EP2747328B1 - Method for jamming communications in an open-loop controlled network - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a scrambling method with optimization of efficiency and limitation by open-loop control of fratricidal effects on telecommunications stations associated with a communications network to be preserved.
- the method according to the invention is applied, for example, to scramble certain communication links chosen between entities external to the network to be preserved while maintaining the communication links in the communications network.
- the technical problem to be solved for the transmission networks and the jammers used jointly is to limit the fratricidal effects of the jammers on the transmission stations, while guaranteeing a minimum efficiency of the jamming on the targets or on the sectors of interest of the theater. .
- a first optimization process described in the applicant's patent application FR 11 03 578 is based on the implementation of centralized closed-loop control. This method responds to the problem by resorting to a master jammer station, which may not be suitable for all technical and operational situations. There is currently a need for a method to solve the technical problem in open loop, implementing decentralized decisions at the level of each transmitting and receiving station.
- the document EP 0 082 055 relates to waveforms of the alternate and FH type, with an approach of the “free channel search” type to promote the establishment and maintenance of a radiocommunication, by avoiding jammers, a priori unknown.
- the document US7873095 describes a solution to eliminate or mitigate the fratricidal effects of interference.
- the document US2008239980 describes a solution for mapping the fratricidal effects of interference.
- Jammer emission system capable of emitting a signal intended to prevent the operation of all or part of the equipment using the electromagnetic spectrum (transmission stations, radar or navigation systems present in the theater of operation).
- a scrambler is designated in the remainder of the description by the letters Br, the scrambling signal by b, the scrambling signal vector by B.
- Jammer network a coordinated set of emission systems suitable for transmitting signals intended to prevent the operation of all or part of the equipment using the electromagnetic spectrum present in the theater of operation.
- “Friend” or “friend” transmission station transmission station defined as part of the communications system to be preserved and to be protected from the effects of interference.
- “Friend” or “friend” transmission network an interconnectable set of “friend” transmission stations.
- Friend emission emission coming from a friend station or from a friendly jammer.
- Target equipment equipment defined as to be affected by the interference.
- Communicating jammer jammer equipped with a "friend" transmission station.
- Network of communicating jammers network of jammers equipped with “friendly” transmission stations, constituting a sub-network of friendly transmissions.
- Jamming of a target equipment Emission of a signal or several signals, from a jammer or from a jammer network, so that the target equipment is prevented from implementing or maintain its service.
- Jamming of a geographical area Emission of a signal or several signals, from a jammer or from a jammer network, so that any target equipment present in the geographical area is prevented from setting up or maintaining his service.
- Signal detection ability to decide on the presence of a friendly broadcast or from an external entity and to intercept the signal. This detection is carried out in the band and the duration of analysis of one or more interceptors, analysis module or detection function or "sensing" which can be, for example, hosted by friendly transmission stations or in direct connection. with friendly posts.
- Detection of a transmitter ability to decide on the presence of a transmitter in the theater by detecting the signal (s) it transmits.
- Location of a transmitter ability to decide the location of a transmitter in the theater by detecting the signal or signals it transmits.
- SISO single input single output: refers to a transmission system with one transmitting channel Tx, one receiving channel Rx.
- SIMO single input multiple output: refers to a transmission system with one Tx channel, N Rx channels.
- MISO Multiple Input, Single Output: refers to an emission system with M Tx channels, one Rx channel.
- MIMO Multiple Input, Multiple Output: refers to an emission system with M channels Tx, N channels Rx.
- CIR Channel Impulse Response: refers to the impulse response of the transmission channel, considered as a finite response filter.
- the term matrix refers to a channel matrix.
- the object of the present invention relates, in particular, to a method which will make it possible to effectively limit the fratricidal effects with a flexibility and a sufficient range, to simultaneously allow the scrambling of the targets or areas to be scrambled and the operation of communications between friendly stations in an operational context.
- the method After having defined a first set of configuration parameters of the M friendly platforms and of the N friendly platforms, the method will reiterate the steps E 0 to E 5 over time in order to maintain and optimize the configuration parameters of the platforms.
- the method uses, for example, the measurement of the propagation channels coming from the J scrambling platforms, to recognize in situ a predefined and known scrambling strategy in order to jointly optimize the transmission and the quality of the useful transmissions at the level of the platforms.
- friendly transmitters by adapting the transmission power levels and / or the frequency plans and / or the temporal positioning of the transmissions and / or the spatio-temporal coding schemes and / or the protocols for accessing the radioelectric resource used by friendly transmitters and receivers.
- the method can use scrambling signals which encode, in a manner known to friendly receivers, information useful to friendly transmitters and receivers in order to inform the latter of the scrambling strategy employed, the characteristics of the interference waveforms and associated parameters, transmission power, type of diagram and orientation of the antennas, position, altitude, to facilitate the joint optimization of the transmissions and reception processing of useful transmissions at the level of the friendly transmitting and receiving platforms, said coded information being reconstituted by the analysis of the jamming signals received by the friendly receivers or decoded in the jamming signals received by the friendly receivers.
- the method uses, for example, transmitters and programmable friendly receivers adapted to dynamically take into account transmission instructions, on the power and / or on temporal parameters, the waveform, the spatio-temporal coding, the amplitude phase weighting of the antenna elements.
- the method can be used in transmission networks using MIMO, MISO, SIMO or SISO protocols with or without a return path from friendly receivers to friendly transmitters.
- the method can also be used in a radio network comprising receivers adapted to measure the values of transmission channels on the useful transmitters and on the jammers.
- the method can be used in a radio network comprising one or more reception stations comprising antenna elements coupled to an interceptor adapted to carry out transmission channel measurements on the useful transmitters and on the jammers.
- the process is decentralized and specific to each sender friend receiver friend link. In particular, it makes use of the environmental measurement capacities at work in modern modems (SISO, MISO, SIMO and MIMO as appropriate). It also exploits the knowledge, a priori by the friendly transceiver stations, of the interference frequency plans, patterns and waveforms, which makes them easily recognizable by the friendly stations with a minimum analysis, carried out at the same time as the CIR measurements and informed equalization procedures specific to modern modems. In addition, the frequency plans, temporal patterns and coding modulation schemes specific to friendly links can also be predefined in advance with a reduced set of parameters, and adapted to the radio situation over time, depending on the situation. Frequency channel occupancy, time patterns and interference waveforms. The analysis needs in the friendly transmitters / receivers are then reduced and the decision making on the adaptation of the friendly communication signals is then simplified.
- N_pl transmission platforms which have MIMO, MISO, SIMO or SISO communication stations.
- the figure 1 shows schematically an example of network architecture in which the method according to the invention can be implemented.
- the M friendly platforms are equipped with antennas 10e and dynamically configurable systems 11 for transmitting useful transmission signals.
- the network comprises a number N ⁇ N_pl of said platforms, also called friendly platforms, being equipped with antennas 12r and systems 13 dynamically configurable reception of useful transmission signals.
- N_pl platforms a number J ⁇ N_pl “jammer” platforms B r1 , ... B rJ have system 14 and a jamming antenna 15b, of the omnidirectional type, of the directive type or of the network type.
- the emission characteristics of the systems and antennas are known to the friendly platforms.
- the transmission characteristics are chosen in particular to prevent transmissions between entities external to said network of friendly platforms, said platforms constituting an inter-platform network.
- the friendly platforms therefore define an inter-platform communications network which appears, if we consider all the antenna elements, as a macro-network.
- a zone ZB to be scrambled has also been shown in which radio equipment external to the network of friendly stations can be found.
- Each receiving station Rx 1 to Rx N receives M transmitting stations T x1 ... T xM , friendly useful communication signals.
- a station performs received signal level Nsr and channel impulse response measurements.
- Each station also receives jammers B r1, ... B rJ , jamming signals Sb about which it is informed (i.e. it knows a priori the main characteristics) and can also carry out level measurements received jamming signal Nbr and channel impulse responses.
- Each station is equipped with a device adapted to manage, at any time, the communication links with the other stations, the device being for example a decision-making body 20 and decentralized local control specific to each friend transmitter / receiver link.
- the decision-making bodies correspond, for example, to the MAC access layer of a terminal or of a master station.
- a station comprises a processing device receiving information on the friend signal, scrambling signal, the values of the associated channels and which is adapted to deduce therefrom the values of the transmission / reception parameters which make it possible not to disturb the links between friends.
- the channels are determined as being made up of all the radio propagations between each of the transmitters (jammer or friend communication transmitter) and each of the friend communication receivers or each of the targets or areas to be jammed Ci (the areas to be scrambled being discretized in the form of lists of points to be scrambled).
- the channel matrix is the matrix of combinations of microwave propagation channels between transmitters and receivers (Tx Rx channel matrix), between jammers and receivers (Br Rx channel matrix) or between jammers and each of the points to scramble (Br channel matrix, This).
- Tx Rx channel matrix between transmitters and receivers
- Br Rx channel matrix between jammers and receivers
- Br channel matrix between jammers and each of the points to scramble
- These matrices are considered in a first global approach between the platforms (and not between the antenna elements present on each platform) and the value a m, n of an element of the channel matrix therefore physically and globally describes the Hertzian channel between platform m and platform n.
- the matrix is filled in from the measurements made on the useful signals and on the interfering signals.
- each transmitting antenna element each platform can be equipped with several transmitting antennas, for example scrambling antenna and transmission antenna, themselves made up of arrays of antenna elements
- each receiving antenna element each platform can be equipped with several receiving antennas, themselves made up of networks of antenna elements).
- a finer level in the second approach in particular corresponds to consider a m, n as the impulse response of the channel m, n, (if applicable matrix) which completely characterizes a multiple linear channel multiple input output or MIMO, multiple input single output or MISO , single input multiple output or SIMO, or single input single output or SISO.
- This impulse response can be estimated from measurements made by friendly Rx receivers on the signal sequences and jammers, by propagation models considered between transmitters or jammers and receivers, and from the propagation models considered between jammers or jammers. transmitters and target or area to be interfered with.
- Knowledge of station positions is useful for optimizing the operation of the communication network and is used to optimization of interference.
- a synchronism or precise dating of the measurements is also useful for better overall optimization.
- the precise knowledge of the signal sequences contained in the scrambling signals Sb and in the useful communication signals Su is used for the measurement of the signal reception levels and the measurement of the corresponding propagation channels by the friendly Rx receivers, and contributes to the overall optimization of the process.
- Graphical representations have the advantage of offering a synthetic representation of all the interactions between the actors. For example, it is possible to represent platforms or antennas by placing an arc between two platforms or antennas if the signal emitted by one is received by the other, and therefore if the channel could be measured.
- MIMO, MISO, SIMO, SISO “useful” communication stations are available on platforms in number N_PI, of which J platforms include jammers.
- N_pl communication platforms Each of these platforms is MIMO, MISO, SIMO or SISO.
- M 1 , M 2 ..., M N_pl the number of antenna elements in transmission of each of these platforms.
- N 1 , N 2 ..., N N_pl denote the number of antenna elements receiving each of these N platforms.
- the set of communication platforms constitutes a network represented by the network graph of size N_pl as defined above and denoted by G 0 .
- G 0 When we consider all the antenna elements, we prefer a representation by the macro-graph of size ⁇ M_pl + ⁇ N_pl as defined above and noted G 0 '.
- H 0 '(Tx, Rx) G 0 ' ⁇ [H 0 (A) (Tx, Rx), H 0 (R) (Rx, Tx)]. It is determined by the topology of the network (which determines G 0 and G 0 ') and the channel matrices H 0 (A) and H 0 (R) specific to each link Tx m ⁇ Rx n ..
- the interference signals and levels themselves are not controlled from friendly transmitters or receivers, but set according to independent efficiency criteria specific to the geometry and the targets to be interfered with.
- the radio situation and the level of interference due to jamming are measured by the friendly receiver on each link.
- the frequency plan, spatio-temporal and temporal radio access configuration, modulation and coding schemes, and reception processing in friendly stations are defined by decentralized local control at each station to optimize the link useful and to minimize the residual fratricidal effects associated with interference, by making use of the available techniques known to those skilled in the art on friendly stations, where appropriate, for example: transposition of useful communications to empty carriers and / or little scrambled in the frequency plan, "temporal positioning" or “slottage” in English of the communication on time intervals little scrambled or left empty by forms of jamming themselves "slotted” or impulsive), anti-jamming pathway formation, interference reduction techniques and joint separation and demodulation techniques for friendly receivers having antenna arrays and / or using orthogonal encodings in the wanted signals transmitted, reduction of bit rate and / or increase in signaling power correction of the encodings used (at the cost of spectral efficiency, of the complexity of
- the temporal distribution of the paths determines its type of fading (flat or selective depending on whether T (m, n) ⁇ ⁇ 1 / B) and its temporal coherence.
- the temporal distribution of the sub-paths determines its type of fading (flat or selective. depending on whether T (m, n) i ⁇ ⁇ 1 / B) and its temporal coherence.
- the amplitude distribution of the paths determines its statistical type (Rayleigh or Rice).
- the angular distribution of the paths determines its angular coherence (omni-directional diffusion, diffusion cone).
- Data m represents the useful signal to be transmitted from the transmitter Tx m to the receiver Rx n .
- Data m which generally models a spatio-temporal coding scheme in transmission as used in SISO, SIMO, MISO or MIMO transmissions, the Coding operator m representing the space-time coding applied by the transmitter Tx m to the payload signal Data m at the input of said transmitter.
- the set of possible values for the coding schemes, Coding m is denoted Dom_Codage.
- the space-time operator Coding m can be defined in a vector space of linear operators operating from a finite-dimensional vector space (the space of sampled useful signals of finite spatial dimension taken over a finite time horizon and) in a finite-dimensional image vector space (the space of spatiotemporally coded sampled signals, also of finite spatial dimension and finite time horizon), and Dom_Codage can be taken as the unit sphere of said vector space.
- the power of the signal S m is denoted ⁇ Sm .
- ⁇ Sm .S m H .S m,.
- S m represents the signal or the vector signal input from a friend receiver Rx n after propagation in the filter H m, n .
- the power of the signal X mn is denoted ⁇ Xmn.
- ⁇ Xmn X mn H. X mn .
- Dom_T The set of possible values for the processing in reception T n is denoted Dom_T.
- the spatio-temporal operator T n can be defined in a vector space of linear operators operating from a finite-dimensional vector space (the space of signals sampled at the reception antenna input taken over a horizon time) with value in an image vector space of finite dimension (the space of sampled signals decoded spatio-temporally), and Dom_T can be taken as the unit sphere of said vector space.
- the method will establish, E 0 , a local reception situation by measuring, E 1 , the communication signals Su friends received by said platforms from the M friendly transmitters then, from of said measures, estimating, E 2 , for each of the N friendly reception platforms the M received useful levels and the M useful propagation channels (N * M estimated in all).
- J platforms among the N_pl are equipped with "jammers” adapted to jam the communications of elements external to the friendly network, they are noted Br 1 , ..., Br J.
- Advanced jammers can also be used in order to code or tag in their jamming waveform the power levels EIRP, the jamming waveforms, the durations of the jamming signals, the recurrences with which these jamming signals appear. , the delays, the frequencies, and the weightings A i ⁇ i ⁇ i which they apply to inform the friendly receivers.
- B j represents the interfering signal at the jammer output Br J.
- J jn H J ' j, n.
- B j represents the interfering signal for transmission from the interfering device Br J to the receiver Rx n
- the power of the signal J jn at the processing input is denoted ⁇ Jjn
- the channel H J ' j, n and the scrambling signal transmitted B j escape the control of the local control unit, which can on the other hand control T n in the domain of possible values Dom_T to minimize the level of output jamming and optimize the useful link Tx m Rx n .
- the domain Dom_T of possible values for T n depends on the nature of the spatio-temporal processing applied.
- the jamming signal being fixed and generated, analysis or sensing modules in the friendly receivers or interceptors associated with them produce measurement results on the interfering signals by exploiting their a priori information of waveforms and model or scrambling “pattern” to accelerate and make their measurement procedure more reliable, so as to optimize their own links by adapting their spectral and temporal resource allocation plans and their modulation coding scheme. Decision-making is local and decentralized within level of each useful link, without retroactivity on the settings applied by the jammers, which leads to simplified management of the jammer network.
- a local interference situation is established by measuring, E 4 , the interference signals received by said friendly reception platforms from the J jammers, from the measurements of the signals interference, for each of the N friendly reception platforms, we estimate, E 5 , the J fratricidal interference levels received and the J fratricidal interference channels, N * J estimated in all.
- the scrambling signals also integrating known sequences, procedures for measuring and equalizing these signals apply in the same way to these signals in interceptors, analysis modules or sensing functions associated with friendly receivers.
- the results of the measurements are used by the Rx receivers of the friendly stations, possibly communicated to the friendly Tx transmitters, if the links have return channels, to optimize the useful Tx friends / Rx links.
- the jammer network and the settings which are applied to the jamming signals remain independent of the optimization instructions specific to the useful links.
- the method calculates, for each of the M friendly transmitting platforms and each of the N friendly receiving platforms, frequency plans, temporal positions for the transmissions, diagrams and / or antenna orientations, radio access schemes and modulation / coding schemes for transmitted and received signals eliminating or all at least minimizing the fratricidal effects on the N friendly reception platforms, We then apply these first frequency plans, these temporal positions, these antenna diagrams and / or orientations, these radio access diagrams and these modulation / coding diagrams on the M friendly transmitting platforms and on the N friendly receiving platforms, in order to initiate the reduction of the fratricidal effects of interference.
- the friendly receiving platforms continuously or recurrently pursue the evaluation of the local states of interference situation and of the local states of reception situations in order to continue the calculation of the frequency plans and the application of. these frequency plans, temporal positions of emissions, antenna diagrams and / or orientations, radio access diagrams and modulation / coding diagrams of the transmitted and received signals, so as to maintain and optimize, by iteration from frame to frame , the useful rate of the transmission service, the power and the quality of the transmissions and of the reception on the friendly platforms while maintaining or reducing the risk of acceptable fratricidal interference for the quality of the useful transmissions.
- JR max threshold type criterion for each friend receiver Rx n , this criterion guarantees a level of interference on the signals at the processing output which does not exceed a given interference threshold ⁇ Br n .
- the parameter sought is only the processing operator in reception of Rx n in its value domain.
- Min JR type criterion for each friend receiver Rx n , this criterion aims to seek a minimum level of interference on the signals at the processing output.
- the optimized parameter is only the processing operator in reception of Rx n in its value domain.
- the barrier jammer or the barrier jammer network has the ability to interrupt transmissions on certain time slots and certain frequency channels, by following certain pseudo-random laws.
- This capacity is a priori known to the friendly stations, as well as the main possible settings which correspond to it, in particular the frequency plans and pseudo-random laws corresponding to the slots unoccupied by the scrambling signals.
- Ci p , p 1, ..., P.
- These posts are of known or unknown positions.
- the services they use and the corresponding operating points are assumed to be known to the jammers as well as their characteristics (interference / denial thresholds of the various services, operating margins, etc.).
- the jammers adapt the settings of their barrage interference waveform.
- These transmitters / receivers are in positions approximately known and under the control of local communication nodes called NLCs (in a simplified implementation of the invention, the NLCs can be for example the friendly transmitters of each useful link, in a more elaborate implementation, the NLCs can be infrastructure components with local scope, relay, "master" transmission stations dedicated to command, etc.)
- the propagation times of the ground-to-ground communication signals over a few tens of kilometers at most are negligible compared to the durations of the useful stages.
- the Doppler shifts corresponding to slow platforms are negligible compared to the bands of useful emissions.
- the physical problem is simplified and therefore reduced to the determination of the instants of the start of the transmissions and of the channels corresponding to these transmissions by the local communications node (NLC).
- NLC local communications node
- the NLC must also take into account the relative propagation and Doppler times).
- the local communication node NLC If the local communication node NLC is ideal, knows or knows how to restore by its measurement, the slots and frequency channels left free by the jammer (s) on the present and future frames and if it knows exactly the "slave" stations under risk of jamming and finally if he knows exactly how to place the slots of his "slave” stations on the slots left free by the jammer (s) without spilling over to the adjacent frequencies or to the adjacent slots, the previous optimization problem is simplified in the form of a resource allocation problem.
- the precise knowledge of the positions of the slave stations and the jammers by the local communication node provides material for further optimizations while remaining very simple: for example the knowledge of the directivity positions and orientations of the jamming antennas and the knowledge of the position of the slave stations allow the NLC to reproduce by simple models (link assessment) the risks of jamming of its slave stations, and to select a priori only the slave stations which are actually under threat of interference in the above-mentioned resource allocation strategy.
- the measurements carried out by the NLC and reported, if necessary, by the slave stations to the NLC via the return channels of the friendly links only serve to reinforce the allocation strategy by confirming the absence of fratricidal interference or their low levels on the slots. allocated.
Landscapes
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Description
L'invention concerne un procédé de brouillage avec optimisation de l'efficacité et limitation par contrôle en boucle ouverte des effets fratricides sur des postes de télécommunications associés à un réseau de communications à préserver.The invention relates to a scrambling method with optimization of efficiency and limitation by open-loop control of fratricidal effects on telecommunications stations associated with a communications network to be preserved.
Le procédé selon l'invention s'applique, par exemple, pour brouiller certains liens de communication choisis entre entités externes au réseau à préserver tout en conservant les liens de communications dans le réseau de communications.The method according to the invention is applied, for example, to scramble certain communication links chosen between entities external to the network to be preserved while maintaining the communication links in the communications network.
L'utilisation conjointe par une même force de réseaux de transmissions et de brouilleurs (ou de réseaux de brouilleurs) sur un théâtre d'opération au sens large, et particulièrement dans les convois terrestres, dans les escadrilles d'aéronefs et dans les escadres de navires, est souvent très pénalisée par l'absence de contrôle précis des effets induits par le ou les brouilleurs sur le ou les postes de transmissions du ou des réseaux de la force.The joint use by the same force of communications and jammer networks (or jammer networks) in a theater of operations in the broad sense, and particularly in land convoys, in aircraft squadrons and in flight squadrons. vessels, is often severely penalized by the lack of precise control of the effects induced by the jammer (s) on the signal station (s) of the force network (s).
Le problème technique à résoudre pour les réseaux de transmissions et les brouilleurs utilisés conjointement est de limiter les effets fratricides des brouilleurs sur les postes de transmission, tout en garantissant une efficacité a minima du brouillage sur les cibles ou sur les secteurs d'intérêt du théâtre.The technical problem to be solved for the transmission networks and the jammers used jointly is to limit the fratricidal effects of the jammers on the transmission stations, while guaranteeing a minimum efficiency of the jamming on the targets or on the sectors of interest of the theater. .
Un premier procédé d'optimisation décrit dans la demande de brevet du demandeur
Le document
Brouilleur : système d'émission capable d'émettre un signal destiné à empêcher le fonctionnement de tout ou partie des équipements utilisant le spectre électromagnétique (postes de transmission, radar ou systèmes de navigation présents sur le théâtre d'opération). Un brouilleur est désigné dans la suite de la description par les lettres Br, le signal de brouillage par b, le vecteur signal de brouillage par B. Jammer : emission system capable of emitting a signal intended to prevent the operation of all or part of the equipment using the electromagnetic spectrum (transmission stations, radar or navigation systems present in the theater of operation). A scrambler is designated in the remainder of the description by the letters Br, the scrambling signal by b, the scrambling signal vector by B.
Réseau de brouilleurs : ensemble coordonné de système d'émissions adaptés à émettre des signaux destinés à empêcher le fonctionnement de tout ou partie des équipements utilisant le spectre électromagnétique présents sur le théâtre d'opération. Jammer network : a coordinated set of emission systems suitable for transmitting signals intended to prevent the operation of all or part of the equipment using the electromagnetic spectrum present in the theater of operation.
Poste de transmission « ami » ou « poste ami » : poste de transmission défini comme faisant partie du système de communications à préserver et devant être protégé des effets du brouillage. “Friend” or “ friend” transmission station: transmission station defined as part of the communications system to be preserved and to be protected from the effects of interference.
Réseau de transmission « ami » ou « réseau ami » : ensemble interconnectable de postes de transmission « amis ». “Friend” or “friend” transmission network : an interconnectable set of “friend” transmission stations.
Emission amie : émission provenant d'un poste ami ou d'un brouilleur ami. Equipement « cible » : équipement défini comme devant être affecté par le brouillage. Friend emission: emission coming from a friend station or from a friendly jammer. “Target” equipment: equipment defined as to be affected by the interference.
Brouilleur communicant : brouilleur doté d'un poste de transmission « ami ». Réseau de Brouilleurs communicants : réseau de brouilleurs dotés de postes de transmission « amis », constituant un sous-réseau de transmissions amies. Communicating jammer: jammer equipped with a "friend" transmission station. Network of communicating jammers: network of jammers equipped with “friendly” transmission stations, constituting a sub-network of friendly transmissions.
Brouillage d'un équipement cible : Emission d'un signal ou de plusieurs signaux, depuis un brouilleur ou depuis un réseau de brouilleurs, de façon à ce que l'équipement cible se voit empêché de mettre en œuvre ou de maintenir son service. Jamming of a target equipment : Emission of a signal or several signals, from a jammer or from a jammer network, so that the target equipment is prevented from implementing or maintain its service.
Brouillage d'une zone géographique : Emission d'un signal ou de plusieurs signaux, depuis un brouilleur ou depuis un réseau de brouilleurs, de façon à ce que tout équipement cible présent sur la zone géographique se voit empêché de mettre en œuvre ou de maintenir son service. Jamming of a geographical area : Emission of a signal or several signals, from a jammer or from a jammer network, so that any target equipment present in the geographical area is prevented from setting up or maintaining his service.
Détection d'un signal : capacité à décider de la présence d'une émission amie ou provenant d'une entité externe et à intercepter le signal. Cette détection est effectuée dans la bande et la durée d'analyse d'un ou plusieurs intercepteurs, module d'analyse ou fonction de détection ou « sensing » qui peuvent être, par exemple, hébergés par les postes de transmissions amis ou en connexion directe avec les postes amis. Signal detection : ability to decide on the presence of a friendly broadcast or from an external entity and to intercept the signal. This detection is carried out in the band and the duration of analysis of one or more interceptors, analysis module or detection function or "sensing" which can be, for example, hosted by friendly transmission stations or in direct connection. with friendly posts.
Détection d'un émetteur : capacité à décider de la présence d'un émetteur sur le théâtre par détection du ou des signaux qu'il émet. Detection of a transmitter : ability to decide on the presence of a transmitter in the theater by detecting the signal (s) it transmits.
Localisation d'un émetteur : capacité à décider du lieu d'un émetteur sur le théâtre par détection du signal ou des signaux qu'il émet. Location of a transmitter : ability to decide the location of a transmitter in the theater by detecting the signal or signals it transmits.
SISO : entrée simple sortie simple : se dit d'un système d'émissions à une voie émettrice Tx, une voie réceptrice Rx. SISO : single input single output: refers to a transmission system with one transmitting channel Tx, one receiving channel Rx.
SIMO : entrée simple sortie multiple : se dit d'un système d'émissions à une voie Tx, N voies Rx. SIMO : single input multiple output: refers to a transmission system with one Tx channel, N Rx channels.
MISO : Multiple Input, Single Output : se dit d'un système d'émissions à M voies Tx, une voie Rx. MISO : Multiple Input, Single Output: refers to an emission system with M Tx channels, one Rx channel.
MIMO : Multiple Input, Multiple Output : se dit d'un système d'émissions à M voies Tx, N voies Rx. MIMO : Multiple Input, Multiple Output: refers to an emission system with M channels Tx, N channels Rx.
CIR : Channel Impulse Response : se dit de la réponse impulsionelle du canal de transmission, considéré comme un filtre à réponse finie. CIR: Channel Impulse Response: refers to the impulse response of the transmission channel, considered as a finite response filter.
Le terme matrice désigne une matrice de canal.The term matrix refers to a channel matrix.
Le domaine du brouillage a fait l'objet de nombreux travaux et inventions. Toutefois, les effets fratricides sont toujours assez mal traités dans les développements connus à ce jour. En général, les contraintes associées à la mise en œuvre des procédés et systèmes connus du Demandeur ont notamment pour effet de limiter drastiquement les portées et le nombre de radiocommunications amies simultanées, voire même d'empêcher l'utilisation des radiocommunications amies.The field of jamming has been the subject of many works and inventions. However, the fratricidal effects are still rather poorly treated in the developments known to date. In general, the constraints associated with the implementation of the methods and systems known to the Applicant have in particular the effect of drastically limiting the ranges and the number of simultaneous friendly radiocommunications, or even preventing the use of friendly radiocommunications.
L'objet de la présente invention concerne, notamment, un procédé qui va permettre de limiter efficacement les effets fratricides avec une souplesse et une portée suffisante, pour permettre simultanément le brouillage des cibles ou zones à brouiller et le fonctionnement des communications entre postes amis dans un contexte opérationnel.The object of the present invention relates, in particular, to a method which will make it possible to effectively limit the fratricidal effects with a flexibility and a sufficient range, to simultaneously allow the scrambling of the targets or areas to be scrambled and the operation of communications between friendly stations in an operational context.
L'invention peut être mise en œuvre sur des postes amis employant de multiples formes d'ondes à condition que :
- les brouilleurs suivent des plans de fréquence, motifs temporels et formes d'ondes connus des émetteurs/récepteurs amis, ou aisément reconnaissables à l'analyse in situ parmi un ensemble connu à l'avance,
- les émetteurs amis mettent en œuvre des séquences de signaux détaillées dans la suite de la description,
- les récepteurs amis puissent réaliser les mesures sur les signaux de brouillage et les signaux amis pour élaborer une situation de brouillage locale et une situation de réception locale, et pour décider de la meilleure stratégie d'émission/réception pour les liens de communication en cours ou en cours d'établissement.
- the jammers follow frequency plans, time patterns and waveforms known to friendly transmitters / receivers, or easily recognizable by in situ analysis among a set known in advance,
- the friendly transmitters implement signal sequences detailed in the remainder of the description,
- friendly receivers can perform measurements on interference signals and friendly signals to work out a local interference situation and a local reception situation, and to decide on the best transmission / reception strategy for the current communication links or being established.
L'invention concerne un procédé pour minimiser de façon adaptative et décentralisée les effets fratricides induits par le brouillage de P zones ZB ou positions prédéfinies dans un réseau de communications comportant des émetteurs amis, des brouilleurs et des récepteurs amis, ledit réseau comprenant N_pl plateformes, un nombre M ≤ N_pl desdites plateformes, dites plateformes d'émission amies étant équipées d'antennes et de systèmes d'émission de signaux de transmission utiles configurables de manière dynamique, un nombre N ≤ N_pl desdites plateformes, dites aussi amies, étant équipées d'antennes et de systèmes dynamiquement configurables de réception de signaux de transmission utiles, un nombre J ≤ N_pl desdites plateformes étant équipées de systèmes et antennes de brouillage ayant des caractéristiques connues des plateformes d'émission et de réception amies, lesdits systèmes et antennes de brouillage étant adaptés pour empêcher les transmissions entre des entités externes audit réseau de plates formes amies, lesdites plateformes constituant un réseau, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes :
- E0 : Etablir une situation de réception locale : au niveau de chacune des N plateformes de réception amies mesurer, E1, les signaux de communication Su amis reçus par lesdites plateformes en provenance des M émetteurs amis, à partir desdites mesures, pour chacune des N plates-formes de réception amies, estimer, E2, les M niveaux utiles reçus et les M canaux de propagation utiles, N*M estimées,
- E3 : Etablir une situation de brouillage locale : au niveau de chacune des N plateformes amies de réception mesurer, E4, les signaux de brouillage reçus par lesdites plateformes de réception amies en provenance des J brouilleurs, à partir des mesures des signaux de brouillage, pour chacune des N plates-formes de réception amies, estimer, E5, les J niveaux de brouillage fratricides reçus et les J canaux de brouillage fratricides, N*J estimées en tout,
- connaissant a priori les formes d'ondes des signaux de brouillage et les paramétrages associés, à partir des états de la situations locale de brouillage établie par chacune des N plateformes réceptrices sur les J signaux provenant des J brouilleurs, à partir de la situation locale de réception établie par chacune des N plateformes réceptrices sur les signaux de communication utiles Su, déterminer pour chacune des M plateformes émettrices amies et pour chacune des N plateformes réceptrices amies, au moins un des paramètres de configuration suivants : un plan de fréquence, et/ou des positionnements temporels des émissions, des diagrammes et/ou orientations d'antenne, des schémas d'accès radio et des schémas de modulation/codage des signaux émis et reçus, le ou les paramètres étant adaptés à minimiser ou éliminer les effets fratricides sur les N plateformes amis de réception,
- utiliser lesdits paramètres de configuration en émission et/ou réception pour les M plateformes d'émission amies et les N plateformes de réception amies.
- E 0 : Establish a local reception situation: at each of the N friendly reception platforms measure, E 1 , the communication signals Su friends received by said platforms from the M friendly transmitters, from said measurements, for each of the N friendly reception platforms, estimate, E 2 , the M useful levels received and the M useful propagation channels, N * M estimated,
- E 3 : Establish a local interference situation: at each of the N friendly reception platforms measure, E 4 , the interference signals received by said friendly reception platforms from the J jammers, from measurements of the interference signals , for each of the N friendly reception platforms, estimate, E 5 , the J fratricidal interference levels received and the J fratricidal interference channels, N * J estimated in all,
- knowing a priori the waveforms of the jamming signals and the associated settings, from the states of the local jamming situation established by each of the N receiving platforms on the J signals coming from the J jammers, from the local situation of reception established by each of the N receiving platforms on the useful communication signals Su, determine for each of the M friendly transmitting platforms and for each of the N friendly receiving platforms, at least one of the following configuration parameters: a frequency plan, and / or temporal positioning of transmissions, antenna diagrams and / or orientations, radio access diagrams and modulation / coding diagrams of transmitted and received signals, the parameter (s) being adapted to minimize or eliminate fratricidal effects on N friendly reception platforms,
- using said configuration parameters in transmission and / or reception for the M friendly transmission platforms and the N friendly reception platforms.
Après avoir défini un premier ensemble de paramètres de configuration des M plateformes amies et des N plateformes amies, le procédé va réitérer les étapes E0 à E5 au cours du temps afin de maintenir et d'optimiser les paramètres de configuration des plateformes.After having defined a first set of configuration parameters of the M friendly platforms and of the N friendly platforms, the method will reiterate the steps E 0 to E 5 over time in order to maintain and optimize the configuration parameters of the platforms.
Le procédé utilise, par exemple, la mesure des canaux de propagation en provenance des J plateformes de brouillage, pour reconnaître in situ une stratégie de brouillage prédéfinie et connue afin d'optimiser conjointement l'émission et la qualité des transmissions utiles au niveau des plateformes émettrices et réceptrices amies en adaptant les niveaux de puissance d'émission et/ou les plans de fréquence et/ou le positionnement temporel des émissions et/ou les schémas de codage spatio-temporels et/ou les protocoles d'accès à la ressource radioélectrique employés par les émetteurs et les récepteurs amis.The method uses, for example, the measurement of the propagation channels coming from the J scrambling platforms, to recognize in situ a predefined and known scrambling strategy in order to jointly optimize the transmission and the quality of the useful transmissions at the level of the platforms. friendly transmitters by adapting the transmission power levels and / or the frequency plans and / or the temporal positioning of the transmissions and / or the spatio-temporal coding schemes and / or the protocols for accessing the radioelectric resource used by friendly transmitters and receivers.
Le procédé peut utiliser des signaux de brouillage qui codent, de manière connue des récepteurs amis, les informations utiles aux émetteurs et récepteurs amis afin d'informer ceux-ci de la stratégie de brouillage employée, des caractéristiques des formes d'onde de brouillages et des paramètres associés, puissance d'émission, type de diagramme et orientation des antennes, position, altitude, pour faciliter l'optimisation conjointe des émissions et des traitements en réception des transmissions utiles au niveau des plateformes émettrices et réceptrices amies, lesdites informations codées étant reconstituées par l'analyse des signaux de brouillage reçus par les récepteurs amis ou décodées dans les signaux de brouillage reçus par les récepteurs amis.The method can use scrambling signals which encode, in a manner known to friendly receivers, information useful to friendly transmitters and receivers in order to inform the latter of the scrambling strategy employed, the characteristics of the interference waveforms and associated parameters, transmission power, type of diagram and orientation of the antennas, position, altitude, to facilitate the joint optimization of the transmissions and reception processing of useful transmissions at the level of the friendly transmitting and receiving platforms, said coded information being reconstituted by the analysis of the jamming signals received by the friendly receivers or decoded in the jamming signals received by the friendly receivers.
Selon une variante de réalisation, le procédé utilise, par exemple, des émetteurs et des récepteurs amis programmables adaptés à prendre en compte dynamiquement des consignes d'émission, sur la puissance et/ou sur des paramètres temporels, la forme d'onde, les codage spatio-temporels, la pondération amplitude phase des éléments d'antenne.According to an alternative embodiment, the method uses, for example, transmitters and programmable friendly receivers adapted to dynamically take into account transmission instructions, on the power and / or on temporal parameters, the waveform, the spatio-temporal coding, the amplitude phase weighting of the antenna elements.
Le procédé peut être utilisé dans des réseaux de transmission utilisant les protocoles MIMO, MISO, SIMO ou SISO avec ou sans voie retour des récepteurs amis vers les émetteurs amis.The method can be used in transmission networks using MIMO, MISO, SIMO or SISO protocols with or without a return path from friendly receivers to friendly transmitters.
Le procédé peut aussi être utilisé dans un réseau radio comprenant des récepteurs adaptés à mesurer des valeurs de canaux de transmission sur les émetteurs utiles et sur les brouilleurs.The method can also be used in a radio network comprising receivers adapted to measure the values of transmission channels on the useful transmitters and on the jammers.
Selon une autre variante, le procédé peut être utilisé dans un réseau radio comportant un ou plusieurs postes de réception comportant des éléments antennaires couplés à un intercepteur adapté à effectuer des mesures de canal de transmission sur les émetteurs utiles et sur les brouilleurs.According to another variant, the method can be used in a radio network comprising one or more reception stations comprising antenna elements coupled to an interceptor adapted to carry out transmission channel measurements on the useful transmitters and on the jammers.
Le procédé est à décision décentralisée et propre à chaque lien émetteur ami récepteur ami. Il exploite notamment les capacités de mesures d'environnement à l'œuvre dans les modems modernes (SISO, MISO, SIMO et MIMO selon les cas). Il exploite aussi la connaissance, a priori par les postes émetteurs récepteurs amis, des plans de fréquence, motifs et formes d'onde brouillage, ce qui les rend aisément reconnaissables par les postes amis avec une analyse a minima, déroulée en même temps que les mesures de CIR et que les procédés d'égalisation informés propres aux modems modernes. Par ailleurs, les plans de fréquence, motifs temporels et schémas de modulation codage propres aux liens amis peuvent être eux aussi prédéfinis à l'avance avec un jeu réduit de paramètres, et adaptés au fil de l'eau à la situation radioélectrique, selon l'occupation des canaux en fréquence, les motifs temporels et les formes d'onde de brouillage. Les besoins d'analyse dans les émetteurs/récepteurs amis sont alors réduits et la prise de décision sur l'adaptation des signaux de communication amis s'en trouve alors simplifiée.The process is decentralized and specific to each sender friend receiver friend link. In particular, it makes use of the environmental measurement capacities at work in modern modems (SISO, MISO, SIMO and MIMO as appropriate). It also exploits the knowledge, a priori by the friendly transceiver stations, of the interference frequency plans, patterns and waveforms, which makes them easily recognizable by the friendly stations with a minimum analysis, carried out at the same time as the CIR measurements and informed equalization procedures specific to modern modems. In addition, the frequency plans, temporal patterns and coding modulation schemes specific to friendly links can also be predefined in advance with a reduced set of parameters, and adapted to the radio situation over time, depending on the situation. Frequency channel occupancy, time patterns and interference waveforms. The analysis needs in the friendly transmitters / receivers are then reduced and the decision making on the adaptation of the friendly communication signals is then simplified.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description donnée à titre illustratif et nullement limitatif annexée des figures qui représentent :
- La
figure 1 , un exemple d'architecture du système selon l'invention, - La
figure 2 , un exemple formel de modèle de canal de propagation généralisé au cas MIMO, avec définitions et notations des grandeurs géométriques et physiques afférentes, - Les
figures 3A ,3B , une illustration des notions de graphe et de macrographe réseau, utilisées pour décrire les liens entre postes amis (Tx, Rx), les interactions entre brouilleurs Br et entités externes à brouiller, - La
figure 4 , un produit logique entre graphe réseau et matrice canal, définissant une matrice de canal généralisée qui tient compte à la fois des liens ou interactions entre les acteurs, émetteurs récepteurs, brouilleurs, zones ou points à brouiller, et des canaux de propagation entre ces acteurs.
- The
figure 1 , an example of the architecture of the system according to the invention, - The
figure 2 , a formal example of a propagation channel model generalized to the MIMO case, with definitions and notations of the related geometrical and physical quantities, - The
figures 3A ,3B , an illustration of the notions of graph and network macrograph, used to describe the links between friendly stations (Tx, Rx), the interactions between jammers Br and external entities to be jammed, - The
figure 4 , a logical product between network graph and channel matrix, defining a generalized channel matrix which takes into account both the links or interactions between the players, transceivers, jammers, areas or points to be jammed, and the propagation channels between these players .
L'exemple qui suit est donné à titre illustratif et nullement limitatif pour un système de communication comportant N_pl plates-formes de transmission qui disposent de postes de communication MIMO, MISO, SIMO ou SISO.The example which follows is given by way of illustration and in no way limiting for a communication system comprising N_pl transmission platforms which have MIMO, MISO, SIMO or SISO communication stations.
La
Une ou plusieurs stations de réception Rx1, Rx2,..., RxN sont en liaison point à point ou point à multipoints par voie de communication hertzienne par exemple avec M=N_pl - 1 ≤ N_pl plateformes ou postes émetteur/récepteur amis 10, c'est-à-dire des postes équipés d'une partie émettrice Tx et d'une partie réceptrice Rx. Les M plateformes amies sont équipées d'antennes 10e et de systèmes 11 dynamiquement configurables d'émission de signaux de transmission utiles.One or more receiving stations Rx 1 , Rx 2 , ..., Rx N are on a point-to-point or point-to-multipoint link by wireless communication, for example with M = N_pl - 1 ≤ N_pl platforms or friendly transmitter / receiver stations 10, that is to say stations equipped with a transmitting part Tx and a receiving part Rx. The M friendly platforms are equipped with
Le réseau comprend un nombre N ≤ N_pl desdites plateformes, dites aussi amies, étant équipées d'antennes 12r et de systèmes 13 dynamiquement configurables de réception de signaux de transmission utiles.The network comprises a number N ≤ N_pl of said platforms, also called friendly platforms, being equipped with
Parmi ces N_pl plateformes, un nombre J ≤ N_pl plates-formes «brouilleur» Br1,... BrJ disposent de système 14 et d'une antenne de brouillage 15b, de type omnidirectionnel, de type directive ou de type réseau. Les caractéristiques d'émission des systèmes et antennes sont connues des plateformes amies. Les caractéristiques d'émission sont notamment choisies pour empêcher les transmissions entre des entités externes audit réseau de plates-formes amies, lesdites plateformes constituant un réseau inter-plateformesAmong these N_pl platforms, a number J ≤ N_pl “jammer” platforms B r1 , ... B rJ have
Les plateformes amies (brouilleurs ou sans brouilleur) définissent donc un réseau de communications inter plateformes qui apparaît, si l'on considère l'ensemble des éléments antennaires, comme un macro-réseau. Sur la
Chaque station est équipée d'un dispositif adapté à gérer, à chaque instant, les liens de communication avec les autres stations, le dispositif étant par exemple un organe de décision 20 et de contrôle local décentralisé et propre à chaque lien émetteur/récepteur ami.Each station is equipped with a device adapted to manage, at any time, the communication links with the other stations, the device being for example a decision-making
Les organes de décision correspondent, par exemple, à la couche d'accès MAC d'un terminal ou d'un poste maître. Un poste comporte un dispositif de traitement recevant les informations sur le signal ami, signal brouillage, les valeurs des canaux associés et qui est adapté à en déduire les valeurs des paramètres d'émission/réception qui permettent de ne pas perturber les liens entre amis.The decision-making bodies correspond, for example, to the MAC access layer of a terminal or of a master station. A station comprises a processing device receiving information on the friend signal, scrambling signal, the values of the associated channels and which is adapted to deduce therefrom the values of the transmission / reception parameters which make it possible not to disturb the links between friends.
Les liens de communication sont représentés sur la
- I : lien commun classique incluant l'ensemble des mesures effectuées sur les liens de communications ou en anglo-saxon « reporting » (mesures effectués par les postes amis ou par des intercepteurs amis au profit des postes amis sur les séquences de signaux émis par les émetteurs amis Tx,) retransmis le cas échéant par voie retour vers les postes Tx amis,
- II : lien comprenant le compte-rendu ou « reporting » des mesures sur signal brouilleur, i .e. l'ensemble des mesures effectuées sur les signaux brouilleurs (mesures effectués par les récepteurs amis ou par des intercepteurs au profit des postes récepteurs amis sur les séquences de signaux émis par les brouilleurs Br, informations retransmises le cas échéant par voie retour vers les postes Tx amis),
- III : lien de commande des brouilleurs à partir des informations collectées par les récepteurs ou intercepteurs sur la plate forme du brouilleur (ou en liaison avec celle-ci) et de l'organe de décision local propres aux liens Tx amis Rx amis, et
- IV : émission des signaux de brouillage vers la zone visée ZB et/ou vers les entités externes Ci au réseau amis.
- I: classic common link including all the measurements made on the communications links or in Anglo-Saxon “reporting” (measurements made by friendly stations or by friendly interceptors for the benefit of friendly stations on the signal sequences emitted by the Tx friendly transmitters,) retransmitted if necessary by return channel to friendly Tx sets,
- II: link including the report or "reporting" of measurements on interfering signal, i .e. all the measurements carried out on the interfering signals (measurements carried out by friendly receivers or by interceptors for the benefit of friendly receiving stations on the signal sequences emitted by the Br jammers, information retransmitted if necessary by return channel to the Tx stations friends),
- III: jammer control link from information collected by receivers or interceptors on the jammer platform (or in conjunction with it) and from the local decision-making body specific to Tx friends Rx friendly links, and
- IV: transmission of jamming signals to the targeted zone ZB and / or to entities Ci external to the friendly network.
Le procédé mis en œuvre par l'invention repose notamment sur :
- les enregistrements/mesures des signaux de communication reçus par des intercepteurs, modules d'analyses et fonction d'appréhension de l'environnement (ou « sensing » en anglais) dédiés qui sont par exemple co-localisés ou intégrés avec au moins l'un des postes amis,
- les enregistrements/mesures des signaux de brouillage interférant avec les postes amis, par des intercepteurs, modules d'analyses et fonction de sensing dédiés qui sont par exemple co-localisés ou intégrés avec au moins l'un des postes amis,
- une description formelle des interactions entre postes émetteurs amis Tx, postes récepteurs amis Rx, brouilleurs Br et entités externes à brouiller Ci, par des graphes et macro-graphes qui seront précisés dans la suite,
- sur un modèle général de propagation du canal de transmission, généralisé à la prise en compte des interactions effectives entre postes émetteurs et récepteurs amis (Tx Rx) (généralement intégrés ensemble au sein d'un poste de transmission ami), brouilleurs Br et entités externes Ci, au travers d'une notion de matrice canal généralisée précisée dans la suite,
- sur la mise en forme puis sur la résolution partielle d'un problème d'optimisation sous contraintes, précisé dans la suite,
- des brouilleurs programmables et dynamiquement configurables en terme de forme d'onde (enveloppe, modulation, amplitude, phase, etc.), pour lesquels sont connus les plans de fréquence (choix des bandes sous bandes et porteuses du signal de brouillage), les motifs temporels d'émission (récurrence des émissions selon le temps et la fréquence),
- de formes d'onde de brouillage, qui sont multiples et le cas échéant complexes, mais connues des récepteurs amis,
- des séquences de signaux numériques Sb émis par les brouilleurs, choisis et adaptés pour permettre des mesures précises en réception sur lesdits signaux de brouillages reçus par les postes ou stations du réseau,
- des séquences de signaux numériques Su émis par les émetteurs amis, choisis pour permettre des mesures précises en réception sur lesdits signaux amis reçus pas les postes ou stations du réseau,
- une élaboration de la situation de brouillage locale au niveau d'un poste, d'après les mesures de puissance de brouillage reçues sur les postes et des canaux de transmission associés ; l'élaboration est effectuée par les postes amis, aidée par la connaissance a priori par les récepteurs amis des plans de fréquence, motifs temporels et formes d'ondes de brouillage possibles,
- une élaboration de la situation de réception locale au niveau d'une station, d'après les mesures précises de puissance utile reçue provenant des émetteurs amis et des canaux de transmission associées ; l'élaboration est effectuée par les postes amis, aidée par la connaissance a priori par les récepteurs amis des plans de fréquence, motifs temporels et formes d'ondes amies possibles,
- de plans de fréquence, motifs et récurrences d'émission, schémas de codage et de modulation spatio-temporels paramétrables des signaux numériques émis par les émetteurs amis, choisis et destinés à leur permettre d'adapter dynamiquement les liens de transmission à la situation de brouillage, à la fois par traitement d'antenne (conformations et orientations optimales des diagrammes d'antenne en émission et en réception) et par traitement temps fréquence (égalisation, modulation et codages et débits adaptatifs, etc.),
- des organes de décisions décentralisés, voire internes aux postes amis, permettant l'élaboration de consignes et des paramétrages adaptatifs en émission réception qui optimisent les liens entre postes amis, lesdites décisions étant basées sur l'élaboration des situations de brouillage locales et sur l'élaboration des situations de réception locales précitées.
- the records / measurements of communication signals received by dedicated interceptors, analysis modules and environmental sensing function which are for example co-located or integrated with at least one friendly posts,
- recordings / measurements of jamming signals interfering with friendly stations, by dedicated interceptors, analysis modules and sensing function which are for example co-located or integrated with at least one of the friendly stations,
- a formal description of the interactions between friendly transmitting stations Tx, friendly receiving stations Rx, jammers Br and external entities to be scrambled Ci, by graphs and macro-graphs which will be specified in the following,
- on a general propagation model of the transmission channel, generalized to take into account the effective interactions between friendly transmitting and receiving stations (Tx Rx) (generally integrated together within a friendly transmission station), Br jammers and external entities Ci, through a notion of generalized channel matrix specified below,
- on the formatting then on the partial resolution of an optimization problem under constraints, specified in the continuation,
- programmable and dynamically configurable jammers in terms of waveform (envelope, modulation, amplitude, phase, etc.), for which the frequency plans are known (choice of bands under bands and carriers of the jamming signal), the patterns emission times (recurrence of emissions according to time and frequency),
- jamming waveforms, which are multiple and possibly complex, but known to friendly receivers,
- sequences of digital signals Sb emitted by the jammers, chosen and adapted to allow precise measurements in reception on said interference signals received by the stations or stations of the network,
- sequences of digital signals Su emitted by friendly transmitters, chosen to allow precise measurements in reception on said friendly signals received by stations or stations of the network,
- developing the local interference situation at a station, based on the interference power measurements received at the stations and associated transmission channels; the elaboration is carried out by the friendly stations, helped by the a priori knowledge by the friendly receivers of the frequency planes, temporal patterns and shapes possible interference waves,
- an elaboration of the local reception situation at a station, based on the precise measurements of useful power received from the friendly transmitters and the associated transmission channels; the elaboration is carried out by the friendly stations, aided by the a priori knowledge by the friendly receivers of the frequency plans, temporal patterns and possible friendly waveforms,
- frequency plans, transmission patterns and recurrences, configurable spatio-temporal coding and modulation schemes of the digital signals transmitted by friendly transmitters, chosen and intended to allow them to dynamically adapt the transmission links to the jamming situation , both by antenna processing (optimal conformations and orientations of the antenna patterns in transmission and reception) and by time-frequency processing (equalization, modulation and adaptive codings and rates, etc.),
- decentralized decision-making bodies, or even internal to friendly stations, allowing the development of instructions and adaptive settings in transmission reception which optimize the links between friendly stations, said decisions being based on the development of local jamming situations and on the development of the aforementioned local reception situations.
Dans la suite de la description, les canaux sont déterminés comme étant constitués de l'ensemble des propagations hertziennes entre chacun des émetteurs (brouilleur ou émetteur de communication ami) et chacun des récepteurs de communication ami ou chacune des cibles ou zones à brouiller Ci (les zones à brouiller étant discrétisées sous formes de listes de points à brouiller).In the remainder of the description, the channels are determined as being made up of all the radio propagations between each of the transmitters (jammer or friend communication transmitter) and each of the friend communication receivers or each of the targets or areas to be jammed Ci ( the areas to be scrambled being discretized in the form of lists of points to be scrambled).
La matrice de canal est la matrice des combinaisons des canaux de propagation hertzienne entre les émetteurs et les récepteurs (matrice de canal Tx Rx), entre les brouilleurs et les récepteurs (matrice de canal Br Rx) ou entre les brouilleurs et chacun des points à brouiller (matrice de canal Br, Ci). Ces matrices sont considérées dans une première approche globale entre les plateformes (et non pas entre les éléments antennaires présents sur chaque plate-forme) et la valeur am,n d'un élément de la matrice canal décrit donc physiquement et globalement le canal Hertzien entre la plateforme m et la plateforme n. Dans le cas où un récepteur ami entre en jeu, la matrice est renseignée à partir des mesures effectuées sur les signaux utiles et sur les signaux brouilleurs. Dans le cas où une zone ou un point à brouiller Ci entre en jeu, la matrice est renseignée à partir d'un modèle de propagation entre un brouilleur Br et la cible Ci. Toutes ces matrices sont ensuite considérées dans une deuxième approche entre chaque élément antennaire d'émission (chaque plateforme peut être dotée de plusieurs antennes d'émission, par exemple antenne de brouillage et antenne de transmission, elles-mêmes constituées de réseaux d'éléments antennaires) et chaque élément antennaire de réception (chaque plateforme peut être dotée de plusieurs antennes de réception, elles-mêmes constituées de réseaux d'éléments antennaires). Pour chacune des approches, le premier niveau de description de cette matrice est binaire am,n =1 si la plateforme (respectivement l'antenne) n, reçoit un signal de la plateforme (respectivement l'antenne) m, un niveau plus fin dans la seconde approche en particulier, correspond à considérer am,n comme la réponse impulsionelle du canal m,n, (le cas échéant matricielle) ce qui caractérise complètement un canal linéaire multiple entrée multiple sortie ou MIMO, multiple entrée sortie unique ou MISO, entrée unique multiple sortie ou SIMO, ou simple entrée simple sortie ou SISO. Cette réponse impulsionelle peut être estimée d'après les mesures effectuées par les récepteurs Rx amis sur les séquences de signaux et brouilleurs, par des modèles de propagation considérés entre émetteurs ou brouilleurs et récepteurs, et d'après les modèles de propagation considérés entre Brouilleurs ou émetteurs et cible ou zone à brouiller.The channel matrix is the matrix of combinations of microwave propagation channels between transmitters and receivers (Tx Rx channel matrix), between jammers and receivers (Br Rx channel matrix) or between jammers and each of the points to scramble (Br channel matrix, This). These matrices are considered in a first global approach between the platforms (and not between the antenna elements present on each platform) and the value a m, n of an element of the channel matrix therefore physically and globally describes the Hertzian channel between platform m and platform n. In the event that a friend receiver comes into play, the matrix is filled in from the measurements made on the useful signals and on the interfering signals. In the case where an area or a point to be scrambled C i comes into play, the matrix is informed from a propagation model between a scrambler Br and the target Ci. All these matrices are then considered in a second approach between each transmitting antenna element (each platform can be equipped with several transmitting antennas, for example scrambling antenna and transmission antenna, themselves made up of arrays of antenna elements) and each receiving antenna element (each platform can be equipped with several receiving antennas, themselves made up of networks of antenna elements). For each of the approaches, the first level of description of this matrix is binary a m, n = 1 if the platform (respectively the antenna) n, receives a signal from the platform (respectively the antenna) m, a finer level in the second approach in particular, corresponds to consider a m, n as the impulse response of the channel m, n, (if applicable matrix) which completely characterizes a multiple linear channel multiple input output or MIMO, multiple input single output or MISO , single input multiple output or SIMO, or single input single output or SISO. This impulse response can be estimated from measurements made by friendly Rx receivers on the signal sequences and jammers, by propagation models considered between transmitters or jammers and receivers, and from the propagation models considered between jammers or jammers. transmitters and target or area to be interfered with.
La connaissance des positions des stations est utile pour l'optimisation du fonctionnement du réseau de communication et utilisée pour l'optimisation du brouillage. Un synchronisme ou une datation précise des mesures est aussi utile pour une meilleure optimisation globale.Knowledge of station positions is useful for optimizing the operation of the communication network and is used to optimization of interference. A synchronism or precise dating of the measurements is also useful for better overall optimization.
La connaissance précise des séquences de signaux contenues dans les signaux de brouillage Sb et dans les signaux de communication utiles Su est utilisée pour la mesure des niveaux de réception de signal et la mesure des canaux de propagation correspondants par les récepteurs Rx amis, et contribue à l'optimisation globale du procédé.The precise knowledge of the signal sequences contained in the scrambling signals Sb and in the useful communication signals Su is used for the measurement of the signal reception levels and the measurement of the corresponding propagation channels by the friendly Rx receivers, and contributes to the overall optimization of the process.
Les représentations en graphe présentent l'avantage d'offrir une représentation synthétique de l'ensemble des interactions entre les acteurs. Par exemple, il est possible de représenter les plateformes ou les antennes en mettant un arc entre deux plateformes ou antennes si le signal émis par l'une est reçu par l'autre, et donc si le canal a pu être mesuré.Graphical representations have the advantage of offering a synthetic representation of all the interactions between the actors. For example, it is possible to represent platforms or antennas by placing an arc between two platforms or antennas if the signal emitted by one is received by the other, and therefore if the channel could be measured.
On dispose de postes de communication « utiles » MIMO, MISO, SIMO, SISO sur des plates-formes en nombre N_PI, dont J plates-formes comportent des brouilleurs.MIMO, MISO, SIMO, SISO “useful” communication stations are available on platforms in number N_PI, of which J platforms include jammers.
On dispose donc de N_pl plates formes de communication. Chacune de ces plates formes est MIMO, MISO, SIMO ou SISO. On note M1, M2...,MN_pl, le nombre d'éléments antennaires en émission de chacune des ces plates formes. On note N1, N2 ...,NN_pl, le nombre d'éléments antennaires en réception de chacune des ces N plates formes.We therefore have N_pl communication platforms. Each of these platforms is MIMO, MISO, SIMO or SISO. We denote by M 1 , M 2 ..., M N_pl , the number of antenna elements in transmission of each of these platforms. N 1 , N 2 ..., N N_pl , denote the number of antenna elements receiving each of these N platforms.
Le réseau constitué des ΣM_pl = Σm=1... N_pl Mm éléments antennaires émetteurs Tx ou Br et des ΣN_pl = Σn=1...N_pl Nn éléments antennaires Rx apparaît comme un macro-réseau, a priori fortement lacunaire. L'ensemble des plateformes de communication constitue un réseau représenté par le graphe réseau de taille N_pl tel que défini plus haut et noté G0. Lorsque l'on considère l'ensemble des éléments antennaires, on lui préfère une représentation par le macro-graphe de taille ΣM_pl+ΣN_pl tel que défini plus haut et noté G0'.The network made up of Σ M_pl = Σ m = 1 ... N_pl M m transmitter antenna elements Tx or Br and Σ N_pl = Σ n = 1 ... N_pl N n antenna elements Rx appears as a macro-network, a priori strongly incomplete. The set of communication platforms constitutes a network represented by the network graph of size N_pl as defined above and denoted by G 0 . When we consider all the antenna elements, we prefer a representation by the macro-graph of size Σ M_pl + Σ N_pl as defined above and noted G 0 '.
La matrice de canal de ce macro réseau constitué de N_pl plateformes et ΣM_pl+N_pl éléments antennaires peut s'écrire formellement, comme il sera explicité ci-après ou comme on peut le voir sur les
Dans le procédé mis en œuvre, dit « en boucle ouverte » selon l'invention, les émetteurs, récepteurs et nœuds de communication du réseau ami gèrent à chaque instant t (échantillonnage tk, k = 1, 2,...), les liens de communication et les paramétrages afférents (protocoles, débits, schémas de codage et modulation, le cas échéant, la pondération des réseaux d'antenne en émissions/réception, utilisation de relais, etc.), en s'adaptant à l'environnement radioélectrique et aux résidus de brouillage éventuels, en étant explicitement pilotés par un organe de décision et contrôle local, décentralisé et propre à chaque lien Tx-Rx ami. Les signaux et niveaux de brouillage eux-mêmes ne sont pas contrôlés à partir des émetteurs ou des récepteurs amis, mais fixés en fonction de critères d'efficacité indépendants et propres à la géométrie et aux cibles à brouiller. La situation radioélectrique et le niveau d'interférence dus aux brouillages sont mesurés par le récepteur ami sur chaque lien. Le plan de fréquence, le paramétrage spatio-temporel temporel de l'accès radio, les schémas de modulation et de codage, et les traitements en réception dans les postes amis sont définis par le contrôle local décentralisé au niveau de chaque poste pour optimiser le lien utile et pour minimiser les effets fratricides résiduels liés aux brouillages, et ce, en mettant à profit les techniques disponibles connues de l'Homme du métier sur les postes amis, le cas échéant, par exemple : transposition des communications utiles sur des porteuses vides et/ou peu brouillées dans le plan de fréquence, « positionnement temporel » ou « slottage » en anglais de la communication sur des intervalles de temps peu brouillés ou laissés vides par des formes de brouillage elles-mêmes « slottées » ou impulsives), formation de voie antibrouillée, techniques de réduction d'interférences et techniques de séparation et de démodulation conjointes pour des récepteurs amis disposant de réseaux antennaires et/ou exploitant des codages orthogonaux dans les signaux utiles émis, réduction de débit et/ou augmentation du pouvoir de correction des codages utilisés (au prix de l'efficacité spectrale, de la complexité du traitement de réception, de la consommation le cas échéant), etc.In the method implemented, called “open loop” according to the invention, the transmitters, receivers and communication nodes of the friend network manage at each instant t (sampling t k , k = 1, 2, ...), the communication links and the related settings (protocols, bit rates, coding and modulation schemes, where applicable, the weighting of the antenna networks in transmission / reception, use of relays, etc.), adapting to the radio environment and possible interference residues, by being explicitly managed by a local, decentralized decision-making and control body specific to each friendly Tx-Rx link. The interference signals and levels themselves are not controlled from friendly transmitters or receivers, but set according to independent efficiency criteria specific to the geometry and the targets to be interfered with. The radio situation and the level of interference due to jamming are measured by the friendly receiver on each link. The frequency plan, spatio-temporal and temporal radio access configuration, modulation and coding schemes, and reception processing in friendly stations are defined by decentralized local control at each station to optimize the link useful and to minimize the residual fratricidal effects associated with interference, by making use of the available techniques known to those skilled in the art on friendly stations, where appropriate, for example: transposition of useful communications to empty carriers and / or little scrambled in the frequency plan, "temporal positioning" or "slottage" in English of the communication on time intervals little scrambled or left empty by forms of jamming themselves "slotted" or impulsive), anti-jamming pathway formation, interference reduction techniques and joint separation and demodulation techniques for friendly receivers having antenna arrays and / or using orthogonal encodings in the wanted signals transmitted, reduction of bit rate and / or increase in signaling power correction of the encodings used (at the cost of spectral efficiency, of the complexity of the reception processing, of the consumption if necessary), etc.
L'ensemble des réseaux antennaires des émetteurs Tx1,..., TxM (M ≤ N_pl) et des récepteurs Rx1,..., RxN (N ≤ N_pl) est donc formalisé comme un macro-réseau G0' (défini par une matrice de taille (ΣM_pl+ΣN_pl)2) dont les liens sont complètement décrits comme sur la
- N est le nombre exact de plates formes réceptrices comportant une antenne de réception (N ≤ N_pl),
- M est le nombre exact de plates formes émettrices comportant une antenne d'émission destinée aux transmissions de signaux utiles (M ≤ N_pl),
- H0' est la matrice généralisée de canal « émetteurs vers récepteurs»,
- Xn(t)
n 1,..., N est le vecteur des signaux utiles reçus sur le réseau des éléments d'antennes de la plate-forme réceptrice d'indice n, , - Sm(t) n = 1,...,M est le vecteur des signaux émis sur le réseau des éléments d'antennes de la plate-forme émettrice d'indice m, de bande B,
- N is the exact number of receiving platforms including a receiving antenna (N ≤ N_pl),
- M is the exact number of transmitting platforms including a transmitting antenna intended for the transmission of useful signals (M ≤ N_pl),
- H 0 'is the generalized matrix of the channel "transmitters to receivers",
- X n (t)
n 1, ..., N is the vector of useful signals received on the array of antenna elements of the receiving platform of index n,, - S m (t) n = 1, ..., M is the vector of signals transmitted over the array of antenna elements of the transmitting platform of index m, of band B,
Sur la
Le lien entre l'élément d'indice m du réseau de plates-formes émettrices et l'élément d'indice n du réseau de plates-formes réceptrices est caractérisé par :
- Sm(t) précité,
- Xnm(t), le vecteur contribution du signal Sm reçu sur l'élément n du réseau antennaire en réception,
- Xn(t) précité, vecteur signal total reçu sur le capteur n du réseau,
- Lmn le nombre de trajets du canal de propagation,
- I l'indice du I-ième multi-trajet,
- α(m,n)I l'atténuation du trajet I par rapport aux pertes moyennes,
- γ(m,n)I, la direction d'arrivée moyenne du trajet I,
- τ(m,n)I, le retard moyen du trajet L, les retards sont contenus dans un intervalle [O, T(m,n)] dépendant du canal urbain, montagneux, etc.
- N(m,n), est le nombre de sous-trajets associés au trajet I supposés indiscernables pour le signal de bande B donc répartis dans un intervalle de durée T(m,n)<<1/B
- ni est l'indice du sous-trajet I,
- ϕ(m,n) ni,i est la phase du sous-trajet d'indices I et ni,
- α(m,n) ni,i est le niveau relatif du sous trajet d'indices I et ni
- θ(m,n) ni,i est la direction d'arrivée du sous-trajet d'indices I et ni
- Us(θ(m,n) ni,i) est le vecteur directionnel correspondant au sous trajet d'indices I et ni pour la source de signal s.
- S m (t) above,
- X nm (t), the contribution vector of the signal Sm received on the element n of the antenna array in reception,
- X n (t) above, total signal vector received on the sensor n of the network,
- L mn the number of paths of the propagation channel,
- I the index of the I-th multi-path,
- α ( m, n) I the attenuation of the path I compared to the average losses,
- γ (m, n) I, the average direction of arrival of path I,
- τ (m, n) I, the average delay of the path L, the delays are contained in an interval [O, T (m, n) ] depending on the urban channel, mountainous, etc.
- N (m, n) , is the number of sub-paths associated with path I assumed to be indistinguishable for the band signal B therefore distributed in an interval of duration T (m, n) << 1 / B
- n i is the index of the sub-path I,
- ϕ (m, n) ni, i is the phase of the sub-path with indices I and n i ,
- α (m, n) ni, i is the relative level of the sub-path of indices I and n i
- θ (m, n) ni, i is the direction of arrival of the sub-path with indices I and n i
- U s (θ (m, n) ni, i ) is the directional vector corresponding to the subpath of indices I and n i for the signal source s.
La distribution temporelle des trajets détermine son type de fading (plat ou sélectif selon que T(m,n)≤≥ 1/B) et sa cohérence temporelle. La distribution temporelle des sous trajets détermine son type de fading (plat ou sélectif. selon que T(m,n) i≤≥ 1/B) et sa cohérence temporelle. La distribution d'amplitude des trajets (respectivement sous trajets) détermine son type statistique (Rayleigh ou Rice).The temporal distribution of the paths determines its type of fading (flat or selective depending on whether T (m, n) ≤ ≥ 1 / B) and its temporal coherence. The temporal distribution of the sub-paths determines its type of fading (flat or selective. depending on whether T (m, n) i ≤ ≥ 1 / B) and its temporal coherence. The amplitude distribution of the paths (respectively sub-paths) determines its statistical type (Rayleigh or Rice).
La distribution angulaire des trajets (respectivement sous trajets) détermine sa cohérence angulaire (diffusion omni-directionnelle, cône diffusion).The angular distribution of the paths (respectively sub-paths) determines its angular coherence (omni-directional diffusion, diffusion cone).
Datam représente le signal utile à transmettre depuis l'émetteur Txm au récepteur Rxn. Sm représente le signal ou un vecteur signal en sortie de l'émetteur ami Txm, par la transformation linéaire Sm = Codagem.Datam qui modélise en toute généralité un schéma de codage spatio-temporel en émission tel qu'employé en transmissions SISO, SIMO, MISO ou MIMO, l'opérateur Codagem représentant le codage spatio-temporel appliqué par l'émetteur Txm au signal de données utiles Datam en entrée dudit émetteur. L'ensemble des valeurs possibles pour les schémas de codages, Codagem, est noté Dom_Codage.Data m represents the useful signal to be transmitted from the transmitter Tx m to the receiver Rx n . S m represents the signal or a vector signal at the output of the transmitter friend Tx m , by the linear transformation S m = Coding m. Data m which generally models a spatio-temporal coding scheme in transmission as used in SISO, SIMO, MISO or MIMO transmissions, the Coding operator m representing the space-time coding applied by the transmitter Tx m to the payload signal Data m at the input of said transmitter. The set of possible values for the coding schemes, Coding m , is denoted Dom_Codage.
Dans tous les cas, l'opérateur spatio-temporel Codagem peut être défini dans un espace vectoriel d'opérateurs linéaires opérant depuis un espace vectoriel de dimension finie (l'espace des signaux utiles échantillonnés de dimension spatiale finie pris sur un horizon temporel fini et) dans un espace vectoriel image de dimension finie (l'espace des signaux échantillonnés codés spatio-temporellement, lui aussi de dimension spatiale finie et d'horizon temporel fini), et Dom_Codage peut être pris comme la sphère unité dudit espace vectoriel.In all cases, the space-time operator Coding m can be defined in a vector space of linear operators operating from a finite-dimensional vector space (the space of sampled useful signals of finite spatial dimension taken over a finite time horizon and) in a finite-dimensional image vector space (the space of spatiotemporally coded sampled signals, also of finite spatial dimension and finite time horizon), and Dom_Codage can be taken as the unit sphere of said vector space.
La puissance du signal Sm est notée πSm.The power of the signal S m is denoted π Sm .
Il est possible d'exprimer πSm sous la forme πSm =.Sm H.Sm,.It is possible to express π Sm in the form π Sm = .S m H .S m,.
Xm,n =H0'm,n. Sm représente le signal ou le vecteur signal entrée d'un récepteur ami Rxn après propagation dans le filtre Hm,n.X m, n = H 0 ' m, n . S m represents the signal or the vector signal input from a friend receiver Rx n after propagation in the filter H m, n .
La puissance du signal Xmn est notée πXmn. The power of the signal X mn is denoted π Xmn.
Il est possible d'exprimer πXmn sous la forme πXmn = Xmn H.Xmn.It is possible to express π Xmn in the form π Xmn = X mn H. X mn .
Tn représente l'ensemble des traitements et filtrages appliqués au signal d'entrée Xn pour produire le signal en sortie de traitement représenté formellement par Ymn =Tn(Xm,n) ; Tn modélise en toute généralité un schéma de décodage spatio-temporel en réception tel qu'employé en transmissions SISO, SIMO, MISO ou MIMO.T n represents the set of processing and filtering applied to the input signal X n to produce the processing output signal formally represented by Y mn = T n (X m, n ); T n generally models a spatio-temporal reception decoding scheme as used in SISO, SIMO, MISO or MIMO transmissions.
L'ensemble des valeurs possibles pour les traitements en réception Tn est noté Dom_T.The set of possible values for the processing in reception T n is denoted Dom_T.
Dans tous les cas, l'opérateur spatio-temporel Tn peut être défini dans un espace vectoriel d'opérateurs linéaire opérant depuis un espace vectoriel de dimension finie (l'espace des signaux échantillonnés en entrée d'antenne de réception pris sur un horizon temporel fini) à valeur dans un espace vectoriel image de dimension finie (l'espace des signaux échantillonnées décodés spatio-temporellement), et Dom_T peut être pris comme la sphère unité dudit espace vectoriel.In all cases, the spatio-temporal operator T n can be defined in a vector space of linear operators operating from a finite-dimensional vector space (the space of signals sampled at the reception antenna input taken over a horizon time) with value in an image vector space of finite dimension (the space of sampled signals decoded spatio-temporally), and Dom_T can be taken as the unit sphere of said vector space.
Si Tn est purement linéaire, il est possible d'exprimer πYmn en fonction du codage Codagem appliqué, en fonction du canal H0'm,n , et en fonction du traitement appliqué en réception Tn sous la forme
Dans cette expression, seules des données transmises Datam et le canal H0'm,n échappent au contrôle de l'organe de contrôle local, qui peut par contre contrôler Cadagen, et Tn dans les domaines des valeurs possibles Dom_Codage et Dom_T pour optimiser le lien utile Txm Rxn.In this expression, only data transmitted Data m and the channel H 0 ' m, n escape the control of the local control organ, which can on the other hand control Framing n , and T n in the domains of the possible values Dom_Codage and Dom_T to optimize the useful link Tx m Rx n .
Au niveau de chacune des N plateformes de réception amies, le procédé va établir, E0, une situation de réception locale en mesurant, E1, les signaux de communication Su amis reçus par lesdites plateformes en provenance des M émetteurs amis puis, à partir desdites mesures, en estimant, E2, pour chacune des N plates-formes de réception amies les M niveaux utiles reçus et les M canaux de propagation utiles (N*M estimées en tout).At each of the N friendly reception platforms, the method will establish, E 0 , a local reception situation by measuring, E 1 , the communication signals Su friends received by said platforms from the M friendly transmitters then, from of said measures, estimating, E 2 , for each of the N friendly reception platforms the M received useful levels and the M useful propagation channels (N * M estimated in all).
Les signaux utiles et les procédures de mesures et d'égalisation de ces signaux dans les récepteurs, notamment sur des séquences de synchronisation ou sur des séquences pilotes, permettent d'estimer les MxN canaux de communications utiles.The useful signals and the procedures for measuring and equalizing these signals in the receivers, in particular on synchronization sequences or on pilot sequences, make it possible to estimate the MxN useful communication channels.
J plates formes parmi les N_pl sont munies de « brouilleurs » adaptés à brouiller les communications des éléments externes au réseau ami, on les note Br1,..., BrJ. L'ensemble des brouilleurs Br1,..., BrJ et des récepteurs et Rx1,..., RxN constitue un réseau de «brouillage » représenté par un graphe d'interférence noté GJ et soumis à un canal de propagation généralisé HJ'= GJ' & HJ(Br, Rx) défini selon le processus décrit à la
Chacun des brouilleurs Brj, d'indice j, dispose d'un niveau de puissance équivalent rayonné en émission (PIRE) défini par un intervalle [0, PIREMAXj], fixé, et connu des récepteurs amis pour la mise en oeuvre de l'invention, avec :
- une consigne de niveau de puissance C_PIREj,
- une forme d'onde de brouillage Bj, connue et mesurée in situ par les récepteurs amis
- une ou plusieurs durées de brouillage Tbj avec les récurrences Rbi et une avance ou un retard τj en émission du signal Bj par rapport à une horloge commune, ces caractéristiques étant connues apriori et/ou reconnaissables in situ par les récepteurs amis lors de leurs processus de mesure,
- un ou plusieurs intervalles de fréquence notés Fbj de brouillage correspondant aux intervalles de brouillage, connus a priori et/ou reconnaissables in situ par les récepteurs amis lors de leurs processus de mesure,
- des pondérations en amplitude Aj et en phase ϕj,
- le cas échéant une orientation d'antenne Ψj qui peut être assimilée dans la suite comme une pondération spatiale induite par la directivité d'antenne.
- a power level setpoint C_PIRE j ,
- a jamming waveform B j , known and measured in situ by friendly receivers
- one or more jamming durations Tb j with recurrences Rbi and an advance or delay τ j in transmission of the signal B j with respect to a common clock, these characteristics being known a priori and / or recognizable in situ by friendly receivers when their measurement processes,
- one or more frequency intervals denoted Fb j of interference corresponding to the interference intervals, known a priori and / or recognizable in situ by friendly receivers during their measurement process,
- weightings in amplitude A j and in phase ϕ j ,
- where appropriate, an antenna orientation Ψ j which can be assimilated in the following as a spatial weighting induced by the antenna directivity.
Des brouilleurs évolués peuvent être aussi utilisés afin de coder ou tagger dans leur forme d'onde de brouillage les niveaux de puissance PIREs, les formes d'ondes de brouillage, les durées des signaux de brouillage, les récurrences avec lesquelles apparaissent ces signaux de brouillage, les retards, les fréquences, et les pondérations Ai ϕi ψi qu'ils appliquent pour en informer les récepteurs amis.Advanced jammers can also be used in order to code or tag in their jamming waveform the power levels EIRP, the jamming waveforms, the durations of the jamming signals, the recurrences with which these jamming signals appear. , the delays, the frequencies, and the weightings A i ϕ i ψ i which they apply to inform the friendly receivers.
Selon ce qui précède, l'ensemble des réseaux antennaires des brouilleurs Br1,..., BrJ et des réseaux antennaires de réception des plateformes réceptrices Rx1,..., RxN est formalisé par deux macro-réseaux d'interférences définis par :
- un macro-graphe « brouillage fratricide réseau » noté GJ' intégrant les émissions des seuls brouilleurs et la matrice de canal généralisée associée HJ' (
figures 2 ,3A ,3B ).
- a "network fratricidal interference" macro-graph denoted G J 'integrating the emissions of the jammers only and the associated generalized channel matrix H J ' (
figures 2 ,3A ,3B ).
L'expression formelle J(t) des signaux brouilleurs reçus sur un réseau récepteur est alors la suivante à tout instant t :
- N est le nombre exact de plates formes réceptrices comportant une antenne de réception (N ≤ N_pl),
- J est le nombre exact de plates formes comportant une antenne de brouillage (J≤ N_pl),
- HJ'() est la matrice généralisée de canal « brouilleurs vers récepteurs »,
- Jn(t) n = 1,...,N est le vecteur des signaux brouilleurs reçus sur le réseau des éléments d'antennes de la plate-forme réceptrice d'indice n,
- Bj(t) j = 1,...,J est le vecteur des signaux de brouillage émis sur le réseau des éléments d'antennes de la plate-forme d'indice j.
- N is the exact number of receiving platforms including a receiving antenna (N ≤ N_pl),
- J is the exact number of platforms including a jamming antenna (J≤ N_pl),
- H J ' () is the generalized matrix of “jammers to receivers” channel,
- J n (t) n = 1, ..., N is the vector of interfering signals received on the array of antenna elements of the receiving platform of index n,
- B j (t) j = 1, ..., J is the vector of interference signals transmitted on the array of antenna elements of the platform of index j.
Bj représente le signal brouilleur en sortie de brouilleur BrJ.B j represents the interfering signal at the jammer output Br J.
Jjn =HJ'j,n.Bj représente le signal brouilleur pour une transmission depuis le brouilleur BrJ au récepteur Rxn J jn = H J ' j, n. B j represents the interfering signal for transmission from the interfering device Br J to the receiver Rx n
La puissance du signal Jjn en entrée de traitement est notée πJjn The power of the signal J jn at the processing input is denoted π Jjn
Il est possible d'exprimer πJjn sous la forme πJjn = Xmn H.Xmn..It is possible to express π Jjn in the form π Jjn = X mn H. X mn ..
Après passage dans le traitement en réception Tn propre au récepteur Txn, le signal de brouillage en entrée Jjn est transformé en un signal brouilleur en sortie J'jn = Tn(Jjn).After passing through the reception processing T n specific to the receiver Tx n , the scrambling signal at the input J jn is transformed into a scrambling signal at the output J ' jn = T n (J jn ).
La puissance du signal est notée πJ'jn. Il est possible d'exprimer πYmn en fonction du traitement appliqué Tn sous la forme
Dans cette expression, le canal HJ'j,n et le signal de brouillage émis Bj échappent au contrôle de l'organe de contrôle local, qui peut par contre contrôler Tn dans le domaine des valeurs possibles Dom_T pour minimiser le niveau de brouillage en sortie et optimiser le lien utile Txm Rxn. Le domaine Dom_T des valeurs possibles pour Tn dépend de la nature du traitement spatio-temporel appliqué.In this expression, the channel H J ' j, n and the scrambling signal transmitted B j escape the control of the local control unit, which can on the other hand control T n in the domain of possible values Dom_T to minimize the level of output jamming and optimize the useful link Tx m Rx n . The domain Dom_T of possible values for T n depends on the nature of the spatio-temporal processing applied.
Les J plates-formes Br1... BrJ sont destinées à brouiller une ou plusieurs cibles ou zones caractérisées par une liste de positions Ci1 ... CiP à brouiller. Ces positions sont d'abord des points géographiques, mais peuvent par extension être définies « au sens large » dans les domaines temps / fréquence / espace :
- dans le domaine temporel : la zone Ci peut correspondre à des slots temporels à brouiller indexés sur une trame pseudo-périodique connue et/ou contrôlée par la station maître des brouilleurs,
- dans le domaine fréquentiel : la zone Ci peut correspondre à des sous-bandes de brouillage à brouiller soit de manière continue, soit de manière périodique (avec indexation sur une trame pseudo-périodique) connue et/ou contrôlée par le ou les brouilleurs,
- dans le domaine spatial : la zone Ci peut correspondre à la position d'une cible identifiée, à une zone géographique autour de cette position, à une focalisation vers cette position. Ceci permet de considérer une matrice de canal HBC des brouilleurs vers les zones cibles (qui se réduit dans le cas d'une seule zone de brouillage à un vecteur ligne 1xJ), dont les valeurs par défaut peuvent être déterminées en fonction d'un modèle géométrique ou d'un modèle empirique d'atténuation moyenne isotrope dépendant de la distance ou de tout autre modèle paramétrique ou empirique (la zone cible n'informe pas a priori les brouilleurs de l'efficacité du brouillage... le réseau de brouilleur ne peut donc initier sa stratégie de brouillage que d'après un modèle, et seulement ensuite contrôler le cas échéant l'efficacité du brouillage - avec une technique connue sous l'acronyme anglo-saxon look-through par exemple).
- in the time domain: the area Ci can correspond to time slots to be scrambled indexed on a known pseudo-periodic frame and / or controlled by the master station of the scramblers,
- in the frequency domain: the area Ci may correspond to interference sub-bands to be scrambled either continuously or periodically (with indexing on a pseudo-periodic frame) known and / or controlled by the scrambler (s),
- in the spatial domain: the zone Ci can correspond to the position of an identified target, to a geographical zone around this position, to a focusing towards this position. This makes it possible to consider an H channel matrix BC from the jammers to the target areas (which in the case of a single interference area is reduced to a 1xJ line vector), the default values of which can be determined as a function of a geometric model or an empirical distance-dependent isotropic average attenuation model or any other parametric or empirical model (the target area does not a priori inform the jammers about the effectiveness of the interference ... the jammer network It is therefore only possible to initiate its scrambling strategy according to a model, and only then to check if necessary the effectiveness of the scrambling - with a technique known by the Anglo-Saxon acronym look-through for example).
Le signal de brouillage étant fixé et généré, des modules d'analyse ou de sensing dans les récepteurs amis ou des intercepteurs qui leur sont associés produisent des résultats de mesure sur les signaux brouilleurs en exploitant leur information a priori des formes d'ondes et modèle ou « pattern » de brouillage pour accélérer et fiabiliser leur procédure de mesure, de manière à optimiser leurs liens propres par adaptation de leur plans allocation de ressource spectrale et temporelle et de leur schéma se modulation codage. La prise de décision est locale et décentralisée au niveau de chaque lien utile, sans rétroactivité sur les paramétrages appliqués par les brouilleurs, ce qui induit une gestion simplifiée du réseau de brouilleur.The jamming signal being fixed and generated, analysis or sensing modules in the friendly receivers or interceptors associated with them produce measurement results on the interfering signals by exploiting their a priori information of waveforms and model or scrambling “pattern” to accelerate and make their measurement procedure more reliable, so as to optimize their own links by adapting their spectral and temporal resource allocation plans and their modulation coding scheme. Decision-making is local and decentralized within level of each useful link, without retroactivity on the settings applied by the jammers, which leads to simplified management of the jammer network.
Au niveau de chacune des N plateformes amies de réception, E3, on établit une situation de brouillage locale en mesurant, E4, les signaux de brouillage reçus par lesdites plateformes de réception amies en provenance des J brouilleurs, à partir des mesures des signaux de brouillage, pour chacune des N plates-formes de réception amies, on estime, E5, les J niveaux de brouillage fratricides reçus et les J canaux de brouillage fratricides, N*J estimées en tout.At each of the N friendly reception platforms, E 3 , a local interference situation is established by measuring, E 4 , the interference signals received by said friendly reception platforms from the J jammers, from the measurements of the signals interference, for each of the N friendly reception platforms, we estimate, E 5 , the J fratricidal interference levels received and the J fratricidal interference channels, N * J estimated in all.
Les signaux de brouillage intégrant eux aussi des séquences connues, des procédures de mesures et d'égalisation de ces signaux s'appliquent de la même façon sur ces signaux dans les intercepteurs, modules d'analyse ou fonction sensing associées aux récepteurs amis.The scrambling signals also integrating known sequences, procedures for measuring and equalizing these signals apply in the same way to these signals in interceptors, analysis modules or sensing functions associated with friendly receivers.
Les résultats des mesures sont exploités par les récepteurs Rx des postes amis, éventuellement communiqués aux émetteursTx amis, si les liens disposent de voies retour, pour optimiser les liens utiles Tx amis / Rx amis.The results of the measurements are used by the Rx receivers of the friendly stations, possibly communicated to the friendly Tx transmitters, if the links have return channels, to optimize the useful Tx friends / Rx links.
Le réseau de brouilleurs et les paramétrages qui sont appliqués aux signaux de brouillage restent indépendants des consignes d'optimisations propres aux liens utiles.The jammer network and the settings which are applied to the jamming signals remain independent of the optimization instructions specific to the useful links.
Connaissant, a priori, les formes d'ondes des signaux de brouillage et les paramétrages associés, à partir des états de situations locales de brouillage établis par chaque plate-forme réceptrice sur les J signaux provenant des J brouilleurs, à partir des états de situations locales de réception établis par chaque plate-forme réceptrice sur les signaux de communication utiles, le procédé calcule, pour chacune des M plateformes émettrices amies et chacune des N plateformes réceptrice amies des plans de fréquence, des positionnements temporels pour les émissions, des diagrammes et/ou orientations d'antenne, des schémas d'accès radio et des schémas de modulation/codage des signaux émis et reçus éliminant ou tout au moins minimisant les effets fratricides sur les N plateformes amis de réception, On applique ensuite ces premiers plans de fréquence, ces positionnements temporels, ces diagrammes et/ou orientations d'antenne, ces schémas d'accès radio et ces schémas de modulation/codage sur les M plateformes amies en émission et sur les N plates-formes amies en réception, afin d'initialiser la réduction des effets fratricides du brouillage.Knowing, a priori, the waveforms of the jamming signals and the associated settings, from the states of local jamming situations established by each receiving platform on the J signals coming from the J jammers, from the state of situations reception local established by each receiving platform on the useful communication signals, the method calculates, for each of the M friendly transmitting platforms and each of the N friendly receiving platforms, frequency plans, temporal positions for the transmissions, diagrams and / or antenna orientations, radio access schemes and modulation / coding schemes for transmitted and received signals eliminating or all at least minimizing the fratricidal effects on the N friendly reception platforms, We then apply these first frequency plans, these temporal positions, these antenna diagrams and / or orientations, these radio access diagrams and these modulation / coding diagrams on the M friendly transmitting platforms and on the N friendly receiving platforms, in order to initiate the reduction of the fratricidal effects of interference.
Selon un mode de réalisation, les plates formes réceptrices amies poursuivent de façon continue ou de façon récurrente l'évaluation des états locaux de situation de brouillage et des états locaux de situations de réception pour continuer le calcul des plans de fréquence et l'application de ces plans de fréquence, positionnements temporels des émissions, diagrammes et/ou orientations d'antenne, schémas d'accès radio et schémas de modulation/codage des signaux émis et reçus, de façon à maintenir et à optimiser, par itération de trame à trame, le débit utile du service de transmission, la puissance et la qualité des émissions et de la réception sur les plates-formes amies en maintenant ou en réduisant le risque de brouillage fratricide acceptable pour la qualité des transmissions utiles.According to one embodiment, the friendly receiving platforms continuously or recurrently pursue the evaluation of the local states of interference situation and of the local states of reception situations in order to continue the calculation of the frequency plans and the application of. these frequency plans, temporal positions of emissions, antenna diagrams and / or orientations, radio access diagrams and modulation / coding diagrams of the transmitted and received signals, so as to maintain and optimize, by iteration from frame to frame , the useful rate of the transmission service, the power and the quality of the transmissions and of the reception on the friendly platforms while maintaining or reducing the risk of acceptable fratricidal interference for the quality of the useful transmissions.
Différentes variantes de mise en œuvre de l'invention peuvent être déclinées selon la nature des brouilleurs utilisés et le degré d'information des postes amis sur ces brouilleurs, et en enfin selon la capacité de traitement embarquée dans les postes amis.
- 1/ Le procédé selon l'invention peut être mis en œuvre pour des paramètres et modes de brouillage suivant :
- sectoriel
- puissance min/max/moyenne
- pattern spatio-temporel.
- 2/ Dans une variante du procédé, des consignes peuvent également être élaborées et diffusés aux émetteurs amis.
- 3/ Le procédé peut aussi être utilisé pour des schémas Spatio Temporels mis en œuvre dans les postes émetteurs amis parmi les suivant:
- la redondance spatiale simple entre voies Tx et redondance temporelle entre les messages
- le schéma ST robuste en Rx aux interférences externes (i.e. non Multi-Trajet)
- l'utilisation de l'une des antennes Tx pour le signal de brouillage sur chaque Tx MIMO ou MISO et des autres antennes Tx pour la communication
- la formation de "voies spatiale" de brouillage avec un sous-réseau en émission (lacunaire)) de Tx MISO ou MIMO "hybrides" com/brouilleurs.
- 4/ Le procédé peut aussi être utilisé avec des postes récepteurs amis équipés de filtres Spatio Temporels choisi parmi la liste suivante, donnée à titre illustratif et nullement limitatif :
- Annulation Brouilleur
- SIMO par Formation de Voie (FV) ou par Filtrage Adapté Spatial (FAS)
- Filtre adapté spatio-temporel « optimal » en présence interférence(s) externe(s)
- Filtre réjecteur exploitant l'a-priori forme d'onde brouilleur connue
- Filtre réjecteur exploitant l'a-priori direction brouilleur connue (avec ou sans goniométrie préalable du brouilleur)
- etc.
- 1 / The method according to the invention can be implemented for the following scrambling parameters and modes:
- sectoral
- min / max / average power
- spatio-temporal pattern.
- 2 / In a variant of the method, instructions can also be developed and broadcast to friendly transmitters.
- 3 / The process can also be used for Spatio Temporal schemes implemented in friend transmitting stations among the following:
- simple spatial redundancy between Tx channels and temporal redundancy between messages
- the ST diagram robust in Rx to external interference (ie not Multi-Path)
- the use of one of the Tx antennas for the jamming signal on each Tx MIMO or MISO and the other Tx antennas for communication
- the formation of jamming "space paths" with a transmitting subnetwork (incomplete) of Tx MISO or MIMO "hybrid" com / jammers.
- 4 / The method can also be used with friendly receiver stations equipped with temporal spatial filters chosen from the following list, given by way of illustration and in no way limiting:
- Jammer Cancellation
- SIMO by Lane Formation (FV) or by Spatial Adapted Filtering (FAS)
- "Optimal" spatio-temporal matched filter in the presence of external interference (s)
- Rejector filter using a priori known interfering waveform
- Rejector filter using a priori known jammer direction (with or without prior goniometry of the jammer)
- etc.
Le processus d'optimisation des liens utiles fait intervenir certains critères liés à la réduction des brouillages fratricides et/ou à la maximisation du rapport entre la puissance du signal utile et la puissance du brouillage fratricide sur chaque récepteur Rxn, ce qui peut s'écrire d'après ce qui précède sous plusieurs formes, telles que les suivantes, faisant apparaître des fonctionnelles convexes :
- des critères portant sur la minimisation du niveau de signal fratricide moyen ou fratricide+interférent moyen les récepteurs Rxn en sortie de traitement Tn sur le récepteur Rxn,
- des critères portant sur la maximisation du rapport entre la puissance de signal utile en sortie de traitement et la puissance de signal de brouillage résiduel en sortie de traitement sur le récepteur Rxn.
- criteria relating to the minimization of the level of average fratricidal or fratricidal signal + average interfering with the receivers Rx n at the output of processing T n on the receiver Rx n ,
- criteria relating to the maximization of the ratio between the useful signal power at the processing output and the residual jamming signal power at the processing output on the receiver Rx n .
On donne ci dessous à titre illustratif et non limitatif quatre critères qui peuvent être appliqués, du moins complexe au plus complexe à mettre en œuvre.Four criteria which can be applied, from the least complex to the more complex to implement, are given below by way of illustration and without limitation.
Critère de type Seuil max JR : pour chaque récepteur ami Rxn, ce critère garantit un niveau de brouillage sur les signaux en sortie de traitement qui ne dépasse pas un seuil de brouillage donné ΔBrn. Pour chaque récepteur ami Rxn, le paramètre recherché est uniquement l'opérateur traitement en réception de Rxn dans son domaine de valeur. JR max threshold type criterion: for each friend receiver Rx n , this criterion guarantees a level of interference on the signals at the processing output which does not exceed a given interference threshold ΔBr n . For each friend receiver Rx n , the parameter sought is only the processing operator in reception of Rx n in its value domain.
Pour tout n = 1,..., N, il s'agit donc de chercher un paramètre Tn dans le domaine Dom_T qui vérifie le critère de seuillage suivant sur la somme des contributions fratricides résiduelles des brouilleurs :
Critère de type Min JR : pour chaque récepteur ami Rxn, ce critère vise à chercher un niveau de brouillage minimum sur les signaux en sortie de traitement. Pour chaque récepteur ami Rxn, le paramètre optimisé est uniquement l'opérateur traitement en réception de Rxn dans son domaine de valeur. Min JR type criterion: for each friend receiver Rx n , this criterion aims to seek a minimum level of interference on the signals at the processing output. For each friend receiver Rx n , the optimized parameter is only the processing operator in reception of Rx n in its value domain.
Pour tout n = 1,...,N ; il s'agit donc de chercher le traitement en réception Tn qui minimise la somme des contributions fratricides résiduelles des brouilleurs
Ceci s'écrit formellement pour chaque récepteur Rxn :
Réaliser ce critère revient à résoudre pour tout n= 1,..., N ; un problème d'optimisation du critère
Pour chaque lien émetteur ami Txm - récepteur ami Rxn, ce critère vise à garantir un rapport de puissance entre le signal utile en sortie de traitement et le signal de brouillage en sortie de traitement qui dépasse un seuil donné ΔSJRn correspondant à une qualité de réception a priori. Pour chaque lien émetteur amis Txm, récepteur ami Rxn, les paramètres recherchés sont ici
- la matrice de codage des données utiles à l'émission de Txm, soit le paramètre Codagem ∈ Dom_Codage.
- l'opérateur traitement en réception de Rxn, soit Tn ∈ Dom_T.
- the coding matrix of the data useful for the transmission of Tx m , ie the parameter Coding m ∈ Dom_Codage.
- the operator processing in reception of Rx n , that is to say T n ∈ Dom_T.
Pour tout lien ami Txm, Rxn m= 1,...,M ; n= 1,...,N ; il s'agit donc de chercher des paramètres Codagem et Tn dans les domaines respectifs Dom_Codage et Dom_T qui vérifient le critère de seuillage suivant sur le rapport signal utile à bouilleurs :
- sachant que πYmn(Codagem,H0'm,n,Tn) = tr[Ymn.Ymn H] = tr[Tn.Xmn.Xmn H.Tn H] = tr[Tn.H0'm,n.Codagem.Datam.(Tn.H0'm,n.Codagem.Datam)H], sachant que le paramètre de canal H0'm,n n'est pas contrôlé pour l'optimisation du critère mais connu par analyse et mesure et information a priori,
- sachant que les données utiles Datam ne sont ni connues ni contrôlées . sachant que πJ'jn(Tn; HJ'j,n) = tr[J'jn.J'jn H] = tr[Tn.Jjn.Jjn H.Tn H] = tr[(Tn.HJ'j,n.Bj).(Tn.HJ'j,n.Bj)H]
- sachant que les paramètres HJ'j,n et Bj ne sont pas contrôlés pour l'optimisation du critère mais seulement connus par mesure, analyse et information a priori.
- knowing that π Ymn (Coding m , H0 ' m, n , T n ) = tr [Y mn .Y mn H ] = tr [T n .X mn .X mn H .T n H ] = tr [T n . H0 ' m, n .Coding m .Data m . (T n .H0' m, n .Coding m .Data m ) H ], knowing that the channel parameter H 0 ' m, n is not checked for l '' optimization of the criterion but known by analysis and measurement and information a priori,
- knowing that the payload Data m is neither known nor controlled. knowing that π J'jn (T n ; H J ' j, n ) = tr [J' jn .J ' jn H ] = tr [T n .J jn .J jn H .T n H ] = tr [( T n .H J ' j, n .B j ). (T n .H J ' j, n .B j ) H ]
- knowing that the parameters H J ' j, n and B j are not controlled for the optimization of the criterion but only known by measurement, analysis and information a priori.
Pour chaque lien émetteur ami Txm - récepteur ami Rxn, ce critère vise à garantir un rapport de puissance maximal entre le signal utile en sortie de traitement et le signal de brouillage en sortie de traitement correspondant à une qualité de réception a priori optimale pour l'ambiance radioélectrique environnant la transmission Txn <-> Rxm. Pour chaque lien émetteur amis Txm, récepteur ami Rxn, les paramètres recherchés sont ici
- la matrice de codage des données utiles à l'émission de Txm, soit le paramètre Codagem ∈ Dom_Codage.
- l'opérateur traitement en réception de Rxn, soit Tn ∈ Dom_T.
- the coding matrix of the data useful for the transmission of Tx m , ie the parameter Coding m ∈ Dom_Codage.
- the operator processing in reception of Rx n , that is to say T n ∈ Dom_T.
Pour tout lien ami Txm, Rxn m= 1,...,M ; n= 1,...,N ; il s'agit donc de chercher des paramètres Codagem et Tn qui maximisent le rapport entre le puissance du signal utile en sortie de traitement la somme des contributions de brouillage fratricides résiduelles, soit qui maximisent le critère
- sachant que πYmn(Codagem,H0'm,n,Tn) = tr[Ymn.Ymn H] = tr[Tn.Xmn.Xmn H.Tn H] = tr[Tn.H0'm,n.Codagem.Datam.(Tn.H0'm,n.Codagem.Datam)H], sachant que le paramètre de canal H0'm,n n'est pas contrôlé pour l'optimisation du critère mais connu par analyse et mesure et information a priori,
- sachant que les données utiles Datam ne sont ni connues ni contrôlées,
- sachant que πJ'jn(Tn; HJ'j,n) = tr[J'jn.J'jn H] = tr[Tn.Jjn.Jjn H.Tn H] = tr[(Tn.HJ'j,n.Bj).(Tn.HJ'j,n.Bj)H]
- sachant que les paramètres HJ'j,n et Bj ne sont pas contrôlés pour l'optimisation du critère mais seulement connus par mesure, analyse et information a priori.
- knowing that π Ymn (Coding m , H 0 ' m, n , T n ) = tr [Y mn .Y mn H ] = tr [T n .X mn .X mn H .T n H ] = tr [T n .H 0 ' m, n .Coding m .Data m . (T n .H 0 ' m, n .Coding m .Data m ) H ], knowing that the channel parameter H 0 ' m, n is not controlled for the optimization of the criterion but known by analysis and measurement and information a priori,
- knowing that the payload Data m is neither known nor checked,
- knowing that π J'jn (T n ; H J ' j, n ) = tr [J' jn .J ' jn H ] = tr [T n .J jn .J jn H .T n H ] = tr [( T n .H J ' j, n .B j ). (T n .H J ' j, n .B j ) H ]
- knowing that the parameters H J ' j, n and B j are not controlled for the optimization of the criterion but only known by measurement, analysis and information a priori.
Cet exemple particulier de mise en œuvre de l'invention s'applique à l'optimisation du brouillage de barrage tactique en présence de postes amis de communication à évasion de fréquence, procédé qui a fait l'objet du brevet du Demandeur sous le numéro
On montre ci-après comment le procédé général de l'invention décrit précédemment se décline pour cette application particulière.It is shown below how the general process of the invention described above is available for this particular application.
Le brouilleur de barrage ou le réseau de brouilleurs de barrage dispose de la capacité d'interrompre des émissions sur certains slots temporel et certains canaux fréquentiels, en suivant certaines lois pseudo aléatoires. Cette capacité est a priori connue des postes amis, ainsi que les principaux paramétrages possibles qui lui correspondent, en particulier les plans de fréquences et lois pseudo-aléatoires correspondants aux slots inoccupés par les signaux de brouillage.The barrier jammer or the barrier jammer network has the ability to interrupt transmissions on certain time slots and certain frequency channels, by following certain pseudo-random laws. This capacity is a priori known to the friendly stations, as well as the main possible settings which correspond to it, in particular the frequency plans and pseudo-random laws corresponding to the slots unoccupied by the scrambling signals.
P postes tactiques présents sur le théâtre sont à brouiller notés Cip, p = 1,..., P. Ces postes sont de positions connues ou non. Les services qu'ils utilisent et les points de fonctionnement correspondants sont supposés connus des brouilleurs ainsi que leurs caractéristiques (seuils de brouillage/déni des différents services, marges de fonctionnement etc.). Les brouilleurs adaptent les paramétrages de leur forme d'ondes de brouillage de barrage.P tactical posts present in the theater are to be scrambled, denoted Ci p , p = 1, ..., P. These posts are of known or unknown positions. The services they use and the corresponding operating points are assumed to be known to the jammers as well as their characteristics (interference / denial thresholds of the various services, operating margins, etc.). The jammers adapt the settings of their barrage interference waveform.
N émetteurs et récepteurs amis à saut de fréquence cherchent à préserver à préserver leurs liens de communication, notés Rn n = 1,..., N. Ces émetteurs/récepteurs sont de positions approximativement connues et sous le contrôle de nœuds locaux de communications dénommés NLCs (dans une mise en oeuvre simplifiée de l'invention, les NLCs peuvent être par exemple les émetteurs amis de chaque lien utile, dans une mise en œuvre plus élaborée, les NLCs peuvent être des composantes d'infrastructure à portée locale, des relais, des postes de transmission « maîtres » dédiés au commandement, etc.)N frequency-hopping friendly transmitters and receivers seek to preserve and preserve their communication links, denoted R n n = 1, ..., N. These transmitters / receivers are in positions approximately known and under the control of local communication nodes called NLCs (in a simplified implementation of the invention, the NLCs can be for example the friendly transmitters of each useful link, in a more elaborate implementation, the NLCs can be infrastructure components with local scope, relay, "master" transmission stations dedicated to command, etc.)
Les positions des brouilleurs, les positions des émetteurs et des récepteurs amis sous son contrôle et le panel des formes d'ondes utilisables et des paramétrages associés sont connus de chaque NLC, nœud contrôleur local. Par exemple, Les lois de saut de fréquence, et le cas échéant, les canaux slots et puissances d'émissions ainsi que les formes d'ondes utilisées peuvent être choisies par le NCL, voire pilotées au moyen d'un signal de synchronisation transmis vers les postes qu'il contrôle (postes esclaves). Par ailleurs, les NCLs disposent de fonctions de sensing de module d'analyse ou de capacités d'interception associées qui leur permettent de conduire des meures à la fois sur les émetteurs/récepteurs dont ils connaissent les positions, sur les signaux utiles dont ils contrôlent/connaissent les émissions et sur les traitements en réception dss postes esclaves, mais aussi sur les signaux brouilleurs qu'ils ne contrôlent pas mais dont il connaissent les principales caractéristiques possibles qu'ils peuvent retrouver par mesure in situ. Chaque NLC peut donc d'après ses mesures et ses informations a priori sur les formes d'onde de brouillage et sur les postes sous son contrôle :
- ∘ évaluer les risques d'interférences induites par les signaux de brouillage sur les récepteurs qu'il contrôle (ou sur ceux qui sont à préserver).
- ∘ rechercher les slots temporels et les canaux fréquentiels inoccupés par les signaux de brouillage.
- ∘ piloter en conséquence les émissions des postes sous son contrôle de manière à faire coïncider leurs émissions avec les canaux fréquentiels et avec les slots temporels non-occupés par les signaux de brouillage.
- ∘ assess the risks of interference caused by the jamming signals on the receivers it controls (or on those which must be preserved).
- ∘ search for time slots and frequency channels unoccupied by jamming signals.
- ∘ consequently control the transmissions from the stations under its control so as to make their transmissions coincide with the frequency channels and with the time slots not occupied by the jamming signals.
On peut indexer trame par trame le processus d'application du procédé selon l'invention. La k-ième trame sera notée tk. Il s'agit alors pour un nœud contrôleur local NLC à chaque trame :
- de piloter les émissions EVF des communications utiles, sur les créneaux temporels ou slots temps/fréquence laissés vide par les brouilleurs,
- de contrôler au cours du temps la position des émetteurs récepteurs des liens utiles pour garantir (en gérant certaines marges de puissance et certains intervalles temporels de garde) la non-collision des signaux utiles avec les signaux brouilleurs malgré les temps de propagation différents desdits signaux,
- dans le cas de postes mobiles à vitesse rapide, de contrôler au cours du temps le Doppler des émetteurs récepteurs des liens utiles pour garantir (en gérant certaines marges de puissance et certains intervalles fréquentiels de garde) la non-collision des bandes des signaux utiles avec celles des signaux brouilleurs malgré les vitesses relatives différentes des émetteurs desdits signaux.
- to control the EVF transmissions of useful communications, on time slots or time / frequency slots left empty by jammers,
- to control over time the position of the transceivers of the useful links to guarantee (by managing certain power margins and certain time intervals of guard) the non-collision of the useful signals with the interfering signals despite the different propagation times of said signals,
- in the case of mobile stations at high speed, to control the Doppler of the transceivers of the useful links over time to guarantee (by managing certain power margins and certain frequency guard intervals) the non-collision of the bands of useful signals with those of interfering signals despite the different relative speeds of the transmitters of said signals.
Dans de nombreux cas les temps de propagation des signaux de communication sol-sol sur quelques dizaines de kilomètres au plus sont négligeables devant les durées des paliers utiles. De même les décalages Doppler correspondant à des plates formes lentes sont négligeables devant les bandes des émissions utiles. Le problème physique se simplifie et se réduit donc à la détermination des instants de début des émissions et des canaux correspondants à ces émissions par le nœud local de communications (NLC). Dans des cas plus complexes de propagation à grande distance depuis des plates-fromes mobiles (communication sur aéonefs et sur satellite défilants par exemple), le NLC doit en plus tenir compte des temps de propagation et Doppler relatifs).In many cases the propagation times of the ground-to-ground communication signals over a few tens of kilometers at most are negligible compared to the durations of the useful stages. Likewise, the Doppler shifts corresponding to slow platforms are negligible compared to the bands of useful emissions. The physical problem is simplified and therefore reduced to the determination of the instants of the start of the transmissions and of the channels corresponding to these transmissions by the local communications node (NLC). In more complex cases of long-distance propagation from mobile platforms (communication on scrolling aircrafts and satellites, for example), the NLC must also take into account the relative propagation and Doppler times).
Si le Nœud local de communication NLC est idéal, connaît ou sait restituer par sa mesure, les slots et les canaux fréquentiels laissés libres par les brouilleur(s) sur les trames présentes et futures et s'il connait exactement les postes « esclaves » sous risque de brouillage et enfin s'il sait exactement placer les slots de ses postes « esclaves » sur les slots laissés libres par le(s) brouilleurs sans déborder sur les fréquences adjacentes ni sur les slots adjacents, le problème d'optimisation précédent se simplifie sous la forme d'un problème d'allocation de ressources. Il n'y a en effet aucun impact fratricide du brouillage sur les liens utiles dès lors que le NLC peut imposer la consigne suivante aux postes esclaves sous risque de brouillage : pour chaque trame tk, répartir pour les liens sous brouillage les émissions et réceptions des signaux utiles sur les slots laissés libres par le brouilleur, attribuer pour cela les slots et canaux libres aux émetteurs et récepteurs esclaves selon une stratégie de gestion de priorité, selon une stratégie de gestion latence ou selon une stratégie concurrentielle aléatoire de type ALOHA, ou selon toute stratégie classiquement utilisée dans les technologies d'accès radio.If the local communication node NLC is ideal, knows or knows how to restore by its measurement, the slots and frequency channels left free by the jammer (s) on the present and future frames and if it knows exactly the "slave" stations under risk of jamming and finally if he knows exactly how to place the slots of his "slave" stations on the slots left free by the jammer (s) without spilling over to the adjacent frequencies or to the adjacent slots, the previous optimization problem is simplified in the form of a resource allocation problem. There is in fact no fratricidal impact of the scrambling on the useful links since the NLC can impose the following instruction on the slave stations at risk of scrambling: for each frame t k , distribute the transmissions and receptions for the links under scrambling useful signals on the slots left free by the scrambler, allocate the free slots and channels to the transmitters and receivers for this slaves according to a priority management strategy, according to a latency management strategy or according to a random competitive strategy of the ALOHA type, or according to any strategy conventionally used in radio access technologies.
Notons que dans cette mise en œuvre de l'invention, la connaissance précise des positions des postes esclaves et des brouilleurs par le nœud local de communication fournit matière à des optimisations plus poussées tout en restant très simples : par exemple la connaissance des positions directivités et orientations des antennes de brouillage et la connaissance de la position des postes esclaves permet au NLC de restituer par des modèles simples (bilan de liaison) les risques de brouillage de ses postes esclaves, et de ne sélectionner a priori que les postes esclaves qui sont effectivement sous menace de brouillage dans la stratégie d'allocation de ressource précitée. Les mesures effectuées par le NLC et remontées le cas échéant par les postes esclaves au NLC via les voies retour des liens amis ne servent qu'à conforter la stratégie d'allocation en confirmant l'absence de brouillages fratricides ou leurs faibles niveaux sur les slots alloués.Note that in this implementation of the invention, the precise knowledge of the positions of the slave stations and the jammers by the local communication node provides material for further optimizations while remaining very simple: for example the knowledge of the directivity positions and orientations of the jamming antennas and the knowledge of the position of the slave stations allow the NLC to reproduce by simple models (link assessment) the risks of jamming of its slave stations, and to select a priori only the slave stations which are actually under threat of interference in the above-mentioned resource allocation strategy. The measurements carried out by the NLC and reported, if necessary, by the slave stations to the NLC via the return channels of the friendly links only serve to reinforce the allocation strategy by confirming the absence of fratricidal interference or their low levels on the slots. allocated.
Si l'on pousse cette variante à l'extrême, il est même possible de considérer la mise en œuvre de l'invention dans un cadre encore plus simplifié avec un NLC ne réalisant aucune mesure et simplement informé a priori des canaux et slots temporels laissés libres de brouillage ; ladite information provient par exemple d'une loi connue du brouilleur et du NLC décidée à l'avance, ou bien ladite information étant codée dans le signal de brouillage lui-même et décodée par le NLC dans son analyse du signal de brouillage, ou bien la dite information étant obtenue en décodant une information transmise dans un signal de taggage ou de déclenchement associé au brouilleur.If we push this variant to the extreme, it is even possible to consider the implementation of the invention in an even more simplified framework with an NLC not performing any measurement and simply informed a priori of the channels and time slots left. free from interference; said information comes for example from a known law of the scrambler and of the NLC decided in advance, or else said information being encoded in the scrambling signal itself and decoded by the NLC in its analysis of the scrambling signal, or else said information being obtained by decoding information transmitted in a tagging or triggering signal associated with the scrambler.
Les exemples et variantes ci-dessus de mise en œuvre de l'invention s'étendent directement à la prise en compte des imperfections d'un ou de plusieurs brouilleurs, des puissances et directivités en émission desdits brouilleurs, des directivités en réception des récepteurs amis, des atténuations et filtres de propagation des brouilleurs aux récepteurs amis, ainsi que des seuils de fonctionnement des récepteurs amis :
- Temps de descente et de montée du signal de brouillage induisant une durée de disponibilité du slot inférieure à la durée slot, ce qui réduit d'autant la durée transmission exploitables dans les slots de brouillage laissés vides,
- Débordement spectral du signal de brouillage sur une partie des canaux laissés vides, en raison d'un filtrage insuffisant du spectre des signaux de brouillage, ce qui réduit d'autant la bande de transmission utile dans les canaux laissés vides de brouillage
- Bilans de liaison entre les brouilleurs Brj et les récepteurs utiles Rn modélisés par des coefficient de perte Lj,n induisant un niveau en entrée Lj,nPj (Pj : puissance isotrope rayonnée équivalente à l'émission par le brouilleur d'indice j). Ces niveaux d'entrées peuvent être estimés par les récepteurs amis (au moins le NLC, voire les récepteurs esclaves le cas échéant) d'après la connaissance a priori (ou d'après la récupération par analyse des signaux de brouillage) de la PIRE émise, d'après la connaissance des positions et caractéristiques angulaires respectives des émetteurs amis des récepteurs amis et des brouilleurs, et d'après un modèle de propagation simplifié (suffisamment représentatif des phénomènes d'atténuation dans les bandes de fréquence concernées pour la topologie de terrain concerné et pour les distances entrant en jeu). Ces informations, lorsqu'elles sont relatives aux brouilleurs, proviennent par exemple de stratégies connues à l'avance des récepteurs amis (au moins connues du NLC) dont la mise en œuvre est aisément reconnaissable à l'analyse des signaux de brouillage ; ou bien ces informations étant codées dans le signal de brouillage lui-même et décodées par le NLC dans son analyse du signal de brouillage ; ou bien ces informations étant codées dans un signal de taggage associé au brouilleur, par exemple selon le procédé décrit dans la demande de brevet
FR 1203071 - Seuil ΔJRn de fonctionnement relatif au récepteur ami Rxn (selon leur service de transmission), traduisant une condition de la forme [Σj Lj,nPj] < ΔJRn, condition devant être vérifiée par la puissance cumulée des nuisances [Σj Lj,nPj] induites par l'ensemble des brouillages fratricides, nuisances évaluées d'après les estimation de puissance Pj propres à l'émission de chaque brouilleur et d'après le bilan de liaison Lj,n estimés pour chaque lien brouilleur Brj - récepteur Rxn. La condition précitée traduit de manière (ici simplifiée mais suffisante et efficace dans de nombreux cas de mise en œuvre de l'invention) la capacité de réception du lien utile Txm Rxn dans des conditions de bruit + brouillage acceptables. Elle peut être évaluée a priori assez simplement à partir de la connaissance a priori des schémas de brouillage ou de leur reconnaissance in situ par analyse, et par un modèle de bilan de liaison. Elle peut être confortée in situ par mesure de Rxn sur les signaux de brouillage.
- Fall and rise time of the jamming signal inducing a slot availability period less than the slot duration, which correspondingly reduces the transmission time usable in the jamming slots left empty,
- Spectral overflow of the jamming signal on a part of the channels left empty, due to insufficient filtering of the spectrum of the jamming signals, which correspondingly reduces the useful transmission band in the channels left empty of interference
- Link balances between jammers Br j and useful receivers R n modeled by loss coefficients L j, n inducing an input level L j, n P j (P j : radiated isotropic power equivalent to the emission by the jammer index j). These input levels can be estimated by the friendly receivers (at least the NLC, or even the slave receivers if applicable) from the a priori knowledge (or from the recovery by analysis of the jamming signals) of the EIRP. transmitted, according to the knowledge of the respective positions and angular characteristics of the transmitters friendly to the friendly receivers and to the jammers, and according to a simplified propagation model (sufficiently representative of the attenuation phenomena in the frequency bands concerned for the topology of land concerned and for the distances involved). This information, when it relates to the jammers, comes for example from strategies known in advance to friendly receivers (at least known to the NLC), the implementation of which is easily recognizable by analyzing the jamming signals; or this information being encoded in the scrambling signal itself and decoded by the NLC in its analysis of the scrambling signal; or else this information being encoded in a tagging signal associated with the scrambler, for example according to the method described in the patent application
FR 1203071 - Operating threshold ΔJR n relating to the friend receiver Rx n (depending on their transmission service), reflecting a condition of the form [Σ j L j, n P j ] <ΔJR n , a condition that must be verified by the cumulative power of the nuisances [ Σ j L j, n P j ] induced by all fratricidal interference, nuisances evaluated according to the power estimate P j specific to the emission of each jammer and according to the estimated link budget L j, n for each interfering link Br j - receiver Rx n . The aforementioned condition translates in a manner (simplified here but sufficient and efficient in many cases of implementation of the invention) the reception capacity of the useful link Tx m Rx n under acceptable noise + interference conditions. It can be evaluated a priori quite simply on the basis of a priori knowledge of the scrambling patterns or their recognition in situ by analysis, and by a link budget model. It can be reinforced in situ by measuring Rx n on the jamming signals.
Le problème d'optimisation se résout alors de manière très simplifiée par une stratégie de re-allocation de ressource, ici conditionnelle au seuillage ΔJRn : les effets fratricides sur les postes amis restent limités et non significatifs dès lors que le NLC peut imposer la consigne suivante aux postes esclaves sous risque de brouillage (i.e. pour lesquels pour lequel on aurait [Σj Lj,nPj] > ΔSJRn en l'absence de re-allocation et en présence de signaux brouillage correspondant aux évaluations de puissances reçues P1...PJ) : pour chaque trame tk, ré-allouer les liens sous risque de brouillage les émissions et réceptions des signaux utiles sur les slots laissés libres par le brouilleur, attribuer pour cela les slots et canaux libres aux émetteurs et récepteurs esclaves sous risque de brouillage selon une stratégie de gestion de priorité, selon une stratégie de gestion latence ou selon une stratégie concurrentielle aléatoire de type ALOHA, ou selon toute stratégie classiquement utilisée dans les techniques d'accès radio.
- Seuil ΔSJRm,n de fonctionnement relatif aux liens utiles entre émetteur ami Txm récepteur ami Rxn (selon leur service de transmission), traduisant une condition de la forme πYm,n / [Σj Lj,nPj] > ΔSJRn, condition devant être vérifiée par le rapport entre la puissance utile reçue πYm,n mesurée et la puissance cumulée des nuisances [Σj Lj,nPj] induites par l'ensemble des brouillages fratricides, nuisances évaluées d'après les estimation de puissance Pj propres à l'émission de chaque brouilleur et d'après un modèle de bilan de liaison Lj,n estimés pour chaque lien brouilleur Brj - récepteur Rxn. La condition précitée traduit de manière (ici simplifiée mais suffisante et efficace dans de nombreux cas de mise en œuvre de l'invention) la capacité d'établissement et/ou du maintien du lien utile Txm Rxn dans des conditions acceptables. Elle peut être évaluée assez simplement à partir de la connaissance a priori des schémas de brouillage ou de leur reconnaissance in situ par analyse, par un modèle de bilan de liaison (le cas échéant conforté par mesure analyse in situ de Rxn sur les signaux brouilleurs), et à partir des mesures de niveau reçu sur le signal utile.
- Operating threshold ΔSJR m, n relating to useful links between transmitter friend Tx m receiver friend Rx n (depending on their transmission service), reflecting a condition of the form π Ym, n / [Σ j L j, n P j ]> ΔSJR n , condition to be verified by the ratio between the useful power received π Ym, n measured and the cumulative power of the nuisances [Σ j L j, n P j ] induced by all the fratricidal interference, nuisances assessed according to the power estimates P j specific to the transmission of each jammer and from a link budget model L j, n estimated for each interfering link Br j - receiver Rx n . The aforementioned condition translates in a manner (simplified here but sufficient and effective in many cases of implementation of the invention) the ability to establish and / or maintain the useful link Tx m Rx n under acceptable conditions. It can be evaluated quite simply from a priori knowledge of the interference patterns or their recognition in situ by analysis, by a link budget model (if necessary supported by measurement in situ analysis of Rx n on the interfering signals ), and from the level measurements received on the wanted signal.
Le problème d'optimisation se résout là encore de manière très simplifiée par une stratégie de re-allocation de ressource, ici conditionnelle au seuillage ΔSJRn : les effets fratricides sur les postes amis restent limités et non significatifs dès lorsque que le NLC peut imposer la consigne suivante aux postes esclaves sous risque de brouillage (i.e. pour lesquels pour lequel on aurait πYm,n / [Σj Lj,nPj] < ΔSJRn en l'absence de re-allocation et en présence de signaux brouillage correspondant aux évaluations de puissances reçues P1...PJ) : pour chaque trame tk, ré-allouer les liens sous risque de brouillage les émissions et réceptions des signaux utiles sur les slots laissés libres par le brouilleur, attribuer pour cela les slots et canaux libres aux émetteurs et récepteurs esclaves sous risque de brouillage selon une stratégie de gestion de priorité, selon une stratégie de gestion latence ou selon une stratégie concurrentielle aléatoire de type ALOHA, ou selon toute stratégie classiquement utilisée dans les techniques d'accès radio.The optimization problem is solved here again in a very simplified way by a strategy of resource reallocation, here conditional on the thresholding ΔSJR n : the fratricidal effects on friendly stations remain limited and not significant as soon as the NLC can impose the following instruction at the slave stations under risk of interference (ie for which we would have π Ym, n / [Σ j L j, n P j ] <ΔSJR n in the absence of re-allocation and in the presence of corresponding interference signals to the received power evaluations P 1 ... P J ): for each frame t k , reallocate the links at risk of jamming the transmissions and receptions of useful signals on the slots left free by the scrambler, allocate the slots for this and free channels to slave transmitters and receivers at risk of scrambling according to a priority management strategy, according to a latency management strategy or according to a random competitive strategy of the ALOHA type, or according to any strategy conventionally used in radio access techniques.
Claims (8)
- Method for minimizing in an adaptive and decentralized manner the fratricidal effects induced by the jamming of P predefined zones ZB or positions in a communications network comprising friendly transmitters, jammers and friendly receivers, said network comprising N_pl platforms, a number M ≤ N_pl of said platforms, termed friendly transmission platforms being equipped with antennas and with systems for transmitting useful transmission signals configurable in a dynamic manner, a number N ≤ N_pl of said platforms, also termed friendly, being equipped with antennas and dynamically configurable systems for receiving useful transmission signals, a number J ≤ N_pl of said platforms being equipped with jamming systems and antennas having characteristics known to the friendly transmission and reception platforms, said jamming systems and antennas being adapted for preventing the transmissions between entities external to said network of friendly platforms, said platforms constituting a network, said method comprising at least the following steps:• E0: Establishing a local reception situation: at the level of each of the N friendly reception platforms (12 r, 13) measuring, E1, the friendly communication signals Su received by said platforms originating from the M friendly transmitters (10 e, 11), on the basis of said measurements, for each of the N friendly reception platforms, estimating, E2, the M useful levels received and the M useful propagation channels, N*M estimates,• E3 : Establishing a local jamming situation: at the level of each of the N friendly reception platforms (12 r, 13) measuring, E4, the jamming signals received by said friendly reception platforms originating from the J jammers (14, 15b), on the basis of the measurements of the jamming signals, for each of the N friendly reception platforms, estimating, E5, the J fratricidal jamming levels received and the J fratricidal jamming channels, N*J estimates in all,• ascertaining a priori the waveforms of the jamming signals and the associated parametrizations, on the basis of the states of the local situations of jamming established by each of the N receiving platforms on the J signals originating from the J jammers, on the basis of the local reception situation established by each of the N receiving platforms on the useful communication signals Su; determining for each of the M friendly transmitting platforms and for each of the N friendly receiving platforms, at least one of the following configuration parameters: a frequency plan, and/or temporal positionings of the transmissions, antenna diagrams and/or orientations, radio access schemes and modulation/coding schemes for the signals transmitted and received, the parameter or parameters being adapted for minimizing or eliminating the fratricidal effects on the N friendly reception platforms,• using said configuration parameters in transmission and/or reception for the M friendly transmission platforms and the N friendly reception platforms.
- Method according to claim 1, characterized in that, after defining a first set of configuration parameters for the M friendly platforms and for the N friendly platforms, steps E0 to E5 are repeated over time so as to maintain and optimize the configuration parameters for the platforms.
- Method according to claim 1, characterized in that it uses the measurement of the propagation channels originating from the J jamming platforms to recognize in situ a predefined and known jamming strategy so as to jointly optimize the transmission and the quality of the transmissions useful at the level of the friendly transmitting and receiving platforms by adapting the transmission power levels and/or the frequency plans and/or the temporal positioning of the transmissions and/or the spatio-temporal coding schemes and/or the radioelectric resource access protocols employed by the friendly transmitters and receivers.
- Method according to claim 1 or 2, characterized in that it uses jamming signals which code, in a manner known to the friendly receivers, the information useful to the friendly transmitters and receivers so as to inform the latter of the jamming strategy employed, of the characteristics of the jamming waveforms and associated parameters, transmission power, type of diagram and orientation of the antennas, position, altitude, to facilitate the joint optimization of the transmissions and reception processings of the transmissions useful at the level of the friendly transmitting and receiving platforms, said coded information being reconstructed by the analysis of the jamming signals received by the friendly receivers or being decoded in the jamming signals received by the friendly receivers.
- Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that it uses programmable friendly transmitters and receivers adapted for taking dynamic account of transmission setpoints, regarding the power and/or regarding temporal parameters, the waveform, the spatio-temporal codings, the amplitude phase weighting of the antenna elements.
- Use of the method according to one of claims 1 to 5 in transmission networks using the MIMO, MISO, SIMO or SISO protocols with or without return pathway from the friendly receivers to the friendly transmitters.
- Use of the method according to one of claims 1 to 5 in a radio network comprising receivers adapted for measuring values of transmission channels on the useful transmitters and on the jammers.
- Use of the method according to one of claims 1 to 5 in a radio network comprising one or more reception posts comprising antennal elements coupled to an interceptor which is adapted for performing transmission channel measurements on the useful transmitters and on the jammers.
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