1.4. Модели и краткая характеристика основных видов помехДля подавления СРС с расширением спектра, в частности СРС с ППРЧ могут применяться различные виды организованных помех. Основными видами помех, которые сравнительно просто реализуются в системах РЭП, являются: шумовая заградительная помеха; шумовая помеха в части полосы; полигармоническая помеха; ответная (ретранслированная) помеха (рис. 1.24) [1-4,7-9,17,19, 20,31-33]. Виды помех реализуются в соответствующих станциях помех (СП). Все многообразие вариантов СП определяется в основном путями, которыми их разработчики стремятся сконцентрировать ограниченную мощность передатчиков в определенных частотных диапазонах, временных интервалах и пространственных секторах. Наиболее универсальной и устойчивой к различным способам помехоустойчивости, применяемым в СРС, является шумовая заградительная помеха (рис. 1.24,а), модель которой представляет собой ограниченный по полосе АБГШ со спектральной плотностью мощности
Заградительная помеха должна перекрывать частотный диапазон СРС и при соответствующей мощности СП в состоянии подавить СРС при любых способах перестройки частоты. В виду значительного частотного диапазона СРС с ППРЧ мощность передатчика помех должна быть достаточно большой. В связи с этим СП заградительного вида представляет большую опасность с точки зрения обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) для других радиоэлектронных средств (РЭС), работающих в том же диапазоне частот. При этом сама СП становится радиозаметной и, в силу этого, уязвимой целью для самонаводящихся по радиоизлучению ракет. Отмеченные недостатки сужают возможности применения СП заградительного вида, особенно в группировках РЭС. Вместе с тем, в некоторых особых оперативно-тактических ситуациях может потребоваться применение заградительных помех. Рис. 1.24. Мощность шумовой помехи может быть использована более эффективно за счет сосредоточения ее в ограниченной полосе частот, значительно меньшей, чем диапазон частот СРС с ППРЧ. Такую помеху принято называть шумовой помехой в части полосы (сосредоточенной по спектру помехой, помехой с частичным перекрытием спектра сигналов СРС) (рис. 1.24,б). Спектральная плотность мощности шумовой помехи в части полосы
где Как следует из (1.47), спектральная плотность мощности шумовой помехи в части полосы возрастает в В [33] рассматриваются возможности трехуровневой шумовой помехи, спектральная плотность мощности которой где Трехуровневая помеха является эффективной для схем приема, сигналов с тестом порога отношения сигналов, соответствующих символам 1 и 0, и стиранием символов, подверженных воздействию помех. С целью повышения эффективности СП спектр шумовой помехи в части полосы целесообразно скачкообразно по случайному закону перемещать по всему диапазону частот, занимаемому СРС с ППРЧ. При данной модели помехи для любого отношения сигнал-помеха Для СРС с ППРЧ эффективной помехой при определенных условиях является пол и гармоническая помеха (многотональная помеха), представляющая собой набор из
Для создания эффективной полигармонической помехи требуется достаточно точное наведение узкополосных помех на центральные частоты каналов СРС с ППРЧ, а также обеспечение на входе
где Заметим, что эффективность гармонической помехи, действующей в том же канале, в котором находится и сигнал, зависит от разности фаз между помехой и сигналом. При неблагоприятных фазовых соотношениях и равенстве Средняя мощность передатчика полигармонической помехи в случае равномерного распределения узкополосных помех по всем частотным каналам диапазона СРС должна быть в Такие простейшие СРС не могут использоваться в условиях РЭП и требуется разработка более помехоустойчивых СРС. Основными методами постановки многотональных помех СРС с А. Метод «полосового подавления», сущность которого состоит в распределении Б. Метод «независимого многотонального подавления» заключается в случайном распределении немодулированных сигналов по сегментам ППРЧ в полосе На рис. 1.25 [32] изображены указанные методы многотонального подавления (А и Б) для случая, когда Эффективность методов подавления А и Б зависит от априорной информации о характеристиках сигналов Рис. 1.25. Учитывая изложенное, а также соотношение (1.49), для пораженных помехами
Так как стратегия метода «полосового подавления» требует, чтобы
Из (1.51) следует, что метод «полосового подавления» наиболее эффективен при
или при больших отношениях В силу того, что одной гармонической помехи достаточно, чтобы вызвать ошибку в Имеющуюся мощность СП наиболее рационально можно использовать при создании ответных помех. Мощность передатчика помех в этом случае концентрируется лишь в полосе частот основного или дополнительного (или основного и дополнительного) каналов подавляемой СРС и только во время ее работы. В качестве ответной помехи могут применяться шумовая и узкополосная (гармоническая) помеха (рис. 1.24,г), а также комбинация шумовой и узкополосной помех. Ответные помехи в определенной степени являются копией частотных элементов сигнала подавляемой СРС. Это может привести к тому, что на приемной стороне СРС с ППРЧ и ЧМ такие помехи могут быть восприняты как полезные сигналы своего корреспондента. В общем же случае ответные помехи могут представлять собой модулированные шумом перехваченные частотные элементы сигнала с ППРЧ. Моделью таких помех является стационарный узкополосный гауссовский процесс. Для применения ответных помех станция РТР должна осуществлять анализ радиоэлектронной обстановки и выбор на этой основе СРС, подлежащей подавлению. При отсутствии приема сигналов от СРС излучение помехи прекращается и станция РТР переходит в режим поиска сигналов СРС. В результате повышается пропускная способность СП, лучше обеспечивается ЭМС этих СП с другими РЭС. Следует отметить, что ответная помеха особенно эффективна против СРС с межсимвольной (медленной) ППРЧ. Применение в СРС скачков частоты с малой длительностью, случайной ЧМ, а также соответствующее размещение передатчика и приемника СРС относительно СП в принципе позволяют обеспечить «уход» сигналов СРС от перехвата, что, в конечном счете, может полностью исключить воздействие ответной помехи на приемник СРС. Ответные помехи с точки зрения энергетических возможностей являются одними из эффективных для подавления СРС с ППРЧ. Их эффективность не зависит от коэффициента выигрыша, который имеет СРС за счет расширения спектра сигналов методом перестройки частоты. Однако создание ответных помех СРС с ППРЧ за сравнительно короткое время передачи частотных элементов сигнала (скачков частоты) наталкивается на технические и организационные трудности. Серьезной проблемой, с которой сталкиваются, при создании ответных помех, является не только ограничения по времени передачи помех, но и ограничения по мощности станции помех. Если одновременно перехватывается несколько сигналов в различных частотных каналах, то СП вынуждена либо распределять свою мощность между этими сигналами равномерно, либо попытаться выделить сигналы только подлежащей подавлению СРС. Кроме организованных помех в трактах приемника СРС неизбежно присутствуют собственные (тепловые) шумы. Общепринято, что собственные шумы
где При обычных температурах в диапазоне радиочастот выполняется условие
Из (1.54) следует, что белый гауссовский шум имеет равномерный энергетический спектр в диапазоне частот от Рис. 1.26. При работе СРС с ППРЧ в окружении других радиоэлектронных средств (РЭС) на приемное устройство СРС действуют мешающие сигналы этих средств, так называемые непреднамеренные (взаимные) помехи. Анализ влияния непреднамеренных помех на СРС относится к области обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС). В общем случае под ЭМС понимается способность СРС совместно функционировать с требуемыми значениями показателей качества при воздействии непреднамеренных помех на приемные устройства СРС и не создавать недопустимые помехи приемным устройствам других РЭС. Проблема ЭМС, перекрываясь частично с проблемой помехоустойчивости СРС, тем не менее, имеет существенные отличия в составе рассматриваемых мешающих воздействии (помех), каналах проникновения непреднамеренных помех в приемные устройства СРС, целях и задачах, а также в методическом обеспечении их решения. В связи с этим воздействие непреднамеренных помех на СРС с ППРЧ в дальнейшем не рассматривается.
|