RU2772572C1 - Multipolarization interference transmitter with increased energy efficiency - Google Patents
Multipolarization interference transmitter with increased energy efficiency Download PDFInfo
- Publication number
- RU2772572C1 RU2772572C1 RU2021119030A RU2021119030A RU2772572C1 RU 2772572 C1 RU2772572 C1 RU 2772572C1 RU 2021119030 A RU2021119030 A RU 2021119030A RU 2021119030 A RU2021119030 A RU 2021119030A RU 2772572 C1 RU2772572 C1 RU 2772572C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- interference
- samples
- generated
- channels
- multipolarization
- Prior art date
Links
- 230000001702 transmitter Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 31
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 31
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 31
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 claims description 17
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 4
- 238000010606 normalization Methods 0.000 claims description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 2
- 230000000295 complement Effects 0.000 claims description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 4
- 230000000051 modifying Effects 0.000 description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 238000005311 autocorrelation function Methods 0.000 description 2
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001427 coherent Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000000873 masking Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке средств создания преднамеренных помех радиоэлектронным средствам различного функционального назначения, в частности, приемным устройствам аппаратуры потребителей (АП) глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС).The invention relates to the field of radio engineering and can be used in the development of means for creating deliberate interference with electronic means of various functional purposes, in particular, receivers of consumer equipment (AP) of global navigation satellite systems (GNSS).
Известен многоканальный передатчик помех [см., патент RU № 2479919, С1, МПК H04В 1/04, опубл.20.04.2013 г.], содержащий модуль управления и контроля, генератор опорной частоты, N - каналов формирования помеховых сигналов, K - каналов усиления и излучения помеховых сигналов и коммутатор, обеспечивающий создание непрерывных и дискретизированных по времени прицельных и/или заградительных по частоте маскирующих радиопомех с заданными частотно-временными и энергетическими параметрами устройствам радиоэлектронных средств, радиолокации и радионавигации.Known multi-channel interference transmitter [see, patent RU No. 2479919, C1, IPC
Существенным недостатком передатчика является фиксированная поляризация излучаемых помех. Так при размещении АП ГНСС на динамичных носителях, из-за различия поляризационных диаграмм направленности антенны АП ГНСС, ослабление помех одной поляризации, может иметь меньшее значение, чем ослабление помех другой поляризации.A significant disadvantage of the transmitter is the fixed polarization of the emitted interference. So, when placing the GNSS AP on dynamic carriers, due to the difference in the polarization patterns of the GNSS AP antenna, the attenuation of interference of one polarization may be less important than the attenuation of interference of another polarization.
Кроме того, поскольку уровни помехи на поляризационных составляющих осциллируют не только в зависимости от траектории перемещения носителя АП ГНСС, но и вследствие интерференционного характера распространения радиоволн, и при этом максимумы напряженности поля для электромагнитной волны (ЭМВ) горизонтальной поляризации могут не совпадать с максимумами напряженности поля для ЭМВ вертикальной поляризации, то излучение помехи с какой-либо одной поляризацией может привести к снижению эффективности радиоподавления АП ГНСС.In addition, since the levels of interference on the polarization components oscillate not only depending on the trajectory of the GNSS AP carrier, but also due to the interference nature of the propagation of radio waves, and at the same time, the maxima of the field strength for an electromagnetic wave (EMW) of horizontal polarization may not coincide with the maxima of the field strength for EMW of vertical polarization, then the emission of interference with any one polarization can lead to a decrease in the effectiveness of GNSS radio jamming.
Поэтому наиболее целесообразным является использование для радиоподавления АП ГНСС мультиполяризационного помехового сигнала.Therefore, it is most expedient to use a multipolarization jamming signal for GNSS radio suppression.
Известен передатчик радиопомех [см., патент RU № 2690664, С1, МПК H04K 3/00, опубл. 05.06.2019г.], содержащий модуль управления и контроля, генератор опорной частоты, N каналов формирования помех, коммутатор, K каналов усиления, фильтрации и излучения помех, при этом N выходов модуля управления и контроля подключены к входам каналов формирования помех, выходы которых через коммутатор подключены к входам каналов усиления, фильтрации и излучения помех, N+1 выход модуля управления и контроля подключен к N+1 входу коммутатора, а выход генератора опорной частоты подключен к входу модуля управления и контроля, где каналы формирования помех выполнены в виде двух линеек из последовательно соединенных модулей расчета отсчетов формируемой помехи, устройств хранения отсчетов формируемой помехи и цифроаналоговых преобразователей, при этом входы модулей расчета отсчетов формируемой помехи подключены к выходам модуля управления и контроля, а выходы цифроаналоговых преобразователей подключены к входам коммутатора, ко вторым входам устройств хранения отсчетов формируемой помехи подключен выход генератора опорной частоты; дополнительно введены квадратурные мосты; каналы усиления, фильтрации и излучения помех выполнены в виде двух линеек усиления и фильтрации, входы которых подключены к выходам коммутатора, а выходы - к входам квадратурного моста, выходы квадратурного моста подключены к двум ортогонально поляризованным передающим антеннам и обеспечивающий управление поляризацией излучаемых помеховых сигналов за счет синтеза в каналах формирования когерентных помех с заданными начальными фазами и использования для излучения каждой из формируемых помех двух каналов усиления, подключенных к ортогонально поляризованным передающим антеннам через квадратурный мост.Known radio interference transmitter [see, patent RU No. 2690664, C1, IPC H04K 3/00, publ. 06/05/2019] containing a control and monitoring module, a reference frequency generator, N channels for generating interference, a switch, K channels for amplifying, filtering and emitting interference, while N outputs of the control and monitoring module are connected to the inputs of the channels for generating interference, the outputs of which are through the switch is connected to the inputs of the channels of amplification, filtering and emission of interference, the N + 1 output of the control and monitoring module is connected to the N + 1 input of the switch, and the output of the reference frequency generator is connected to the input of the control and control module, where the interference generation channels are made in the form of two lines from series-connected modules for calculating generated interference samples, storage devices for generated interference and digital-to-analog converters, while the inputs of modules for calculating generated interference samples are connected to the outputs of the control and monitoring module, and the outputs of digital-to-analog converters are connected to the inputs of the switch, to the second inputs of the storage devices for generated interference samples interference conn yuchen output of the reference frequency generator; additionally introduced quadrature bridges; amplification, filtering and noise emission channels are made in the form of two amplification and filtering lines, the inputs of which are connected to the outputs of the switch, and the outputs - to the inputs of the quadrature bridge, the outputs of the quadrature bridge are connected to two orthogonally polarized transmitting antennas and provide control of the polarization of the emitted interference signals due to synthesis in the channels of formation of coherent interferences with given initial phases and use for the emission of each of the generated interferences of two amplification channels connected to orthogonally polarized transmitting antennas through a quadrature bridge.
Существенным недостатком этого передатчика является его низкая энергетическая эффективность, связанная с тем, что в каналах формирования помех синтезируются оптимальные по структуре помехи с ограничением по спектру, накладываемым условиями обеспечения электромагнитной совместимости. Ограничение по спектру приводит к возникновению паразитной амплитудной модуляции. Поэтому помеховый сигнал представляет собой амплитудно-фазово-модулированное колебание со значительным пик-фактором (пик-фактор - отношение максимальной мгновенной мощности сигнала к его средней мощности). Последнее обстоятельство приводит к неэффективному использованию ограниченной мощности передатчика, так как усиление сигналов с большим пик-фактором предполагает увеличение динамического диапазона выходного усилителя, при этом снижается коэффициент полезного действия передатчика, уменьшается средняя мощность создаваемых поляризованных помеховых сигналов, и, как следствие, падает дальность радиоподавления.A significant disadvantage of this transmitter is its low energy efficiency, due to the fact that in the interference formation channels, interferences that are optimal in structure are synthesized with a spectrum limitation imposed by the conditions for ensuring electromagnetic compatibility. Limiting the spectrum leads to the appearance of parasitic amplitude modulation. Therefore, the interference signal is an amplitude-phase-modulated oscillation with a significant crest factor (the crest factor is the ratio of the maximum instantaneous signal power to its average power). The latter circumstance leads to inefficient use of the limited power of the transmitter, since the amplification of signals with a large crest factor implies an increase in the dynamic range of the output amplifier, while the efficiency of the transmitter decreases, the average power of the generated polarized interference signals decreases, and, as a result, the radio suppression range decreases. .
Целью изобретения является повышение энергетической эффективности передатчика мультиполяризационных помеховых сигналов за счет синтеза в каналах формирования помеховых сигналов с минимальным пик-фактором.The aim of the invention is to increase the energy efficiency of the transmitter of multipolarization interference signals due to the synthesis in the channels of the formation of interference signals with a minimum crest factor.
Сущность изобретения заключается в том, что в каждом из каналов формирования помех используется один модуль расчета отсчетов помехи, к выходу которого дополнительно подключено устройство формирования огибающей с двумя раздельными выходами, последовательно соединенными с первыми входами устройств хранения отсчетов, ко вторым входам которых подключен выход генератора опорной частоты, а выходы которых подключены к входам цифро-аналоговых преобразователей, выходы которых являются выходами каналов формирования помех и через коммутатор подключены к двум линейкам усиления и фильтрации, которые непосредственно нагружены на два ортогонально поляризованных вибратора крестообразной турникетной передающей антенны каналов усиления, фильтрации и излучения помех.The essence of the invention lies in the fact that in each of the interference formation channels one interference sample calculation module is used, to the output of which an envelope forming device with two separate outputs is additionally connected, connected in series with the first inputs of the sample storage devices, to the second inputs of which the output of the reference generator is connected. frequencies, and the outputs of which are connected to the inputs of digital-to-analog converters, the outputs of which are the outputs of the interference generation channels and are connected through the switch to two amplification and filtering lines, which are directly loaded on two orthogonally polarized vibrators of a cruciform turnstile transmitting antenna of the amplification, filtering and interference emission channels .
Сущность изобретения поясняется рисунками. На фиг. 1 показана структурная схема передатчика мультиполяризационных помех с повышенной энергетической эффективностью, на фиг. 2 приведены спектры помехового сигнала: а) на выходе модуля расчета отсчетов формируемой помехи, б) излучаемого с вертикальной поляризацией, в) излучаемого с горизонтальной поляризацией, на фиг. 3 представлены: а) автокорреляционная функция помехового сигнала на выходе модуля расчета отсчетов формируемой помехи, б) корреляционная функция помехового сигнала на выходе модуля расчета отсчетов формируемой помехи и помехового сигнала с вертикальной поляризацией, в) корреляционная функция помехового сигнала на выходе модуля расчета отсчетов формируемой помехи и помехового сигнала с горизонтальной поляризацией.The essence of the invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a block diagram of a multi-polarization interference transmitter with increased energy efficiency, FIG. 2 shows the spectra of the interference signal: a) at the output of the module for calculating the samples of the generated interference, b) emitted with vertical polarization, c) emitted with horizontal polarization, in Fig. 3 shows: a) the autocorrelation function of the interference signal at the output of the module for calculating the generated interference samples, b) the correlation function of the interference signal at the output of the module for calculating the samples of the generated interference and the interference signal with vertical polarization, c) the correlation function of the interference signal at the output of the module for calculating the generated interference samples and interference signal with horizontal polarization.
Передатчик мультиполяризационных помех с повышенной энергетической эффективностью состоит из модуля управления и контроля 1, генератора опорной частоты 2, каналов формирования помех 3.1, …, 3.N, где N - число каналов формирования помех, коммутатора 8, каналов усиления, фильтрации и излучения помех 9.1, …, 9.K, где K - число каналов усиления, фильтрации и излучения помех.The transmitter of multipolarization interference with increased energy efficiency consists of a control and
Каждый канал формирования помех 3.1, …, 3.N содержит модуль расчета отсчетов формируемой помехи 4.1, …, 4.N, устройство формирования огибающей 5.1, …, 5.N, первое устройство хранения отсчетов формируемой помехи 6.1.1, …, 6.N.1, второе устройство хранения отсчетов формируемой помехи 6.1.2, …, 6.N.2, первый цифро-аналогового преобразователь 7.1.1, …, 7.N.1, второй цифро-аналогового преобразователь 7.1.2, …, 7.N.2.Each channel of noise formation 3.1, ..., 3.N contains a module for calculating the samples of the generated interference 4.1, ..., 4.N, an envelope forming device 5.1, ..., 5.N, the first storage device for the samples of the generated interference 6.1.1, ..., 6. N.1, the second device for storing samples of the generated interference 6.1.2, ..., 6.N.2, the first digital-to-analog converter 7.1.1, ..., 7.N.1, the second digital-to-analog converter 7.1.2, ..., 7.N.2.
Каждый канал усиления, фильтрации и излучения помех 9.1, …, 9.K содержит первую линейку усиления и фильтрации 10.1.1, …, 10.К.1, вторую линейку усиления и фильтрации 10.1.2, …, 10.К.2, первый ортогонально поляризованный вибратор крестообразной турникетной передающей антенны 11.1.1, …, 11.K.1, второй ортогонально поляризованный вибратор крестообразной турникетной передающей антенны 11.1.2, …, 11.K.2.Each channel of amplification, filtering and noise emission 9.1, ..., 9.K contains the first amplification and filtering line 10.1.1, ..., 10.K.1, the second amplification and filtering line 10.1.2, ..., 10.K.2, the first orthogonally polarized vibrator of the cruciform turnstile transmitting antenna 11.1.1, ..., 11.K.1, the second orthogonally polarized vibrator of the cross turnstile transmitting antenna 11.1.2, ..., 11.K.2.
Выход генератора опорной частоты 2 подключен к входу модуля управления и контроля 1, к входам двух устройств хранения отсчетов формируемой помехи 6.1.1, …, 6.N.1 и 6.1.2, …, 6.N.2 каналов формирования помех 3.1, …, 3.N.The output of the
Один выход модуля управления и контроля 1 подключен к одному из входов коммутатора 8, другие выходы подключены к соответствующим входам модулей расчета отсчетов формируемой помехи 4.1, …, 4.N, выходы которых подключены к устройствам формирования огибающей 5.1, …, 5.N.One output of the control and
Устройство формирования огибающей 5.1, …, 5.N имеет два выхода, один из которых подключен к первому устройству хранения отсчетов формируемой помехи 6.1.1, …, 6.N.1, а другой подключен ко второму устройству хранения отсчетов формируемых помех 6.1.2, …, 6.N.2.Envelope forming device 5.1, ..., 5.N has two outputs, one of which is connected to the first device for storing samples of generated interference 6.1.1, ..., 6.N.1, and the other is connected to the second storage device for samples of generated interference 6.1.2 , …, 6.N.2.
Выход первого устройства хранения отсчетов формируемой помехи 6.1.1, …, 6.N.1 подключен к входу первого цифро-аналогового преобразователя 7.1.1, …, 7.N.1. Выход второго устройства хранения отсчетов формируемой помехи 6.1.2, …, 6.N подключен к входу второго цифро-аналогового преобразователя 7.1.2, …, 7.N.2.The output of the first device for storing samples of the generated interference 6.1.1, ..., 6.N.1 is connected to the input of the first digital-to-analog converter 7.1.1, ..., 7.N.1. The output of the second device for storing samples of the generated interference 6.1.2, ..., 6.N is connected to the input of the second digital-to-analog converter 7.1.2, ..., 7.N.2.
Выход первого цифро-аналогового преобразователя 7.1.1, …, 7.N.1 и выход второго цифро-аналогового преобразователя 7.1.2, …, 7.N.2 являются парными выходами соответствующего канала формирования помех 3.1, …, 3.N, которые подключены к соответствующим парным входам коммутатора 8.The output of the first digital-to-analog converter 7.1.1, ..., 7.N.1 and the output of the second digital-to-analogue converter 7.1.2, ..., 7.N.2 are paired outputs of the corresponding channel of interference formation 3.1, ..., 3.N, which are connected to the corresponding paired inputs of the
Коммутатор 8 имеет K парных выходов, которые подключены к соответствующим каналам усиления, фильтрации и излучения помех 9.1, …, 9.K, причем один выход подключен к первой линейке усиления и фильтрации 10.1.1, …, 10.K.1, а второй выход подключен ко второй линейке усиления и фильтрации 10.1.2, …, 10.K.2.The
Выход первой линейки усиления и фильтрации 10.1.1, …, 10.K.1 подключен ко входу первого ортогонально поляризованного вибратора крестообразной турникетной передающей антенны 11.1.1, …, 11.K.1, а выход второй линейки усиления и фильтрации 10.1.2, …, 10.K.2 подключен ко второму ортогонально поляризованному вибратору крестообразной турникетной передающей антенны 11.1.2, …, 11.K.2.The output of the first line of amplification and filtering 10.1.1, ..., 10.K.1 is connected to the input of the first orthogonally polarized vibrator of the cruciform turnstile transmitting antenna 11.1.1, ..., 11.K.1, and the output of the second line of amplification and filtering 10.1.2 , ..., 10.K.2 connected to the second orthogonally polarized vibrator cruciform turnstile transmitting antenna 11.1.2, ..., 11.K.2.
Передатчик мультиполяризационных помех с повышенной энергетической эффективностью работает следующим образом.Transmitter multipolarization interference with increased energy efficiency operates as follows.
После включения передатчика мультиполяризационных помех с повышенной энергетической эффективностью, генератор опорной частоты 2 формирует гармоническое колебание с высокостабильными значениями амплитуды и несущей частоты, которое поступает на вход модуля управления и контроля 1, на первые устройства хранения отсчетов формируемой помехи 6.1.1, …, 6.N.1 и на вторые устройства хранения отсчетов формируемых помех 6.1.2, …, 6.N.2.After turning on the multipolarization interference transmitter with increased energy efficiency, the
Модуль управления и контроля 1, получив от генератора опорной частоты 1 гармонические колебания с высокостабильными значениями амплитуды и несущей частоты, обеспечивающие синхронизацию работы в единой шкале времени, формирует и передает в адрес управляемых элементов передатчика мультиполяризационных помех с повышенной энергетической эффективностью кодограммы проверки работоспособности. Получив донесения о работоспособности от управляемых элементов передатчика мультиполяризационных помех с повышенной энергетической эффективностью, модуль управления и контроля 1 переводит эти элементы в режим постановки помех.The control and
В зависимости от поставленной задачи, команды могут быть поданы на один канал формирования помех из всех 3.1, …, 3.N каналов формирования помех, на выбранные n<N каналов формирования помех из всех 3.1, …, 3.N каналов формирования помех или на все N каналов формирования помех 3.1, …, 3.N. При этом через коммутатор 8 к выбранному каналу формирования помех 3.1, …, 3.N могут быть включены или все каналы усиления, фильтрации и излучения помех 9.1, …, 9.K, или заданные сочетания каналов усиления, фильтрации и излучения помех 9.1, …, 9.K, определяемые требуемой энергетикой итогового помехового сигнала.Depending on the task, commands can be sent to one jamming channel from all 3.1, …, 3.N jamming channels, to selected n<N jamming channels from all 3.1, …, 3.N jamming channels, or to all N channels of interference formation 3.1, …, 3.N. In this case, through the
Канал формирования радиопомех 3.1, …, 3.N, получив команду от модуля управления и контроля 1, включает свои составные элементы в работу, которая осуществляется следующим образом.The radio interference generation channel 3.1, ..., 3.N, having received a command from the control and
Модуль расчета отсчетов формируемой помехи 4.1, …, 4.N, формирует оптимальную по структуре помеху 
Устройство формирования огибающей 5.1, …, 5.N, получив оптимальную по структуре помеху
где 
и комплексное сопряжение аналитического сигнала:and complex conjugation of the analytical signal:
производит расчет фазы аналитического сигнала:calculates the phase of the analytical signal:
и комплексного сопряжения:and complex conjugation:
Видно, что функции фазы аналитического сигнала 
После этого устройство формирования огибающей 5.1, …, 5.N выполняет нормализацию помехи и ее комплексного сопряжения по амплитуде, задав 
что обеспечивает постоянное мгновенное значение огибающей и минимальный пик-фактор каждой компоненты.which ensures a constant instantaneous value of the envelope and the minimum crest factor of each component.
Далее помеха и ее комплексное сопряжение переносятся на рабочую частоту 
где 
Полученные отсчеты аналитической помехи 
В первых устройствах хранения отсчетов формируемой помехи 6.1.1, …, 6.N.1 и во вторых устройствах хранения отсчетов формируемой помехи 6.1.2, …, 6.N.2 осуществляется последовательная запись и хранение в двоичном коде всех поступивших цифровых отсчетов. В дальнейшем происходит последовательное и непрерывное считывание цифровых отсчетов из первых устройств хранения отсчетов формируемой помехи 6.1.1, …, 6.N.1 в первые цифро-аналоговые преобразователи 7.1.1, …, 7.N.1, а из вторых устройств хранения отсчетов формируемой помехи 6.1.2, …, 6.N.2 во вторые цифро-аналоговые преобразователи 7.1.2, …, 7.N.2 с частотой дискретизации, формируемой из сигнала опорной частоты и равной частоте
После завершения первого цикла считывания всех цифровых отсчетов процесс считывания повторяется необходимое число раз, тем самым достигается непрерывность формирования помехи.After the completion of the first cycle of reading all digital readings, the reading process is repeated the required number of times, thereby achieving continuity in the formation of interference.
На выходах первых цифро-аналоговых преобразователей 7.1.1, …, 7.N.1 и вторых цифро-аналоговых преобразователей 7.1.2, …, 7.N.2 после восстанавливающей фильтрации формируются в аналоговом виде два сигнала: помеха и ее комплексное сопряжение, изменение фазы которых являются функциями зеркально симметричными относительно горизонтальной оси t.At the outputs of the first digital-to-analog converters 7.1.1, ..., 7.N.1 and the second digital-to-analog converters 7.1.2, ..., 7.N.2, after restoring filtering, two signals are formed in analog form: interference and its complex conjugation , whose phase changes are mirror-symmetric functions with respect to the horizontal axis t.
Таким образом, в каналах формирования помех 3.1, …, 3.N синтезируются высокочастотные колебания
В коммутаторе 8 полученные сформированные аналитическая помеха
Поскольку уровни сформированных аналитической помехи и ее комплексного сопряжения одинаковы и постоянны за счет нормализации по амплитуде
Усиленные аналитические помехи поступают в первые ортогональные поляризованные вибраторы крестообразных турникетных передающих антенн 11.1.1, …, 11.K.1, а усиленные комплексные сопряжения помех поступают во вторые ортогональные поляризованные вибраторы крестообразных турникетных передающих антенн 11.1.2, …, 11.K.2.Enhanced analytical interference enters the first orthogonal polarized vibrators of cruciform turnstile transmitting antennas 11.1.1, ..., 11.K.1, and amplified complex conjugation of interference enters the second orthogonal polarized vibrators of cruciform turnstile transmitting antennas 11.1.2, ..., 11.K. 2.
Каждый из симметричных вибраторов запитывается независимо, а благодаря их ортогональному расположению достигается высокая взаимная развязка. При синфазном возбуждении вибраторов, излучаемое электромагнитное поле будет иметь вертикальную поляризацию, в случае противофазного возбуждения поляризация будет горизонтальной, а когда фаза сдвинута на плюс или минус 90 градусов, на выходе антенны будет правая или левая круговая поляризация, что позволяет исключить квадратурный мост из схемы канала усиления, фильтрации и излучения помех.Each of the symmetrical vibrators is powered independently, and due to their orthogonal arrangement, a high mutual decoupling is achieved. With in-phase excitation of the vibrators, the radiated electromagnetic field will have a vertical polarization, in the case of anti-phase excitation, the polarization will be horizontal, and when the phase is shifted by plus or minus 90 degrees, the antenna output will have right or left circular polarization, which makes it possible to exclude the quadrature bridge from the channel scheme amplification, filtering and interference emission.
Таким образом формирование мультиполяризованных помех достигается за счет суммирования в пространстве компонент, излученных вибраторами турникетной передающей антенны.Thus, the formation of multipolarized interference is achieved by summing in space the components emitted by the vibrators of the turnstile transmitting antenna.
Поскольку уровни высокочастотных сигналов на выходах первой линейки усиления и фильтрации 10.1.1, …, 10.К.1 и второй линейки усиления и фильтрации 10.1.2, …, 10.К.2 одинаковы и постоянны, поляризация суммарного электромагнитного поля, формируемого в дальней зоне антенны, будет определяться разностью мгновенных фаз излучаемых помехи и ее комплексного сопряжения.Since the levels of high-frequency signals at the outputs of the first amplification and filtering line 10.1.1, ..., 10.K.1 and the second amplification and filtering line 10.1.2, ..., 10.K.2 are the same and constant, the polarization of the total electromagnetic field formed in the far zone of the antenna will be determined by the difference in the instantaneous phases of the radiated interference and its complex conjugation.
Поскольку фаза аналитической помехи изменяется по закону ПСП исходного помехового сигнала 
Таким образом поляризация суммарного электромагнитного поля, формируемого в дальней зоне антенны, будет постоянно изменяться по закону модулирующей функции исходного помехового сигнала
Для оценки потенциальной эффективности предлагаемого решения рассмотрим формирование в передатчике помех типового помехового сигнала приемникам АП ГНСС в виде сигналоподобной помехи с бинарной фазовой манипуляцией (BPSK) псевдослучайной последовательностью (ПСП) и обработкой в формирующем фильтре для ограничения спектра, в соответствие с требованиями обеспечения электромагнитной совместимости. После фильтрации BPSK помеха приобретает значительный пик-фактор (до 6,4 дБ в зависимости от характеристик фильтра), вследствие чего усилитель мощности, работающий в режиме однодецибельной компрессии, вносит значительные искажения в спектр передаваемого сигнала. При использовании в линейке усиления и фильтрации 10.К.1…10.К.2 усилителей с максимальной мощностью (мощностью насыщения) 30,2 Вт (44,8 дБ), безыскаженная выходная мощность передатчика не превысит 22,4 Вт (43,5 дБ) [см., например, Карась Б.Г., Шуваев В.А. Использование мультиполяризованного сигнала для повышения эффективности помехоустойчивости при передаче данных BPSK //Радиотехника. 2020. Т.84. №6(12). С116-120].To assess the potential effectiveness of the proposed solution, let us consider the formation in the interference transmitter of a typical interference signal to GNSS AP receivers in the form of signal-like interference with binary phase shift keying (BPSK) pseudo-random sequence (PRS) and processing in a shaping filter to limit the spectrum, in accordance with the requirements for ensuring electromagnetic compatibility. After BPSK filtering, the interference acquires a significant crest factor (up to 6.4 dB, depending on the filter characteristics), as a result of which the power amplifier operating in the one-dB compression mode introduces significant distortions into the spectrum of the transmitted signal. When using amplifiers with a maximum power (saturation power) of 30.2 W (44.8 dB) in the amplification and filtering line 10.K.1 ... 10.K.2, the undistorted output power of the transmitter will not exceed 22.4 W (43. 5 dB) [see, for example, Karas B.G., Shuvaev V.A. Using a multipolarized signal to improve the efficiency of noise immunity in BPSK data transmission // Radio engineering. 2020. V.84. No. 6(12). C116-120].
В случае формирования BPSK помехи предложенным передатчиком мультиполяризационных помех, предельно достижимый минимальный пикфактор помехи составит 0 дБ, а усилитель безыскаженно будет работать при максимальной мощности 30,2 Вт. При этом энергетический выигрыш составит 25,3%.In the case of the formation of BPSK interference by the proposed multipolarization interference transmitter, the maximum achievable minimum interference crest factor will be 0 dB, and the amplifier will operate without distortion at a maximum power of 30.2 W. In this case, the energy gain will be 25.3%.
Как видно из графиков на фиг. 2, 3 в предложенном передатчике мультиполяризационных помех спектральные и структурные искажения излучаемого помехового сигнала в большей степени характерны для горизонтально поляризованной компоненты. Однако при этом уровень внеполосных излучений в пределах отстройки от центральной частоты, равной ширине полосы частотного канала 
Значения коэффициентов корреляции помеховых сигналов с вертикальной и горизонтальной поляризацией, получаемых в дальней зоне, с формируемым помеховым сигналом, отличающиеся не более, чем на 8% (см. фиг. 3 б, в) от уровня автокорреляционной функции формируемой помехи (см. фиг. 3 а), характеризуют структурно-временную идентичность излучаемых и формируемой помех.The values of the correlation coefficients of interference signals with vertical and horizontal polarization, obtained in the far zone, with the generated interference signal, differing by no more than 8% (see Fig. 3 b, c) from the level of the autocorrelation function of the generated interference (see Fig. 3 a), characterize the structural and temporal identity of the emitted and generated interference.
Таким образом в предложенном передатчике мультиполяризационных помех обеспечивается эффективное использование ограниченной мощности передатчика при формировании и излучении мультиполяризационной помехи, целесообразной для радиоподавления приемных устройств потребителей глобальных навигационных спутниковых систем, при сохранении структурно-временной идентичности излучаемых и формируемой помех.Thus, in the proposed transmitter of multipolarization interference, efficient use of the limited transmitter power is ensured in the formation and emission of multipolarization interference, which is suitable for radio suppression of receivers of consumers of global navigation satellite systems, while maintaining the structural and temporal identity of the emitted and generated interference.
Предлагаемое техническое решение практически применимо, поскольку в реализации могут быть использованы типовые радиоэлектронные узлы и устройства.The proposed technical solution is practically applicable, since typical radio-electronic components and devices can be used in the implementation.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает работу передатчика без потерь мощности в усилительных трактах благодаря постоянству огибающей синтезируемого помехового сигнала, а также перераспределению энергии полностью нагруженного усилителя в ортогональную поляризационную компоненту электромагнитного поля, в моменты времени, когда усилитель оказывается недонагружен.The proposed technical solution ensures the operation of the transmitter without power loss in the amplifying paths due to the constancy of the synthesized interference signal envelope, as well as the redistribution of the energy of a fully loaded amplifier into the orthogonal polarization component of the electromagnetic field, at times when the amplifier is underloaded.
При этом минимизируется число устройств в каналах формирования помех и каналах усиления, фильтрации и излучения.This minimizes the number of devices in the interference generation channels and channels of amplification, filtering and radiation.
Claims (15)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2772572C1 true RU2772572C1 (en) | 2022-05-23 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117554904A (en) * | 2024-01-11 | 2024-02-13 | 南京航天工业科技有限公司 | Single pulse cross polarization interference method and system based on orthogonal polarization double channels |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1840131A1 (en) * | 1980-03-17 | 2006-07-10 | Воронежский научно-исследовательский институт связи | Transmitting and receiving device for broadband radio communications |
| US7305216B2 (en) * | 2004-05-25 | 2007-12-04 | Infineon Technologies Ag | Transmitting and receiving arrangement with interference signal suppression control |
| RU2479919C1 (en) * | 2011-11-01 | 2013-04-20 | Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" | Multichannel jamming transmitter |
| KR101366939B1 (en) * | 2013-04-12 | 2014-02-25 | 정만호 | Jamming system and method thereof |
| RU2540686C1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Таганрогский научно-исследовательский институт связи" (ОАО "ТНИИС") | Output system for jamming transmitter |
| US10177950B2 (en) * | 2016-08-11 | 2019-01-08 | Airbus Ds Gmbh | Receiving spread spectrum signals |
| RU2690664C1 (en) * | 2018-09-03 | 2019-06-05 | Акционерное общество "Научно-технический центр радиоэлектронной борьбы" | Interference transmitter |
| RU2722202C1 (en) * | 2019-04-30 | 2020-05-28 | Акционерное общество "Научно-технический центр радиоэлектронной борьбы" | Radio interference transmitter to receivers of consumers of global navigation satellite systems |
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1840131A1 (en) * | 1980-03-17 | 2006-07-10 | Воронежский научно-исследовательский институт связи | Transmitting and receiving device for broadband radio communications |
| US7305216B2 (en) * | 2004-05-25 | 2007-12-04 | Infineon Technologies Ag | Transmitting and receiving arrangement with interference signal suppression control |
| RU2479919C1 (en) * | 2011-11-01 | 2013-04-20 | Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" | Multichannel jamming transmitter |
| KR101366939B1 (en) * | 2013-04-12 | 2014-02-25 | 정만호 | Jamming system and method thereof |
| RU2540686C1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Таганрогский научно-исследовательский институт связи" (ОАО "ТНИИС") | Output system for jamming transmitter |
| US10177950B2 (en) * | 2016-08-11 | 2019-01-08 | Airbus Ds Gmbh | Receiving spread spectrum signals |
| RU2690664C1 (en) * | 2018-09-03 | 2019-06-05 | Акционерное общество "Научно-технический центр радиоэлектронной борьбы" | Interference transmitter |
| RU2722202C1 (en) * | 2019-04-30 | 2020-05-28 | Акционерное общество "Научно-технический центр радиоэлектронной борьбы" | Radio interference transmitter to receivers of consumers of global navigation satellite systems |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117554904A (en) * | 2024-01-11 | 2024-02-13 | 南京航天工业科技有限公司 | Single pulse cross polarization interference method and system based on orthogonal polarization double channels |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20100283656A1 (en) | Method and system for jamming simultaneously with communication using omni-directional antenna | |
| RU2615996C1 (en) | Super-wide band radar with active multi-frequency antenna array | |
| CN110954873B (en) | Multi-band radar interference system and method | |
| CN111987995B (en) | Comb signal source based on frequency mixing modulation feedback loop | |
| CN109143183B (en) | Method for realizing superheterodyne phase conjugation of self-fixed-frequency structure based on digital technology | |
| Belo et al. | An OOK chirp spread spectrum backscatter communication system for wireless power transfer applications | |
| CN116428922A (en) | Impulse fuse modulation method and system | |
| RU2772572C1 (en) | Multipolarization interference transmitter with increased energy efficiency | |
| McKinney et al. | Dispersion limitations of ultra-wideband wireless links and their compensation via photonically enabled arbitrary waveform generation | |
| CN210111948U (en) | Comb signal source based on mixing modulation feedback loop | |
| CN113259048B (en) | X-waveband high-power suppressing interference device | |
| RU2621319C1 (en) | Method and device for measuring distance in double-frequency nonlinear radar | |
| Seguin et al. | Hardware-in-the-loop radar waveform optimization using radiated emissions | |
| RU2233551C2 (en) | Radio link noise station | |
| US3493969A (en) | Radar device with frequency modulation and spectral compression of the intermediate-frequency signal | |
| RU2692755C1 (en) | Broadband transceiver | |
| RU2722202C1 (en) | Radio interference transmitter to receivers of consumers of global navigation satellite systems | |
| KR20200017805A (en) | Frequency sweep type jamming signal generator | |
| RU2808230C1 (en) | Method for stabilizing the signal level at the input of autodyne asynchronous transceiver of the atmosphere radio sensing system | |
| RU2801874C1 (en) | Transmitting system of high secrecy of setting with an automatic matching device using a broadband signal | |
| RU2547444C1 (en) | Transceiver | |
| Sokolov et al. | Efficient signal processing algorithms for radar and telecommunication systems | |
| CN115060684B (en) | Terahertz near-field scattering weak signal demodulation device | |
| JP2002062350A (en) | Radar | |
| RU2127021C1 (en) | Noise-proof method for transmitting and receiving wide-band signal using spectrum extension |