Kjente fakta - fakta kjent for et bredt spekter av mennesker, inkludert dommere. Derfor trenger de ikke bevises. Selv romerske jurister anerkjente regelen som aksiomatisk: "Det velkjente er ikke bevist."
En rekke fakta kan være generelt kjent: for eksempel om naturkatastrofer, bybygninger (for eksempel høyden på en bro over en elv), kriger, revolusjoner, avstanden mellom visse gater, landsbyer osv. Denne faktagruppen er preget av lokaliteten deres - det som alle innbyggerne i en by vet, er kanskje ikke kjent for dommerne i hovedstaden. Over tid slettes minnet om visse hendelser, handlinger, bevegelser som på en eller annen måte påvirker menneskers liv, og det som var kjent for 10–25 år siden, er nå kjent for en relativt liten krets av mennesker.
Det er en gruppe kjente fakta, hvis kunnskap ikke er preget av lokalitet. Dette er de fysiske, kjemiske, mekaniske, teknologiske egenskapene til ting og gjenstander, etc., for eksempel: klesstoffet er vanligvis lett å rive; TV-en vil sannsynligvis bryte fra et skarpt slag; syntetiske vaskemidler - giftige osv.
Nær velkjente fakta som tidligere ble kalt beryktet. De er lett å fastslå fra skriftlige kilder, hvor påliteligheten vanligvis ikke bestrides av noen. For eksempel hvilken ukedag som var 5. oktober 1997, hva var lufttemperaturen på en bestemt dag osv.
Egenskapene til spesifikke mennesker kan ikke gjenkjennes som velkjente, siden dette ikke er fakta, men subjektive dommer.
fff2
Se også:
Immunitet- evnen til en enhet (system) til å motta informasjon uten forstyrrelser med en gitt grad av pålitelighet, dvs. utføre sine funksjoner i nærvær av forstyrrelser.
Immunitet blir vurdert av interferensens intensitet, der brudd på enhetens funksjoner ennå ikke overskrider de tillatte grensene. Jo sterkere forstyrrelser som enheten forblir i drift med, jo høyere er støyimmuniteten.
Forstyrrelse immunitet- evnen til en enhet (system) til å forhindre forstyrrelser.
I henhold til støyimmunitet og støyimmunitet er kodene delt inn i:
Feilregistreringskoder
Korreksjonskoder
Ikke-fastkjøring
Anti-jamming
Anti-jamming - koder som du kan identifisere meldingen riktig (støyimmunitet + overføringshemmelighet).
7. Kjennetegn ved koder: tallsystemer, kraft, relativ hastighet, vekt.
beregningsgrunnlag:
Binær k = 2;
Ternær k = 3;
Kvartær k = 4;
Modulering - fysisk struktur
Koding - matematisk struktur
Ternary - i overføringssystemer, oktalt - for datamaskiner
Ordlengde n (antall biter)
n = k + m, k - informasjonssystem for symboler, m - sjekk symboler
.Kodekraft- antall arbeidskombinasjoner bestemmes av ordlengden, arbeidskoden Mp; Mp =, Mmax =, k-base av beregningsgraden.
Relativ kodeoverføringshastighet.,
Vekten av koden ω- antallet av dem i en kombinasjon med binær kode
10011 -> w = 3.0001 -> w = 1.
8. Begrepet kode redundans, kode avstand, karakteristisk for kode avstand. Egenskaper for koder avhengig av verdien på kodeavstanden.
Redundanskode viser hvilken del av arbeidskombinasjonene som brukes som arbeid
= (for binære koder) = 
Kode avstand d(Hamming distance) - antall sifre der en kombinasjon skiller seg fra en annen. 1≤ d ≤ n
Kodehopp... Kodeovergangsformen knytter kodeavstanden til korreksjonsevnen. d = r + s + 1 er kodeovergangsformelen, r er antall oppdagede feil, s er antall feil som skal rettes, r ≥s Kodeovergang er antall biter der en kombinasjon skiller seg fra den andre: 
Egenskaper for koder bestemt av minimum kodeavstand.
Egenskaper for koder i henhold til koderavstand
Hvis d = 1, er (r = 0; s = 0) en like tilgjengelig kode
Hvis d = 2, så (r = 1; s = 0)
Hvis d = 3, så (r = 1; s = 1) (r = 2; s = 0)
Hvis d = 4, så (r = 3; s = 0) (r = 2; s = 1)
9 sannsynlige egenskaper ved koden.
For å vurdere sannsynligheten for at informasjon passerer gjennom CS, brukes sannsynlighetsegenskaper: Psh eller Ppr - disse verdiene utgjør en komplett gruppe. Derfor er Psh + Ppr = 1 (sannsynlighet for riktig passering + sannsynlighet for feil = 1)
Distribusjonslov for forstyrrelser
Signalparametere
UTDANNINGSMINISTERIET OG VITENSKAPEN I DEN RUSSISKE FEDERASJONEN
Federal State Budgetary Education Institution
høyere fagutdanning
"KUBAN STATE UNIVERSITY"
(FGBOU VPO "KubGU")
Fysikk og teknologi fakultet
Institutt for optoelektronikk
KURSARBEID
Forskning på metoder for støyimmunitet for radiotekniske systemer
Jeg har gjort jobben
Andriyash Maxim Vladimirovich
Spesialitet 210302 - Radioteknikk
vitenskapelig rådgiver
Førsteamanuensis, Ph.D.
A.N. Kazakov
Krasnodar 2013
ESSAY
Andriyash M.V. FORSKNING AV METODER FOR IMMUNITET I RADIO ENGINEERING SYSTEMS. Kursarbeid: 29 s. 1 bilde., 4 kilder.
IMMUNITET, SYSTEM IMMUNITET, SYSTEMGEMMELIGHET.
Hensikten med dette kursarbeidet er å forbedre det pedagogiske og metodiske komplekset av disiplinen til radiotekniske systemer, som inkluderer: underbygge behovet for å bruke og forbedre støyimmun RTS, analysere hovedegenskapene og parametrene til jam-beskyttet RTS hovedmetoder for å øke hemmeligholdet av RTS, de viktigste metodene for å øke motstanden til RTS mot bevisst forstyrrelse.
Hovedresultatene av kursarbeidet er som følger: I løpet av kursarbeidet ble det begrunnet behovet for å bruke og forbedre støyimmun RTS, en analyse av hovedegenskapene og parametrene for støyimmun RTS var laget en analyse av hovedmetodene for å øke hemmeligholdet av RTS og en analyse av de viktigste metodene for å øke motstanden til RTS mot bevisst forstyrrelse ble utført ...
Introduksjon
1. Forstyrrelse immunitet
2. Generell informasjon om metoder for beskyttelse mot interferens
2.1 Generelle egenskaper ved interferensimmunitet
2.2 Forholdet mellom effektiviteten til et radiosystem og dets immunitet mot forstyrrelser
2.3 Systemers immunitet
2.4 Stealth-systemer
2.5 Generelle egenskaper ved immunitet
4. SRS interferens immunitet
4.1 Generelt kjennetegn ved interferensimmunitet til radiokommunikasjonssystemer med frekvenshopping
Konklusjon
forstyrrelse immunitet radio teknisk hemmelighold
Introduksjon
Problemet med å øke støyimmuniteten til kontroll- og kommunikasjonssystemer er veldig akutt og har ennå ikke funnet løsningen på de fleste anvendte problemer. Løsningen på dette problemet tilrettelegges av den komplekse bruken av forskjellige metoder og midler (signaler av kompleks form, optimale metoder for prosessering, trinnvise antennearrays, høyhastighets digital teknologi, moderne teknologi, organisatoriske tiltak).
Den viktigste måten å oppnå den nødvendige støyimmuniteten til radiokommunikasjonssystemer (SRS) når de utsettes for organisert (forsettlig) interferens, er bruken av signaler med pseudo-random frekvensjustering (PFC) og bruk av optimale og kvasi-optimale algoritmer for bearbeiding av slike signaler.
Imidlertid problemet med effektiviteten av CPC med frekvenshopping, forskning og utvikling av lovende måter å øke støyimmuniteten til CDS, spesielt i sammenheng med konstant forbedring av taktikk og teknikker for elektronisk undertrykkelse (REP), forblir relevant og viktig både fra vitenskapelig og praktisk synsvinkel. De nylig oppdagede mulighetene for utbredt introduksjon av høyhastighets mikroprosessorteknologi og moderne elementbase i CPC gjør det mulig å implementere nye prinsipper for formasjon, mottak og behandling av signaler med frekvenshopping, inkludert frekvensavstand mellom symboler med høy mangfold og kort varighet av elementer, felles bruk av M-ary frekvensskiftnøkkel (FM) og feilkorrigering av koding av signaler med frekvenshopping og adaptive antennearrayer. Alt dette gjør det mulig å sikre høy støyimmunitet for CDS når de utsettes for forskjellige typer organisert interferens. 1. Forstyrrelse immunitet Evnen til et radioteknisk system (RTS) til å fungere med en gitt kvalitet under forhold med elektroniske mottiltak (EW) kalles dets støyimmunitet. Forstyrrelsesimmunitet kan karakteriseres av følgende sannsynlighetsindikator: (1)
Hvor, Ppd - sannsynligheten for å undertrykke RTS, karakteriserer systemets hemmelighold; ny0 er sannsynligheten (støyimmunitet) for at RTS lykkes med å oppfylle sin oppgave i fravær av en RED; ny1 er sannsynligheten for vellykket gjennomføring av RTS-oppgaven under betingelsene i REP. I sin tur foreslås sannsynligheten Pпд å bli bestemt i form: (2)
Hvor, Ррз - sannsynligheten for at parameterne til signalene som brukes i RTS vil bli bestemt (rekonteret) av fiendens elektroniske krigføringssystem; Risp er sannsynligheten for at fienden vil bruke en REB, forutsatt at parameterne til signalene blir rekonstruert med den nøyaktigheten som er nødvendig for å organisere undertrykkelsen; Рп - sannsynligheten for virkningen av elektronisk undertrykkelsesforstyrrelse på mottakeren av den betraktede RTS, forutsatt at parameterne til signalene blir rekonstruert (estimert) med en gitt nøyaktighet og midler for elektronisk undertrykkelse brukes. Gjennomstrømning C enkelt eller flerkanal, men med homogene PTC-kanaler, blir vanligvis estimert i bits per sekund. For forskjellige kanaler i digital prosessering måles denne indikatoren også i de samme enhetene. Dermed båndbredden (3)
Med E UTP, Hvor J er mengden informasjon som er hentet ut i løpet av tiden T, e er en indikator på nøyaktighet, edop er dens gyldige verdi. 2. Generell informasjon om metoder for beskyttelse mot interferens Ethvert radioteknisk system kan påvirkes betydelig av påvirkningen av forskjellige typer forstyrrelser, hvis beskyttelsesmetoder er basert på bruk av forskjeller i signaler og forstyrrelser. Disse forskjellene tillater det primære valget av signaler: frekvens, tid, romlig og polarisering. Med overlappende signal- og interferensspektre er interferensavbrudd mulig i prosesseringsenheter som tar hensyn til forskjeller i signalets fine struktur. Mulige forskjeller mellom signal og interferens, som brukes til å undertrykke effekten av interferens, er som følger. I tilfelle av en forskjell i spektrene til signalet og interferensen, brukes filtreringsskjemaer for å bekjempe interferens. Følgende situasjoner er mulige: - interferens og signalspekter overlapper ikke, - interferensspekteret er konsentrert om en del av signalspektret, - interferens og signalspekter overlapper hverandre, men det er forskjeller i deres fine struktur. Når spektrene av interferens og signal overlapper hverandre, når frekvensjustering eller hakk er ineffektivt, brukes kam eller matchende filtre. Forskjeller i strukturen til signalspektre og interferens brukes også i enheter for valg av bevegelige mål (MTS) på bakgrunn av passiv interferens. Prinsippene for SDC vil bli diskutert nedenfor. Forskjeller i temporal struktur av signaler og interferens brukes til å bekjempe impulsinterferens med parametere som skiller seg fra signalet: varighet, repetisjonsperiode, ankomsttid. Bruken av signalkoding etter antall pulser og intervallet mellom dem, valg etter varighet under automatisk målsporing - dette er noen av de eksisterende metodene for å håndtere denne typen interferens. Forskjeller i den romlige posisjonen til signal- og interferenskilder kan svekke effekten av interferens betydelig ved å øke oppløsningen til radaren og RNS i vinkelkoordinater, undertrykke sidelappene til antennemønsteret og kompensere for støyen som faller langs sidelappene til mønsteret. Forskjeller i polarisasjonsstrukturen til signaler og interferens brukes for tiden for å undertrykke forstyrrende refleksjoner fra hydrometeorer ved bruk av polariserte antenner. 1 Generelle egenskaper ved interferensimmunitet Støyimmunitet til et radiosystem karakteriserer dets evne til å opprettholde en gitt nøyaktighet av informasjonsinnhenting og gjennomstrømning i nærvær av forstyrrelser. Støyimmunitet for RTS tilveiebringes av støyimmunitet og hemmelighold av dets handlinger. For vitenskapelig RTS for informasjonsutvinning er hemmeligholdet av systemet ikke obligatorisk, og derfor sammenfaller konseptet støyimmunitet med begrepet støyimmunitet. Gjennomstrømningen av RTS for informasjonsutvinning bestemmes av den maksimale hastigheten for informasjonsutvinning med en gitt nøyaktighet Gjennomstrømning C enkelt eller flerkanal, men med homogene PTC-kanaler, blir vanligvis estimert i bits per sekund. For forskjellige kanaler i digital prosessering måles denne indikatoren også i de samme enhetene. Dermed er gjennomstrømningen C = max (Jr) ved e UTP, hvor J er mengden informasjon som blir hentet i løpet av tiden T, e er nøyaktighetsindikatoren, EDOP er den tillatte verdien. Den begrensende teoretisk oppnåelige gjennomstrømningen C kalles potensial. Det avhenger av dataene som er tatt i definisjonen. I fravær av støy for diskrete meldinger er informasjonsteori hvor Vk er den gjennomsnittlige repetisjonshastigheten til k-signalet, og u er antall typer sendte symboler. I nærvær av forstyrrelser i form av normal hvit støy, er Shannons formel gyldig Åpenbart slutter gjennomstrømningen C å avhenge av DD. I informasjonsutvinningssystemer er ideell koding av kildemeldinger umulig. Oppløsningskraften til RTS er systemets evne til å opprettholde en gitt nøyaktighet av informasjonsutvinning under den forstyrrende virkningen av tilstøtende signaler (kommer fra tilstøtende områder, med tette dopplerforskyvninger, etc.). Denne indikatoren bestemmes fullstendig av oppløsningen til signalene. 2 Forholdet mellom effektiviteten til et radiosystem og dets immunitet mot forstyrrelser Radiostyrings- og kommunikasjonssystemer er som regel en integrert del av komplekse styringssystemer (objekter, mennesker) og er ment for vurdering og overføring av måleinformasjon som karakteriserer tilstandsvektoren til kontrollerte objekter for overføring av kommando og forskjellige typer tilkoblet informasjon. Et kontrollkomplekss evne til å utføre en oppgave under gitte forhold er vanligvis preget av effektiviteten. For radiostyrings- og kommunikasjonssystemer som er en del av et slikt kompleks, er det tilrådelig å introdusere begrepet effektivitet, som skal forstås som evnen til å utføre en oppgave (spesielt i forhold til komplekset som helhet) under gitte betingelser. Effektiviteten til kontroll- og kommunikasjonssystemer avhenger av en rekke faktorer, som nøyaktighet, overlevelsesevne, pålitelighet, støyimmunitet og troverdighet til informasjonsoverføring. I forskjellige kontroll- og kommunikasjonssystemer, så vel som på forskjellige stadier av arbeidet, kan betydningen av de nevnte faktorene være forskjellig. Så, i styringssystemer for bevegelse av objekter, er faktoren for nøyaktigheten av å estimere bevegelsesparametrene eller nøyaktigheten av å estimere objektvektoren til objektet som regel i forgrunnen. Hvis en slik vurdering blir utført under forhold med radiomotstand, blir faktoren for støyimmunitet eller støyimmunitet til radiosystemet av stor betydning. I dette tilfellet bør den nødvendige nøyaktigheten av estimering av objekttilstandsvektoren oppnås i et komplekst interferensmiljø, som i stor grad vil bli bestemt av styresystemets støyimmunitet. Nøyaktighetsegenskaper er også veldig viktige i kommunikasjonssystemer. Så nøyaktigheten av den mottatte informasjonen avhenger av nøyaktigheten av synkronisering i digitale kommunikasjonssystemer. I dette tilfellet er nøyaktighet og støyimmunitet ofte nært beslektet. Moderne radiostyringssystemer er komplekse multifunksjonelle (kombinerte) systemer der ett og samme signal kan brukes både til å måle bevegelsesparametere og til å synkronisere og overføre kommando (kommunikasjons) informasjon. Åpenbart blir det i slike systemer forholdet mellom nøyaktighet og støyimmunitet enda nærmere. 3 Systemers immunitet Under støyimmuniteten til et kontroll- og kommunikasjonssystem mener vi dets evne til å utføre oppgaver under forhold med elektronisk undertrykkelse (EW). Dermed er støyimmunitet komponenten av systemers effektivitet, som er preget av evnen til å motstå tiltakene for elektronisk krigføring. Derfor må det kvantitative kriteriet for støyimmunitet være i samsvar med kriteriet om effektivitet. Siden sannsynligheten for oppfyllelse tas som et kriterium for effektivitet som et mål på suksessen til en gitt oppgave, er det som et kriterium for støyimmunitet hensiktsmessig å ta sannsynligheten for en gitt oppgave av systemet (for eksempel , en gitt troverdighet for informasjonsoverføring eller nøyaktighet) under betingelsene for en EW; Generelt sett inkluderer den elektroniske krigføringen to påfølgende stadier - elektronisk rekognosering og radiomottiltak. Formålet med elektronisk intelligens er å fastslå det faktiske driften (stråling) av det radioelektroniske systemet (RES) og bestemme parametrene som er nødvendige for å organisere radiotiltak. Hensikten med radiotiltak er å skape forhold som vil komplisere driften av RES eller til og med føre til at oppgaven mislykkes. Den viktigste metoden for radiotiltak er fastkjøring. Jamming vil være jo mer effektiv, jo mer informasjon om den undertrykte REM vil bli avslørt på scenen for radiointelligens og brukes til å organisere radiomottiltak. Dermed vil støyimmuniteten til RES avhenge av de tekniske egenskapene til RES, av den relative posisjonen til RES og rekognoserings- og undertrykkingsutstyr, av taktikken til å bruke RES, av driftstiden, etc. Kombinasjonen av disse egenskapene og forholdene er tilfeldige, derfor bør støyimmunitet vurderes for noen strengt definerte forhold. Hvis vi betegner er sannsynligheten for rekognosering av parametrene for det elektroniske utstyret som kreves for å organisere radiotiltak, og er sannsynligheten for forstyrrelse av driften av en radioelektronisk enhet som et resultat av radioforstyrrelser, da er kriteriet for støyimmunitet kan presenteres i følgende form: ... Sannsynlighet gjenspeiler kvantitativt eiendommen til RES, som kan kalles hemmelighold. Med hemmelighold menes RES evnen til å motstå elektroniske etterretningstiltak rettet mot å oppdage det faktum at RES opererer og bestemme signalparametrene som er nødvendige for radiotiltak. Følgelig verdien kan tas som et kriterium for hemmelighold. Sannsynlighet avhenger av RES mulighetene til å utføre oppgaven under påvirkning av forstyrrelser. Derfor verdien kan tas som et kriterium for støyimmunitet. Dette kriteriet avgjør sannsynligheten for at systemet utfører en oppgave under radiostopp. Dermed bestemmes støyimmuniteten til RES av dens hemmelighold og støyimmunitet. La oss vurdere noen indikatorer for støyimmunitet. 4 Stealth-systemer Radioteknisk intelligens involverer som regel sekvensiell implementering av tre hovedoppgaver: oppdage faktumet for driften av RES (signaldeteksjon), bestemme strukturen til det oppdagede signalet (basert på å bestemme et antall av dets parametere) og avsløre informasjonen inneholdt (overført) i signalet. Sistnevnte oppgave har noen ganger en uavhengig betydning (det er et av de endelige målene). I det store og hele gjør avsløring av betydningen av den overførte informasjonen det mulig å organisere en mer effektiv EW. Tre typer signalhemmelighet kan være i motsetning til de oppførte oppgavene til elektronisk intelligens: energi, strukturell og informasjonsmessig. Energihemmelighet karakteriserer evnen til å motstå tiltak rettet mot å oppdage et signal fra en rekognoseringsmottaker. Som du vet, oppstår signaldeteksjon under forhold når forstyrrelser (støy) virker på rekognoseringsmottakeren, og kan ledsages av feil av to typer: signalhopp hvis det er en ved inngangen og falsk deteksjon (falsk alarm) i fravær av et signal. Disse feilene er sannsynlige. Et kvantitativt mål på energisikkerhet kan være sannsynligheten for riktig deteksjon (for en gitt sannsynlighet for falsk alarm rlt), som igjen avhenger av signal-støy-forholdet i radioforbindelsen som er under overveielse og avgjørelsesregelen for signaldeteksjon. Strukturell hemmelighold karakteriserer evnen til å motstå tiltak for signalintelligens som er rettet mot å avsløre et signal. Dette betyr å gjenkjenne bølgeformen bestemt av metodene for koding og modulering, det vil si å identifisere det detekterte signalet med en av de mange a priori kjente signalene. For å øke den strukturelle hemmeligholdet er det derfor nødvendig å ha et størst mulig ensemble av brukte signaler og å endre formen på signalene ganske ofte. Problemet med å bestemme signalets struktur er også et statistisk problem, og sannsynligheten for å avsløre strukturen til signalet kan tjene som et kvantitativt mål på strukturell hemmelighold. forutsatt at et signal blir oppdaget. På denne måten, er en betinget sannsynlighet. Informasjonshemmelighet bestemmes av evnen til å motstå tiltak rettet mot å avsløre betydningen av informasjon som overføres ved hjelp av signaler. Å avsløre betydningen av den overførte informasjonen betyr å identifisere hvert mottatte signal eller deres kombinasjon med meldingen som overføres. Dette problemet løses ved å belyse et antall signalegenskaper, for eksempel stedet for et gitt signal i settet med mottatte signaler, frekvensen for dets forekomst, forholdet mellom faktorene for et signal med en endring i signalet. Tilstanden til det kontrollerte objektet osv. Tilstedeværelsen av a priori og posteriori usikkerhet gjør dette problemet sannsynlig, og som et kvantitativt mål på informasjonshemmeligheten blir sannsynligheten for å avsløre betydningen av den overførte informasjonen tatt forutsatt at signalet blir oppdaget og isolert (dvs. dets struktur avsløres). Derfor, er også en betinget sannsynlighet. Stealth bestemmes av sannsynligheten for rekognosering av RES-signalet , så ... Ofte stilles ikke oppgaven med å avsløre betydningen av den overførte informasjonen, og så kan du ta og ... I noen tilfeller er det tilstrekkelig å oppdage signalet fra den undertrykte RES-en for å organisere mottiltak. Hvor identifisert med ... Energi og strukturell hemmelighold er de viktigste egenskapene til signalet og RES, som både designingeniørene til radioutstyret og ingeniørene som betjener det står overfor. Derfor vil denne typen hemmelighold i fremtiden bli viet mest oppmerksomhet. 5 Immunitet Residens støyimmunitet forstås som evnen til å utføre oppgaven under påvirkning av forstyrrelser skapt av organisasjonen til RED. Dermed er støyimmunitet RES 'evne til å motstå de skadelige effektene av forstyrrelser. Ofte blir analysen av støyimmunitet utført uavhengig av årsaken til at det oppstår støy ved REM-inngangen. Siden støyimmuniteten avhenger av en rekke tilfeldige årsaker, kan det kvantitative målet være sannsynligheten forstyrrelser i funksjonen til det elektroniske utstyret (unnlatelse av å utføre den tildelte oppgaven) når de utsettes for forstyrrelser. Sannsynlighet kan defineres som en sannsynlighet! det faktum at den faktiske verdien av signal / støy-forholdet (ved utgangen til RES-mottakeren vil bli mindre enn noe kritisk (for denne typen forstyrrelser), der funksjonen til RES forstyrres, dvs. ). Støyimmunitet av RES avhenger av en kombinasjon av et stort antall faktorer - typen (form) forstyrrelse, dens intensitet, formen på det nyttige signalet, mottakerstrukturen, antennen, metodene som brukes til å bekjempe forstyrrelser osv. Disse faktorene bestemmer forskningsretningene for interferensimmunitet, som delvis vil bli vurdert i fremtiden ... Her vil vi fokusere på mottakets energiimmunitet, som bestemmes av energikarakteristikkene til signalet og interferensen, forutsatt at de er forskjellige i form og at mottakeren matcher signalet med svingende interferens. Denne avtalen under reelle forhold skjer og bryter ikke analysens allmenhet. Denne vurderingen gjør det mulig å avsløre en rekke nyttige regelmessigheter, samt å stille krav til signalene til REM, som gir en økning i støyimmunitet. Først vil vi vurdere støyimmuniteten til mottakeren av et komplekst signal i seg selv, og deretter støyimmuniteten til RES. Det er kjent at det maksimale signal-til-hvite støyforholdet ved utgangen til en optimal mottaker ikke avhenger av signalformen og er lik Derfor, hvis signalet er isolert mot bakgrunnen av bare den interne støyen fra mottakeren, vil støyimmuniteten til mottakere som er tilpasset signaler av hvilken som helst form, være den samme. Hvis forstyrrelsen er opprettet av en ekstern forstyrrelseskilde, er det praktisk å representere q i form av forholdet mellom signalet og forstyrrelseskrefter. Hvis interferensen har en jevn spektral tetthet i signalbåndet F, så for et signal med varighet T kan du skrive (4)
Hvor, .
La oss vise at formel (1.20) også vil være gyldig under påvirkning av en smalbånds interferens med en kraft ... Så hvis vi representerer den optimale mottakeren i form av en korrelator, vil spekteret av denne interferensen utvide til verdien av signalbåndbredden F ved utgangen av korrelasjonsmultiplikatoren, og bare en del av interferensspekteret vil passere gjennom integratoren med integrasjonsgrensen T. Som et resultat vil interferensens effekt og signalet ved utgangen av henholdsvis korrelatoren være lik og signal / støyforholdet bestemmes fra (1,20). Fra formel (1.20) følger det at jo større signalbase, jo større er interferenseffekten som kreves for å undertrykke mottakeren ved gitte verdier på q, .
Det er lett å vise at støyimmuniteten til mottakeren av et komplekst signal med hensyn til impulsstøy av varighet vil bli bestemt Åpenbart når en blanding av bredbånd og smalbånd forstyrrer krefter og deretter 3. Begrunnelse for behovet for bruk og forbedring av anti-jamming RTS Den intensive utviklingen av informasjonsoverføringsmidler (radiokommunikasjon, telemetri, radar, etc.) har ført til en betydelig metning av eteren med elektromagnetisk stråling. Dessuten kompliseres situasjonen av det faktum at i et begrenset rom kan titalls og hundrevis av REMs samtidig operere i kontinuerlig og pulserende stråling, enkle og komplekse signaler, for mottak og overføring. Således har et havgående skip som brukes som sporings-, kommunikasjons- og kontrollpunkt for et romfartøy: HF- og VHF-radiokommunikasjonsutstyr; system for å bestemme koordinatene til skipet; system med jevn tid; et system for mottak av data på satellittkoordinater; et system for medisinsk overvåking av tilstanden til astronauter; satellittsporingssystem ved bruk av radar (Rizl = 1 MW, f Î 5,4¸ 5,8 Hz); kommandokontrollsystem (Rizl = 10 kW, f Î 400¸ 500 MHz); telemetri data mottakssystem (Рпр = -127 dB / V, f Î 105¸ 140 MHz, 210 ¸ 200 MHz; 2.2 ¸ 2,3 GHz); HF og UHF radiokommunikasjonssystem for sanntidsoverføring av telemetrodata mottatt fra en satellitt, etc. Tettheten i luften økes ikke bare av den kvantitative veksten av radioelektronisk utstyr, men også av noen av dets kvalitative endringer. Det høye følsomhetsnivået (opptil 10-22 W) og den brede båndbredden til mange moderne radiosendere gjør dem svært utsatt for radiointerferens. Dette gjelder for eksempel mottaksutstyr med lite støy PU, TWT og TU, i utviklingen som hovedoppmerksomheten er rettet mot å øke følsomheten. Slike utstyr er utsatt ikke bare for regelmessige utslipp fra sendere, men også fra kaotisk bredbåndsforstyrrelse generert av en rekke brytere, kommunikasjonsenheter, tenningssystemer, etc. Opprettelsen av ultrakraftige pulssendere (for eksempel MCR) har ført til en økning i utslippene ved den andre, tredje og påfølgende harmonikken til den grunnleggende frekvensen. Det skal bemerkes at et betydelig antall RES opererer samtidig i samme frekvensområde. Fra dette kan det sees at inngangen til radiomottakere (RFU) under moderne forhold er svært sannsynlig å motta forstyrrelser fra nærliggende RES, og denne forstyrrelsen kan ha et veldig høyt nivå. Til tross for dette, er hoveddesignet for radiodesignere ofte å oppnå høyest mulig signal / støy-forhold. Her er det nødvendig å dvele ved kriteriet om hensiktsmessighet, dvs. i en så kompleks interferenssituasjon, som ble nevnt ovenfor, er det kanskje ikke tilrådelig å oppnå et veldig høyt signal / støy-forhold. Det tilrådes, ved et visst signal / støy-forhold (tilfredsstillende for praksis), å streve for å oppnå de beste egenskapene til REF-kompatibilitet. Dermed er et av problemene som oppstår ved opprettelse og drift av elektronisk utstyr å sikre den elektromagnetiske kompatibiliteten til radioelektronisk utstyr (EMC radio elektronisk utstyr). Dette navnet betyr også totaliteten av egenskapene til RES og vilkårene for deres drift, der normal drift av RES er mulig (dvs. bevaring av deres visse kvalitative egenskaper). Dette problemet dekker et bredt område av radioelektronikk og inkluderer: matematisk modell - analyse av interferenssituasjoner og passering av signaler (gjensidig interferens) gjennom typiske radioelektroniske enheter; syntese av signaler fra radiokontrollstasjoner, sendere og antenneenheter som gir EMC av radioelektronisk utstyr; organisering av driften av RES, og sikrer minimum innflytelse av RES på hverandre (frekvens, tid og polarisasjonsregulering, etc.); utvikling av standardisering og metoder for måling av EMC-parametere. 4. SRS interferens immunitet Radiostyrings- og kommunikasjonssystemer er som regel en integrert del av komplekse kontrollsystemer (objekter, mennesker) og er designet for å overføre måleinformasjon som karakteriserer tilstandsvektoren til kontrollerte objekter, overføring av kommando og forskjellige typer kommunikasjonsinformasjon. I dette tilfellet må den nødvendige nøyaktigheten av meldingsoverføring, så vel som ytelsen til andre funksjoner, oppnås i et komplekst interferensmiljø, som i stor grad vil bli bestemt av kommunikasjonskanalens støyimmunitet. I forbindelse med den komplekse kriminalitetssituasjonen og terrortrusselen er kommunikasjonskanalens motstand mot handling av bevisst innblanding skapt av tredjeparter med sikte på å forvride, suspendere eller stoppe overføring av informasjon av stor betydning. Gjenstander av kritisk betydning (for eksempel rørledninger for koffertprodukter) som bruker åpne kommunikasjonskanaler for å overvåke den tekniske tilstanden krever spesiell oppmerksomhet. Som regel er natur og struktur for informasjonen som sendes via kommunikasjonskanalen (signaler fra sensorer, kommandoer for å kontrollere individuelle enheter) kjent for slike objekter. Meldinger overføres vanligvis med jevne mellomrom og i burst-modus. Tredjeparter ved hjelp av elektronisk intelligens betyr en langsiktig akkumulering av informasjon om kommunikasjonsmodus, de brukte frekvensområdene, typer signaler, modulering, etc. Denne informasjonen kan brukes både til å danne en modus for å motvirke kommunikasjonssystemet som helhet, og spesifikk bevisst forstyrrelse av kanalen. Derfor, for å forbedre støyimmuniteten, blir det nødvendig å oppdage tilstedeværelsen av tilsiktet interferens i det mottatte signalet i rett tid og tilpasse kommunikasjonskanalen til effekten av interferensen. Som du vet oppnås støyimmuniteten til radiokommunikasjon (SRC) gjennom et sett med organisatoriske tiltak, metoder og midler som skal sikre stabil drift av SRC under påvirkning av organisert (forsettlig) fastkjøring av elektronisk undertrykkelse (EW). Prosessen med å fungere for en SRS under forhold med organisert forstyrrelse i dens fysiske essens kan bli representert som en elektronisk konflikt, der på den ene siden SRS er involvert, og på den annen side et EW-system, som består generelt tilfelle av en elektronisk rekognoseringsstasjon (RTR) og selve fastkjøringsstasjonen. Figur 1 viser et generelt strukturdiagram over en elektronisk konflikt. En beskyttet kanal er en kanal som gir de nødvendige indikatorene for hemmelighold av informasjon og motstand mot forsettlig forstyrrelse. Modellen til en sikker kommunikasjonskanal (ZKS) må i tillegg inneholde en modell av et spesialdesignet overført signal, en modell av forsettlig forstyrrelse, metoder for å motvirke forstyrrelser. 1 Generelt kjennetegn ved støyimmunitet til radiokommunikasjonssystemer med frekvenshopping Immunitet til radiokommunikasjonssystemer med frekvenshopping Det er kjent at støyimmunitet og hemmelighold er to av de viktigste komponentene i støyimmuniteten til en SRC. I dette tilfellet, generelt sett, forstås støyimmuniteten til en SRS med frekvenshopping (imidlertid, som alle andre SRS) som evnen til å fungere normalt, og utføre oppgaver for å overføre og motta informasjon i nærvær av radiointerferens. Følgelig er CPCs støyimmunitet evnen til å motstå de skadelige effektene av ulike typer radiointerferens, inkludert først og fremst organisert interferens. Strategien for å håndtere organisert forstyrrelse av CDS med frekvenshopping er som regel i "flukt" fra CDS-signalene fra effekten av forstyrrelser, og ikke i "konfrontasjon" med dem, slik det er implementert i CDS med FM1IPS. Derfor, i SRS med frekvenshopping, mens du beskytter mot interferens, er en viktig egenskap den faktiske driftstiden på en frekvens. Jo kortere denne gangen, jo høyere er sannsynligheten for at CPC-signaler med frekvenshopping ikke vil bli påvirket av organisert forstyrrelse. Støyimmunitet til en SRS med frekvenshopping avhenger ikke bare av driftstiden på en frekvens, men også av andre viktige parametere for fastkjøringsstasjonen (SP) og SRS, for eksempel av typen interferens og dens effekt, kraften til det nyttige signalet, strukturen til mottakerenheten og metodene for støyimmunitet innlemmet i SRS ... Den effektive innflytelsen av interferens på CPC med frekvenshopping kan bare oppnås hvis jammeren kjenner de tilsvarende parametrene til CPC-signalene, for eksempel de sentrale frekvensene til kanalene, frekvenshopphastigheten, informasjonsbåndbredden, signaleffekten og interferens på det punktet der CPC-mottakeren er plassert. Som regel oppnås de spesifiserte parametrene til SRS av jammeren direkte ved hjelp av en elektronisk rekognoseringsstasjon (RTR), samt ved å beregne de målte parametrene til SRS på nytt til andre karakteristikker av SRS som er funksjonelt relatert til dem. For eksempel, ved å måle varigheten på frekvenshoppet, kan du beregne båndbredden til frekvenskanalen til CPC-mottakeren. Generelt sett gir RTR, ved å motta og analysere de avlyttede signalene ikke bare fra SRS, men også fra andre radioelektroniske midler (RES), innsamling av informasjon om motparten som helhet. SRS- og RES-signaler inneholder mange tekniske egenskaper som er etterretningsinformasjon. Disse egenskapene bestemmer "elektronisk håndskrift" til SRS og RES og gjør det mulig å fastslå deres evner, formål og tilknytning. En generalisert algoritme for å samle inn data ved elektronisk intelligens om parametrene til signalene og karakteristikkene til SRS er vist i figur 1 Figur 1 - Generalisert algoritme for å samle inn data ved elektronisk intelligens om parametrene til signaler og egenskaper til SRS For å vurdere støyimmuniteten til CPC under påvirkning av forskjellige typer forstyrrelser, er det nødvendig å ha passende indikatorer. Med de valgte signalmodellene, den iboende støyen fra mottakerenheten og additiv støy i systemer for overføring av diskrete meldinger, er den foretrukne indikatoren for et kvantitativt mål på støyimmunitet den gjennomsnittlige feilsannsynligheten (MER) per bit informasjon. Andre indikatorer for CPC-støyimmunitet, for eksempel det nødvendige signal-til-støy-forholdet, hvor en gitt kvalitet på informasjonsmottak er sikret, sannsynligheten for en feil i et kodeord og andre, kan uttrykkes i form av CBO per bit. Minimalisering av CBO per bit under betingelse av ekviprobabel overføring av symboler kan oppnås ved å bruke en algoritme som implementerer maksimal sannsynlighetsregel , (6)
som for binær CPC har formen: , (7)
hvor er sannsynlighetsforholdet for signalet. I den videre presentasjonen vil den største oppmerksomheten være fokusert på utvikling og analyse av algoritmer for beregning av CBO per bit informasjon. CBO-bitanalysen vil bli utført under virkningen av den Gaussiske støyen fra CPC-mottakeren og tilsetningsorganisert interferens, hovedsakelig i forhold til kanoniske (typiske) FM-systemer, som er det grunnleggende grunnlaget for mer kompleks CPC. Konklusjon Hovedresultatene av kursarbeidet er som følger: Det ble begrunnet behovet for å bruke og forbedre den støyimmune RTS. En analyse ble gjort av hovedegenskapene og parametrene for anti-jamming RTS. Analysen av de viktigste metodene for å øke RTS-hemmeligholdet ble utført. Analysen av de viktigste metodene for å øke motstanden til RTS mot bevisst interferens ble utført. Liste over kilder som er brukt Informasjonsteknologi i radiotekniske systemer: lærebok / V.A. Vasin, I.B. Vlasov, Yu.M. Egorov et al, Ed. I.B. Fedorova. -m.: forlag til MSTU oppkalt etter N.E. Bauman, 2004.-672s Radiotekniske systemer: Lærebok for universiteter på spesial. Radioteknikk ... Redigert av Yu.P. Kazarinov. - M .: Higher School, 2005. Gonorovsky I.S. Radiotekniske kretser og signaler. -M.: Radio og kommunikasjon, 1986.-512 s. Grunnleggende om radiotekniske systemer: en opplæring / Yu.T. Zyryanov, O. A. Belousov, P. A. Fedyunin. - Tambov: Forlag til FGBOU VPO TSTU, 2011. - 144p.
Forstå bredbåndssignaler
1.1 Definisjon av NLS. Bruk av ShPS i kommunikasjonssystemer
Bredbåndssignaler (komplekse, støylignende) (NLS) er de signalene der produktene fra den aktive spektrumbredden F med varigheten T er mye større enn enhet. Dette produktet kalles basen til signalet B. For NLS
B = FT >> 1 (1)
Bredbåndssignaler kalles noen ganger komplekse, i motsetning til enkle signaler (for eksempel rektangulært, trekantet, etc.) med B = 1. Siden signaler med en begrenset varighet har et ubegrenset spektrum, brukes forskjellige metoder og teknikker for å bestemme spektrumbredden .
Å heve basen i NLS oppnås ved ytterligere modulering (eller tasting) i frekvens eller fase over signalets varighet. Som et resultat utvides spekteret av signalet F (mens varigheten T opprettholdes) betydelig. Ekstra in-signal modulering av amplitude sjelden brukt.
I kommunikasjonssystemer med NLS er bredden på spekteret av det sendte signalet F alltid mye større enn bredden på spekteret av informasjonsmeldingen.
ShPS har blitt brukt i bredbåndskommunikasjonssystemer (BSS), siden:
· Tillat å fullt ut forstå fordelene med optimale signalbehandlingsmetoder;
· Gi høy støyimmunitet for kommunikasjon;
· Tillat å lykkes med å bekjempe forplantning av radiobølger ved å splitte bjelker;
· Tillat samtidig drift av mange abonnenter i et felles frekvensbånd;
· Tillat deg å lage kommunikasjonssystemer med økt hemmelighold;
· Gi elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) til ShPSS med smalbånds radiokommunikasjons- og radiosendingssystemer, TV-kringkastingssystemer;
· Gi bedre bruk av frekvensspekteret i et begrenset område sammenlignet med smalbåndskommunikasjonssystemer.
Støyimmunitet ShPSS
Det bestemmes av det velkjente forholdet som forbinder signal-støy-forholdet ved utgangen fra mottakeren q2 med signal-støy-forholdet ved inngangen til mottakeren ρ 2:
q 2 = 2Вρ 2 (2)
hvor ρ 2 = R s / R p (R s, R p - kraften til NLS og interferens);
q 2 = 2E / Np, E er energien til NLS, N n er den spektrale effekttettheten til interferensen i NLS-båndet. Følgelig er E = P med T , a N p = P p / F;
B- base av SHPS.
Signal-støy-forholdet ved utgangen q2 bestemmer driftsegenskapene til NLS-mottaket, og signal-støy-forholdet ved inngangen ρ 2 bestemmer energien til signalet og interferensen. Q 2-verdien kan oppnås i henhold til systemkravene (10 ... 30 dB) selv om ρ 2<<1. Для этого достаточно выбрать ШПС с необходимой базой В, tilfredsstillende (2). Som det kan sees fra forhold (2), er mottakelsen av NLS av et matchet filter eller korrelator ledsaget av signalforsterkning (eller undertrykkelse av interferens) med 2V. Det er derfor mengden
K SHPS = q 2 / ρ 2 (3)
kalles NLS-gevinst under prosessering eller bare prosesseringsgevinst. Fra (2), (3) følger det at forbedringen av behandlingen K SHPS = 2V. I NSS er mottak av informasjon preget av signal / støy-forholdet h2 = q 2/2, dvs.
h 2 = Bρ 2 s (4)
Relasjoner (2), (4) er grunnleggende i teorien om kommunikasjonssystemer med NLS. De oppnås for interferens i form av hvit støy med en jevn effektspektral tetthet innenfor et frekvensbånd, hvis bredde er lik bredden på NLS-spektret. Samtidig er disse forholdene gyldige for et bredt spekter av forstyrrelser (smalbånd, impuls, strukturell), som bestemmer deres grunnleggende betydning.
Dermed er et av hovedformålene med kommunikasjonssystemer med NLS å sikre pålitelig informasjonsmottak når de utsettes for sterk interferens, når signal-til-støy-forholdet ved inngangen til mottakeren ρ 2 kan være mye mindre enn enhet. Det skal igjen bemerkes at de ovennevnte forholdene er strengt gyldige for forstyrrelser i form av en Gaussisk tilfeldig prosess med en jevn spektral effekttetthet ("hvit" støy).
Hovedtyper av ShPS
Det er kjent et stort antall forskjellige NLS-er, hvis egenskaper gjenspeiles i mange bøker og tidsskriftartikler. ShPS er delt inn i følgende typer:
· Frekvensmodulerte (FM) signaler;
· Multifrekvens (MF) signaler;
· Phase-shift keyed (PM) signaler (signaler med kodefasemodulering - QPSK signaler);
· DF-signaler (diskrete frekvens (signaler med kodefrekvensmodulering - KFM-signaler, frekvensskift-tastede (FM) signaler);
· Diskret komposittfrekvens (DFS) (sammensatte signaler med kodefrekvensmodulering - SCCHM-signaler).
Frekvensmodulert (FM) signaler er kontinuerlige signaler, hvor frekvensen endres i henhold til en gitt lov. Figur 1a viser FM-signalet, hvis frekvens endres i henhold til den V-formede loven fra f0-F / 2 til f 0 + F / 2, hvor f 0 er den sentrale bærefrekvensen til signalet, F er bredden av spekteret, i sin tur lik avviksfrekvensen F = Df d. Signalvarigheten er T.
Figur 1b viser tidsfrekvensplanet (f, t), som omtrent viser frekvensen og tidsfordelingen av FM-signalenergien ved skyggelegging.
Basen på FM-signalet er per definisjon (1) lik:
B = FT = ∆f d T (5)
Frekvensmodulerte signaler brukes mye i radarsystemer, siden det for et spesifikt FM-signal er mulig å lage et matchet filter på enheter med overflate-akustiske bølger (SAW). I kommunikasjonssystemer kreves det flere signaler. I dette tilfellet fører behovet for en rask endring av signaler og bytte av formasjons- og prosesseringsutstyr til det faktum at loven om frekvensendring blir diskret. I dette tilfellet overføres FM-signalene til DF-signalene.
Multifrekvens (MF) signaler (figur 2a) er summen N harmoniske u (t) ... u N (t) , hvis amplituder og faser bestemmes i samsvar med lovene for signaldannelse. Energidistribusjonen til ett element (harmonisk) av FM-signalet ved frekvensen f k er preget av klekking på frekvens-tidsplanet (figur 2b). Alle elementer (alle overtoner) overlapper fullstendig den valgte firkanten med sidene F og T. Basen til signalet B er lik kvadratområdet. Elementets spektrale bredde er F 0 ≈1 / T. Derfor basen til MF-signalet
B = F / F 0 = N (6)
Figur 1 - Frekvensmodulert signal og tidsfrekvensplan
det vil si at det sammenfaller med antall harmoniske. MF-signaler er kontinuerlige, og det er vanskelig å tilpasse digitale teknikker for dannelse og prosessering. I tillegg til denne ulempen har de også følgende:
a) de har en dårlig kamfaktor (se figur 2a);
b) for å få en stor base I det er nødvendig å ha et stort antall frekvenskanaler N. Derfor blir MF-signalene ikke vurdert videre.
Fasemanipulert (FM) signalene representerer en sekvens av radiopulser, hvis faser endres i henhold til en gitt lov. Vanligvis tar fasen to verdier (0 eller π). I dette tilfellet tilsvarer RF FM-signalet video-FM-signalet (figur 3a), bestående av positive og negative pulser. Hvis antall pulser N , så er varigheten av en puls τ 0 = T / N , og bredden på dens spekter er omtrent lik bredden på signalspektret Fo = 1 / τ 0 = N / T. På tidsfrekvensplanet (Figur 3b) blir fordelingen av energien til ett element (puls) av PM-signalet uthevet ved klekking. Alle elementene overlapper den valgte firkanten med sidene F og T. Base av PM-signalet
B = FT = F / τ 0 = N, (7)
de. B er lik antall pulser i signalet.
Muligheten for å bruke PM-signaler som en NLS med baser B = 10 4 ... 10 6 er hovedsakelig begrenset av prosessutstyret. Når du bruker samsvarende filtre i form av SAW-enheter, er det mulig å motta PM-signaler med maksimale baser Bmax = 1000 ... 2000. PM-signaler behandlet av slike filtre har brede spektre (ca. 10 ... 20 MHz) og relativt korte varighet (60 ... 100 μs). Behandling av FM-signaler ved bruk av videofrekvensforsinkelseslinjer når signalspektret overføres til videofrekvensområdet gjør det mulig å oppnå base B = 100 ved F≈1 MHz, T ≈ 100 μs.
Charged coupled device (CCD) matchede filtre er veldig lovende. I henhold til publiserte data, ved bruk av matchede CCD-filtre, er det mulig å behandle PM-signaler med baser på 10 2 ... 10 3 ved signalvarighet på 10 -4 ... 10 -1 s. Den digitale korrelatoren på CCD er i stand til å behandle signaler opp til en base på 4 ∙ 104.
Figur 2 - Flerfrekvenssignal og tidsfrekvensplan
Figur 3 - Fase-skift tastet signal og tidsfrekvensplan
Det bør bemerkes at det anbefales å behandle PM-signaler med store baser ved hjelp av korrelatorer (på en LSI eller på en CCD). I dette tilfellet synes B = 4 ∙ 104 å være den begrensende. Men når du bruker korrelatorer, er det først og fremst nødvendig å løse problemet med akselerert tilegnelse av synkronisme. Siden PM-signaler gjør det mulig å bruke digitale metoder og teknikker for dannelse og prosessering mye, og det er mulig å realisere slike signaler med relativt store baser, er PM-signaler derfor en av de lovende typene NLS.
Diskret frekvens (DF) signalene representerer en sekvens av radiopulser (figur 4a), hvis bærefrekvenser endres i henhold til en gitt lov. La antall pulser i DF-signalet være lik M , pulsvarigheten er lik T 0 = T / M, dens spektrumbredde F 0 = 1 / T 0 = M / T. Over hver puls (figur 4a) er dens bærefrekvens angitt. På tidsfrekvensplanet (figur 4b) markerer skyggeleggingen rutene der pulsenergien til DF-signalet fordeles.
Som det kan sees fra figur 4b, fordeles DF-signalets energi ujevnt på tidsfrekvensplanet. DF-signalbase
B = FT = MF 0 MT 0 = M 2 F 0 T 0 = M 2 (8)
siden pulsbasen er F 0 T 0 = l. Fra (8) følger hovedfordelen med DF-signaler: for å oppnå den nødvendige basen B, antall kanaler M = , dvs. mye mindre enn for MF-signaler. Det er denne omstendigheten som har ført til oppmerksomheten mot slike signaler og deres anvendelse i kommunikasjonssystemer. Samtidig er det upraktisk å bruke bare DF-signaler for store baser B = 104 4 ... 10 6, siden antallet frekvenskanaler er M = 10 2 ... 10 3, som ser ut til å være for stort .
Diskret komposittfrekvens (DFS) signalene er DF-signaler der hver puls er erstattet av et støylignende signal. Figur 5a viser et videofrekvens PM-signal, der deler overføres ved forskjellige bærefrekvenser. Frekvensnummer er angitt over FM-signalet. Figur 5b viser tidsfrekvensplanet der distribusjonen av DFS-signalenergien er markert ved skyggelegging. Figur 5b skiller seg ikke i struktur fra figur 4b, men for figur 5b er området F0T0 = N0 lik antall FM-signalpulser i ett frekvenselement i DFS-signalet. DFS-signalbase
B = FT = M 2 F 0 T 0 = N 0 M 2 (9)
Antall pulser for det komplette FM-signalet N = N 0 М
Figur 4 - Diskret frekvenssignal og tidsfrekvensplan
DFS-signalet vist i figur 5 inneholder PM-signaler som elementer. Derfor vil et slikt signal forkortes som DFS-FM-signal. Som elementer i DFS-signalet kan du ta DF-signaler. Hvis basen til DF-signalelementet er B = F 0 T 0 = M 0 2, er basen til hele signalet B = M 0 2 M 2
Figur 5 - Diskret sammensatt frekvenssignal med faseforskyvning av DFS-PM og tidsfrekvensplan.
Et slikt signal kan forkortes som DSCH-FM. Antall frekvenskanaler i DFSH-FM-signalet er lik M 0 M. Hvis DF-signalet (se figur 4) og DFSH-FM-signalet har like baser, har de også samme antall frekvenskanaler. Derfor har ikke DFS-FM-signalet noen spesielle fordeler i forhold til DF-signalet. Men prinsippene for å konstruere DFS-FM-signalet kan være nyttige når man bygger store systemer med DF-signaler. Dermed er den mest lovende NLS for kommunikasjonssystemer FM, DF, DSCh-FM signaler.
Mange tror at beskyttelsen av elektriske signaler og overført informasjon fra elektromagnetisk forstyrrelse utelukkende tilveiebringes av skjermede ledninger, avstand fra forstyrrelseskilder og testing av mottakerutstyr. Dette er imidlertid ikke tilfelle, det er mange måter å øke støyimmuniteten til målekanalen eller informasjonskanalen. Ofte overser designere og utviklere viktige punkter, som vi vil diskutere videre. En av ulempene med ledninger er lav støyimmunitet og muligheten for enkel uautorisert tilkobling. La oss vurdere de viktigste vanlige måtene å forbedre støyimmuniteten.
Valg av overføringsmedium. Vridt par. Ved å vri ledningene sammen reduseres ledningens bølgeimpedans som et resultat og interferens. Twisted pair er en ganske robust kabel. Kontaktene som kabelen er koblet til, for eksempel RJ45 for Ethernet-arkitektur eller RS-kontakter med innebygde filtre, spiller også en viktig rolle i beskyttelsen mot interferens. Ulempene med en tvunnet parkabel inkluderer muligheten for en enkel uautorisert tilkobling til nettverket. Koaksialkabel er mer immun mot forstyrrelser enn tvunnet par. Reduserer sin egen stråling, men er dyrere og vanskeligere å installere. Kabel fiberoptiske kommunikasjonskanaler. Fiberoptisk kabel - krever konvertering av et elektrisk signal til et lyssignal, kan kombineres med en kanalkoder. Ekstremt høy støyimmunitet og ingen stråling ved 3Gbps datahastigheter. De viktigste ulempene med en fiberoptisk kabel er kompleksiteten i installasjonen, lav mekanisk styrke og følsomhet overfor VVF, inkludert ioniserende stråling.
En annen måte er, merkelig nok, reservasjon av kommunikasjonskanaler. Det er veldig vanlig, for eksempel på atomkraftverk i kanalene til APCS. Her vil jeg også huske to poeng: maskering fra et lynnedslag på en kraftoverføringsledning under spenning bak en jordet leder og en forverring eller forbedring av mottakskvaliteten når du beveger deg nær en TV- eller radioantenne. Så det er ikke skadelig å legge kabelen i en vanlig skuff eller ledning, noen ganger kan andre linjer maskere din og ta mesteparten av interferensenergien på seg selv.
Grensesnittvalg. Det enhetlige 4 - 20 mA signalet har blitt brukt mye til analog signaloverføring i flere tiår i automatiserte kontrollsystemer. Fordelen med denne standarden er enkelheten i implementeringen, muligheten for støyimmunoverføring av et analogt signal over relativt lange avstander. Dette er et slående eksempel på fjerning av overføringsfrekvensen fra de karakteristiske frekvensene til den mest sannsynlige elektromagnetiske forstyrrelsen. Det er imidlertid helt klart at det ikke er effektivt i moderne digital ACS. I målesystemer kan det enhetlige 4-20 mA-signalet bare brukes til å overføre signalet fra sensoren til sekundæromformeren. Støyimmuniteten til et slikt signal gir en avvik fra høyfrekvent interferens til likestrøm og enkelhet av kretsløsninger når man filtrerer interferens. RS-485-grensesnittet er relativt svakt immun mot interferens. USB er bedre beskyttet ettersom det er et serielt grensesnitt. På grunn av de svake første protokollene og et elektrisk mislykket koblingsdesign (som minner om en mikrostripelinje), taper den imidlertid ofte under høyfrekvent forstyrrelse. Forbedring av kodingskvaliteten i USB 3.0 og overgangen til mikro-USB-kontakter øker dens immunitet mot elektromagnetisk påvirkning betydelig. Ethernet og Intenet - fra målesystemets side er fordelene og ulempene med disse grensesnittene generelt lik USB-grensesnittet. Naturligvis, når måleinstrumenter fungerer i store distribuerte nettverk, har disse grensesnittene i dag praktisk talt ikke noe alternativ. GPIB eller IEEE-488 er prinsippet for driften av grensesnittet basert på byteseriell, bit-parallell informasjonsutveksling, og dette forklarer dens høye støyimmunitet sammenlignet med pakkeoverføring.
Logisk støyimmunitet. På det fysiske nivået er det mange teknikker for digitalisering av et signal for å forbedre støyimmuniteten. For eksempel ved å bruke en spesifikk spenning i stedet for en nøytral leder eller "jord" for et logisk null. Det er enda bedre hvis nivåene er partiske: + 12V og -5V eller + 3V og + 12V. Programvareimplementeringen av støyimmunitet her består i bruk av tilbakemelding for gjentatt avhør av enheter når informasjon er forvrengt og bruk av støyimmun og gjenoppretting av kodingsmetoder.
Noen flere teknikker for å øke støyimmuniteten:
bruk av et differensialsignal og mottaksmetoder;
bruk av separate returledere inne i kabelen;
jording av ubrukt eller reserve ledere;
eliminering av forskjellige potensialer på forskjellige jordingspunkter eller vanlige ledere;
en økning i kraften og amplituden til signaler;
oversettelse av ett grensesnitt til et annet, unntatt ulempene med begge;
en økning i potensiell forskjell mellom logiske nivåer;
fjerning av overførte frekvenser fra det karakteristiske interferensspekteret;
valg av utløsende metoder (etter kanter, amplitude, inkrement, frekvens, fase, en bestemt sekvens, etc.);
synkronisering;
bruk av logikk og signalland og deres skjerming;
Listen over teknikker er sannsynligvis ikke begrenset til annet enn ressurser, kunnskap og oppfinnsomhet hos en bestemt person eller organisasjon.
Kombiner med Emctestlab
Laster inn ...
