно, формирование модулирующих сигналов осуществимо с применением процессоров обработки сигналов и программируемых логических интегральных схем. В заключение необходимо отметить, что для эффективного радиоэлектронного подавления систем радиосвязи противника (в особенности систем с ППРЧ в широком диапазоне рабочих частот), наряду с обеспечением качественных показателей формирователей помеховых сигналов, в СП необходимо
применять адаптивные системы управления трактами (приёмными, передающими, целераспределе-ния и др.), учитывающие временные запаздывания в условиях быстроменяющейся электромагнитной обстановки.
Литература
1. Кузнецов В.И. Радиосвязь в условиях радиоэлектронной борьбы. - Воронеж: ВНИЖ, 2002. - 403 с.
2. Magnuski H. Jamming of Communication Systems Using FM, AM and SSB Modulation. IRE Trans. 1961, Jan., MIL-5, № 1, p. S - 11.
3. Борисов В.И., Зинчук В.М., Лимарев A.E., Нем-чилов AB., Чаплыгин A.A. Пространственные и вероятностно-временные характеристики эффективности станций ответных помех при подавлении систем радиосвязи / Под ред. В.И. Борисова. - М.: PaдиoCoфт, 200S. - 362 с.
Воронежский институт Министерства внутренних дел Российской Федерации
STATION OF RADIO-ELECTRONIC SUPPRESSION OF SYSTEMS RADIO COMMUNICATIONS
WITH THE RAISED SPEED
S.A. Sherstukov, N.S. Khokhlov
The opportunity of formation in the modernized stations of noise of a radio communication various noise signals outside of a ring of system of phase locked loop (PLL) of synthesizers of frequencies with the further separate amplification is shown. The block diagram of noise stations with the raised speed and an opportunity of work without reorganization HF of circuits in wide ranges of carrying frequencies is offered. The fragment of the basic circuit of the vector modulator with the block of interface and a synthesizer of frequencies is resulted
Keywords: radio-electronic suppression, stations of noise, noise signal
