Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 22
Спасибо, было действительно интересно.
Я бы с удовольствием почитал еще ваших статей о радиотехникепередаче, вы весьма доступно описываете суть.
Я бы с удовольствием почитал еще ваших статей о радио
а ведь можно вести передачу с уровнем сигнала ниже уровня шума?
Передачу можно вести с любым уровнем. Вот прием отчетливый обычно проблема.
Можно. Вообще это раздел РЭБ Радиомаскировка, вот например книжка www.e-reading-lib.com/djvureader.php/136538/190/Kupriyanov_-_Teoreticheskie_osnovy_REB.html
Сигнал задавить всегда можно. Есть же, так называемые, сверхширокополосные сигналы.
Вообще, интереснее, наверно, прятать сигнал на фоне другого сигнала как это делается по стандарту DVB-CID.
Вместе с обычным сигналом передается дополнительный поток со всякой служебной информацией на 27,5 дБ слабее основного сигнала. Для приема основного потока этот фон роли почти не играет (с точки зрения качества приема).
Вообще, интереснее, наверно, прятать сигнал на фоне другого сигнала как это делается по стандарту DVB-CID.
Вместе с обычным сигналом передается дополнительный поток со всякой служебной информацией на 27,5 дБ слабее основного сигнала. Для приема основного потока этот фон роли почти не играет (с точки зрения качества приема).
Можно, в межпланетном космосе только так и работают. Десятиметровую тарелку на марсход не поставишь.
Но, разумеется, все это за счет скорости передачи. Каждый полезный бит кодируется десятками вспомогательных для исправления ошибок.
Но, разумеется, все это за счет скорости передачи. Каждый полезный бит кодируется десятками вспомогательных для исправления ошибок.
Давно читал в журнале вроде «юный техник» про системы передачи данных в сверхширокополосном диапазоне — несущая 5ГГц и ширина полосы так же 5ГГц там описывалось что за счет корреляционной модуляции можно на одном таком канале поместить бесчисленное множество абонентов и скрыть такой сигнал ниже уровня шумов так что обнаружить его не будет никакой возможности. Тогда это упиралось в отсутствие элементов способных обрабатывать непосредственно такие объемы сигналов. Сейчас же есть зачатки таких систем — например CDMA, но крайне ограниченные.
Лет 10 назад видел схему аналогичного скремблера для обычных радиостанций — в результате голос выглядел как шум и декодироваться обратно в голос мог только на устройстве способном сформировать такой же опорный сигнал как и на кодере. Основная проблема в том устройстве было решение проблемы синхронизации аппаратными методами что требовало устойчивый сигнал на входе приемника — тогда сигнальных процессоров в ширпотребе не было еще.
Лет 10 назад видел схему аналогичного скремблера для обычных радиостанций — в результате голос выглядел как шум и декодироваться обратно в голос мог только на устройстве способном сформировать такой же опорный сигнал как и на кодере. Основная проблема в том устройстве было решение проблемы синхронизации аппаратными методами что требовало устойчивый сигнал на входе приемника — тогда сигнальных процессоров в ширпотребе не было еще.
В настоящее время известен лишь один способ действительно скрытой передачи радиосигнала: узконаправленный луч от источника к приёмнику. Чем выше частота и меньше угол — тем лучше, вплоть до лазеров и короче.
Всё остальное отлавливается.
habrastorage.org/storage3/66a/55f/efd/66a55fefd461c4a4776db49cb0f7d918.jpg — я правильно понимаю, что такой режим отображения вы выбрали сознательно? Чтобы скрыть способ обнаружения радиопередачи с расширением спектра вплоть до уравнивания с шумами.
Потому что стоит переключиться в режим спектрального просмотра, как всё сразу прекрасно обнаруживается.
Что касается остальных методов, то сейчас пришло в голову возможное дальнейшее развитие изложенных идей по аналогии с АФАР:
много рассредоточенных маломощных передатчиков (например, на дирижаблях, в том числе), к которым передаётся узконаправленный сигнал, а они уже сами транслируют его друг другу — и на землю.
Каждый передатчик может работать на своей частоте, чтобы создавалась видимость действительно равномерного покрытия спектра (например, от 1 до 1000 МГц).
И, конечно же, можно иметь несколько разнесённых приёмников — вплоть до того, как астрономы измеряют расстояния до звёзд по схеме www.students.by/articles/21/1002111/0535_003.gif
Всё остальное отлавливается.
habrastorage.org/storage3/66a/55f/efd/66a55fefd461c4a4776db49cb0f7d918.jpg — я правильно понимаю, что такой режим отображения вы выбрали сознательно? Чтобы скрыть способ обнаружения радиопередачи с расширением спектра вплоть до уравнивания с шумами.
Потому что стоит переключиться в режим спектрального просмотра, как всё сразу прекрасно обнаруживается.
Что касается остальных методов, то сейчас пришло в голову возможное дальнейшее развитие изложенных идей по аналогии с АФАР:
много рассредоточенных маломощных передатчиков (например, на дирижаблях, в том числе), к которым передаётся узконаправленный сигнал, а они уже сами транслируют его друг другу — и на землю.
Каждый передатчик может работать на своей частоте, чтобы создавалась видимость действительно равномерного покрытия спектра (например, от 1 до 1000 МГц).
И, конечно же, можно иметь несколько разнесённых приёмников — вплоть до того, как астрономы измеряют расстояния до звёзд по схеме www.students.by/articles/21/1002111/0535_003.gif
Всё остальное отлавливается.
Конечно, с какой-то вероятность всё отлавливается.
habrastorage.org/storage3/66a/55f/efd/66a55fefd461c4a4776db49cb0f7d918.jpg — я правильно понимаю, что такой режим отображения вы выбрали сознательно? Чтобы скрыть способ обнаружения радиопередачи с расширением спектра вплоть до уравнивания с шумами.
Потому что стоит переключиться в режим спектрального просмотра, как всё сразу прекрасно обнаруживается.
Специально сделал скриншот, чтобы вы могли пояснить всем о каком режиме идёт речь, потому что ничего другого, что можно было бы назвать «режимом спектрального просмотра» я придумать не могу.
Узконаправленный луч от источника к приёмнику тоже не панацея. У диаграмм направленности антенн есть боковые лепестки, радиоволны отражаются и интерферируют, и вообще можно повесить БПЛА с приёмной антенной где-то на пути луча.
Всё остальное отлавливается только если совсем нет шума, Даже на очень высоких частотах шум всё-таки есть, хотя бы шум входного каскада приёмника. А на низких частотах совсем несложно спрятаться под атмосферные шумы или помехи дешёвых импульсных блоков питания.
Всё остальное отлавливается только если совсем нет шума, Даже на очень высоких частотах шум всё-таки есть, хотя бы шум входного каскада приёмника. А на низких частотах совсем несложно спрятаться под атмосферные шумы или помехи дешёвых импульсных блоков питания.
Есть ещё пара важных моментов:
1. Скрытый радиосигнал должен передаваться постоянно. Если нечего передавать, надо передавать случайные данные. Или по крайней мере передавать данные кусками с большими случайными задержками, если это позволяет область применения.
В противном случае сигнал обнаруживается сравнением того, что мы слышим в эфире с сигналом и без. Даже если сигнал размазан по спектру, спрятан под шум и его тонкая структура неизвестна, после набора большой статистики из эфира с сигналом и без можно научиться его обнаруживать.
2. Можно передавать только шифрованные данные. Если данные нешифрованы, в них скорее всего есть некоторые часто повторяющиеся или легко предсказуемые последовательности, их можно будет искать в эфире.
1. Скрытый радиосигнал должен передаваться постоянно. Если нечего передавать, надо передавать случайные данные. Или по крайней мере передавать данные кусками с большими случайными задержками, если это позволяет область применения.
В противном случае сигнал обнаруживается сравнением того, что мы слышим в эфире с сигналом и без. Даже если сигнал размазан по спектру, спрятан под шум и его тонкая структура неизвестна, после набора большой статистики из эфира с сигналом и без можно научиться его обнаруживать.
2. Можно передавать только шифрованные данные. Если данные нешифрованы, в них скорее всего есть некоторые часто повторяющиеся или легко предсказуемые последовательности, их можно будет искать в эфире.
В приемнике должен использоваться коррелятор, который будет рассчитывать корреляцию принятого сигнала и опорной последовательности, и принимать решение о переданном символе.
Достаточно помножить принятый сигнал на точно такую же псевдослучайную последовательность. Ваш сигнал соберется в узкий спектр, а шумы и др. сигналы «расползуться» по законам описанным Вами чуть выше.
Вот и я о том же.
Перемножим на последовательность, спектр полезного сигнала сузится, помехи расползутся.
Лишнее отфильтруем и получим свой сигнал, более-менее чистым.
Это и есть те функции, которые выполняет коррелятор — умножение и интегрирование.
Перемножим на последовательность, спектр полезного сигнала сузится, помехи расползутся.
Лишнее отфильтруем и получим свой сигнал, более-менее чистым.
Это и есть те функции, которые выполняет коррелятор — умножение и интегрирование.
Не совсем, коррелятор не способен выделить сигнал, он может лишь определить время прихода сигнала.
Вот пример автокорреляционной функции, для последовательности Баркера.
Как видно из рисунка — это не очень похоже на исходный сигнал…
Справедливости ради стоит заметить, что существуют фильтры, способные выделять исходный сигнал на фоне шумов используя корреляционный критерий — их называют адаптивные фильтры
Я же говорю о простом умножении по «модулю 2» (xor) сигнала и известного кода — это не совсем корреляция, точнее совсем не корреляция.
Вот пример автокорреляционной функции, для последовательности Баркера.
Как видно из рисунка — это не очень похоже на исходный сигнал…
Справедливости ради стоит заметить, что существуют фильтры, способные выделять исходный сигнал на фоне шумов используя корреляционный критерий — их называют адаптивные фильтры
Я же говорю о простом умножении по «модулю 2» (xor) сигнала и известного кода — это не совсем корреляция, точнее совсем не корреляция.
Не совсем, коррелятор не способен выделить сигнал, он может лишь определить время прихода сигнала.
… фазу и амплитуду, по которым определяется переданный символ и никакой «исходный сигнал» не нужен, достаточно корреляционного пика.
Справедливости ради стоит заметить, что существуют фильтры, способные выделять исходный сигнал на фоне шумов используя корреляционный критерий — их называют адаптивные фильтры
Единственный вид фильтров, которые применяются для детектирования шумоподобных сигналов — согласованный фильтр.
Адаптивные фильтры используют для оценки каких-либо параметров или для компенсации искажений, вносимых каналом.
Вот обычнейший коррелятор приемника сигналов с расширенным спектром, используется интегратор со сбросом (integrate&dump).
Вычисляется, по сути, значение автокорреляционной функции в пике. Результат используется для детектирования переданных символов (оценивается фаза пика).
Да таким образом будет работать, интересный способ. Но в такой вариации эффективнее (так как у Вас каждый символ соответствует полной кодовой посылке) использовать полный кореляционный приемник (или согласованный фильтр, что тоже самое) основанный на передаче кодов Кассами (кодов с минимальной взаимной корреляцией), по одному коду Кассами на каждый символ (бод) кодового алфавита (по аналогии с QPSK, 8-PSK и т.п.) и иметь N-канальный приемник (какой канал сработал — тот символ и принят.
Кстати как Ваш пример, так и мой не является скрытным так как ШПС сигнал будет детерминирован и многократно повторяться (по одной посылке на каждый бит информации), а как следствие легко обнаружим (если его искать конечно). Можно попробовать построить циклический или последовательно сменяемые коды (1 — бит первый код, 2-бит — второй код, и т.д.) — но это никак не проще и не эффективнее чем N-канальный приемник.
Я же предлагал использовать действительно псевдослучайную последовательность размером не меньше длинны сообщения, а на приеме xor-ить сигнал на точно такую же последовательность. Выигрыша по помехоустойчивости это не дает, зато скрывает сигнал на фоне шумов, а так как последовательность не повторяется — то и возможность ее обнаружения затруднена. То есть ваша схема но без интегратора со сбросом, а выход — это результат произведения. Как видно из третьего графика, он полностью соответствует входному информационному сигналу.
Кстати как Ваш пример, так и мой не является скрытным так как ШПС сигнал будет детерминирован и многократно повторяться (по одной посылке на каждый бит информации), а как следствие легко обнаружим (если его искать конечно). Можно попробовать построить циклический или последовательно сменяемые коды (1 — бит первый код, 2-бит — второй код, и т.д.) — но это никак не проще и не эффективнее чем N-канальный приемник.
Я же предлагал использовать действительно псевдослучайную последовательность размером не меньше длинны сообщения, а на приеме xor-ить сигнал на точно такую же последовательность. Выигрыша по помехоустойчивости это не дает, зато скрывает сигнал на фоне шумов, а так как последовательность не повторяется — то и возможность ее обнаружения затруднена. То есть ваша схема но без интегратора со сбросом, а выход — это результат произведения. Как видно из третьего графика, он полностью соответствует входному информационному сигналу.
Адаптивные фильтры используют для оценки каких-либо параметров или для компенсации искажений, вносимых каналом.А если в канал ошибки подать опорную последовательность ШПС? Спешу вас заверить — отлично работает, но это стрелять из пушки по воробьям, тут согласен.
Итого, если в кратце:
При обнаружении/сокрытии сигналов выделяются три основных фактора параметров передачи:
1. Пространственная — диаграмма направленности антенны.
2. Временная — время активности передатчика.
3. Частотная — частота активности передатчика.
Для эффективного сокрытия сигнала лучше задействовать все три способа:
1. Использовать узконаправлненную антенну. Например, так делается в радио-релейной связи.
2. Активировать передачу в случайное и короткое время.
3. Вести передачу на «случайной» прыгающей частоте.
При обнаружении/сокрытии сигналов выделяются три основных фактора параметров передачи:
1. Пространственная — диаграмма направленности антенны.
2. Временная — время активности передатчика.
3. Частотная — частота активности передатчика.
Для эффективного сокрытия сигнала лучше задействовать все три способа:
1. Использовать узконаправлненную антенну. Например, так делается в радио-релейной связи.
2. Активировать передачу в случайное и короткое время.
3. Вести передачу на «случайной» прыгающей частоте.
В спрятанном сигнале может возникнуть сложность с восстановлением тактовой и кадровой синхронизации, без которых никакие коды уже не помогут…
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Передача «скрытого» радиосигнала