Вердуин Я. и др. Справочник по радиоконтролю
Подождите немного. Документ загружается.
- 339 -
Глава 4
KEEN, R. [1938] Wireless direction-finding. Third Edition. Iliffe and Sons Limited, London, United Kingdom.
MCNAMARA, L. F. [1988a] Ionospheric limitations to the accuracy of SSL estimates of HF transmitter positions.
AGARD Symp. Proc., Ionospheric structure and variability on a global scale and interaction with
atmosphere, magnetosphere. Munich, Germany.
MCNAMARA, L. F. [1988b] Ionospheric modelling in support of single station location of long-range transmitters.
Accepted for publication by J. Atmos. Terr. Physics.
MCNAMARA, L. F. [June 1992] Procedures for Determining the Location of an HF Radio Transmitter. A paper
presented at the AGARD Symposium on Radio Location Techniques, London, United Kingdom.
MCNAMARA, L. F. [1992] The Ionosphere Communications, Surveillance, and Direction-finding. Krieger
Publishing Company, Malabar, Florida, United States of America.
MILL, D. S. [1990] Multiple signal DF using superresolution: a practical assessment. Electron. and Comm. Eng. J.
MUGGLETON [1975] A method for predicting foE at a determined moment and in any place. J. des
télécommunications. Vol. 42.
PRIME-URSI [May 1992] Workshop on Ionospheric Modelling and Mapping. Maquetes, Spain.
RICE, R. W. et al. [1981] Remote control of the FCC long range HF direction-finders. Georgia Institute of
Technology, United States of America.
ROSS, W. [1947] The estimation of the probable accuracy of high-frequency radio direction-finding bearings. J. Inst.
Elec. Engrs., Vol. 94, Part IIIA, 15, 722.
SCHMIDT, R. D. [1986] Multiple Emitter Location and Signal Parameter Estimation. IEEE Trans. on Ant. Prop.,
Vol. AP-34, No. 3, p. 276-280.
ZATMAN, M. A., STRANGEWAYS, H. J. and WARRINGTON, E. M. [1993] Resolution of multi-moded HF
transmissions using ths DOSE algorithm. IEE conference Publication 370, 8th Conference, Antennas and
Propagation, p. 415-418.
ZATMAN, M. A. and STRANGEWAYS, H. J. [1993] Super-resolution direction-finding algorithms for the
characterization of multi-moded signals. Proc. of 53rd AGARD Electromagnetic wave propagation panel
(EPP), Rotterdam, The Netherlands.
ZATMAN, M. A. and STRANGEWAYS, H. J. [1994] Bearing measurements on multi-moded signals using singal
snapshot data. 1994 International Symposium Digest, Ant. and Prop., Vol. 3, p. 934-937, IEEE Catalog
No. 94CH3466-0.
Рекомендации МСЭ-R:
ПРИМЕЧАНИЕ. – В каждом случае следует использовать последнее издание Рекомендаций.
Рекомендация МСЭ-R M.489 – Технические характеристики ОВЧ оборудования радиотелефонии,
работающего в морской подвижной службе с разнесением каналов на 25 кГц.
- 340 -
Глава 4
Рекомендация МСЭ-R M.589 – Технические характеристики методов передачи данных и защита от помех в
радионавигационных службах в частотных полосах между 70 и 130 кГц.
Рекомендация МСЭ-R TF.767 – Использование глобальных навигационных спутниковых систем для передачи
высокоточных сигналов времени.
Рекомендация МСЭ-R SM.854 – Пеленгация контрольными станциями сигналов ниже 30 МГц.
Рекомендация МСЭ-R M.428 – Радиопеленгация и/или привод на борту корабля в диапазоне 2 МГц.
Рекомендация МСЭ-R SM.1053 – Методы улучшения точности пеленгации ВЧ на фиксированных станциях.
Рекомендация МСЭ-R P.1239 – Эталонные характеристики ионосферы, разработанные МСЭ-R.
Рекомендация МСЭ-R P.1240 – Методы прогнозирования основных МПЧ, рабочих МПЧ и траектории луча,
разработанные МСЭ-R.
Рекомендация МСЭ-R SM.1269 – Классификация радиопеленгов.
- 341 -
Глава 4
4.8 Опознавание
Стр.
4.8 Опознавание ................................................................................................................. 342
4.8.1 Общие положения........................................................................................................ 342
4.8.1.1 Требования по опознаванию....................................................................................... 342
4.8.1.2 Метод опознавания...................................................................................................... 342
4.8.1.3 Передача опознавательных сигналов ........................................................................ 342
4.8.2 Опознавание передаваемых сигналов........................................................................ 343
4.8.2.1 Необходимое оборудование ....................................................................................... 343
4.8.2.2 Практика опознавания................................................................................................. 343
4.8.2.3 Опознавание передатчиков......................................................................................... 349
4.8.2.4 Опознавание побочных излучений ............................................................................ 353
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 – Избирательный вызов в морской подвижной и морской подвижной
спутниковой службе .................................................................................................... 354
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 – Дополнительные кодовые знаки, шестой и седьмой символы ............... 356
- 342 -
Глава 4
4.8 Опознавание
4.8.1 Общие положения
4.8.1.1 Требования по опознаванию
Опознавание радиоизлучений необходимо, чтобы обеспечить прием желаемой передачи и чтобы
знать источник передачи. Некоторые станции, например радиовещательные, считают нужным
передавать свои опознавательные сигналы как можно чаще, другие считают это неприятной
необходимостью, а то и преднамеренно стремятся скрыть, кто ведет передачу.
Необходимо, чтобы излучения можно было легко опознавать для обеспечения должного
выполнения международных правил в целях эффективного использования частотного спектра.
4.8.1.2 Метод опознавания
Статья 19 (Опознавание станций), п. 19.1, Регламента радиосвязи гласит: “Все передачи должны
обладать способностью быть опознанными либо с помощью опознавательных сигналов, либо
другими средствами”.
Средства опознавания могут быть следующие: позывной сигнал, название станции, пеленг на стан-
цию или ее географическое местоположение, эксплуатирующая организация, опознавательный
сигнал морской подвижной службы, официальный регистрационный знак, опознавательный номер
рейса (для воздушного судна), номер или опознавательный сигнал избирательного вызова,
характерный сигнал, характеристики излучения или другие явно отличительные особенности, легко
распознаваемые в международном масштабе. В п 19.1.1 Регламента радиосвязи также признается,
что в некоторых радиосистемах передача опознавательных сигналов не всегда возможна (например,
в системах радиоопределения, радиорелейных системах и космических станциях). В любом случае
класс излучения может быть использован как форма опознавания.
МСЭ пришел к заключению, что необходимы дальнейшее изучение возможности использования
дополнительных характеристик помимо приведенных в подразделе IIB Приложения 1 Регламента
радиосвязи и должны быть предоставлены дополнительные примеры. Разработаны системы с
использованием двух дополнительных знаков для целей классификации и опознавания. Эти шестой
и седьмой знаки уже используются много лет, и такое расширение возможностей классификации
дает хороший эффект. Данный метод позволяет классифицировать до (26 х 26 =) 676 различных
систем в помощь службам контроля. Подборка разработанных до настоящего времени кодов
показана в Приложении 2.
4.8.1.3 Передача опознавательных сигналов
Статья 19, Раздел I, п. 19.17, Регламента радиосвязи гласит: “Для облегчения опознавания станций,
передающих сигналы опознавания, каждая станция должна передавать свои опознавательные
сигналы как можно чаще во время передачи, в том числе при передачах для испытаний, настройки
или опытов. Однако во время таких передач опознавательный сигнал следует передавать, по
крайней мере, ежечасно, предпочтительно, в течение периода, начинающегося за 5 минут до начала
часа и оканчивающегося до 5 минут после окончания часа (UTC), если это не повлечет за собой
нежелательного перерыва связи, в этом последнем случае опознавательный сигнал должен
передаваться в начале и в конце передачи”. Ряд администраций дополнительно требуют от
некоторых служб автоматической передачи опознавательных сигналов, что явно содействует
процессу контроля.
- 343 -
Глава 4
4.8.2 Опознавание передаваемых сигналов
4.8.2.1 Необходимое оборудование
Любой международный центр контроля должен, как правило, иметь соответствующее электронное
оборудование, позволяющее ему измерять и записывать любые излучения и фиксировать
передатчики, которые требуется опознать.
Станции контроля должны быть оснащены хорошими связными и измерительными приемниками
для диапазонов ВЧ, ОВЧ, УВЧ и даже более высоких частот. Функции многих декодеров можно
объединить в одном программном продукте. В настоящее время имеется программное обеспечение,
позволяющее анализировать и декодировать большое число (около 30) различных типов излучений
при помощи аналого/цифрового преобразователя, подключенного к выходу приемника (по звуковой
частоте, промежуточной частоте или на синфазно-квадратурном уровне потоков (I/Q) в зависимости
от способности программы автоматически распознавать тип модуляции и демодулировать сигнал).
Имеющиеся сегодня на рынке системы можно разбить на следующие категории:
Системы, работающие в реальном масштабе времени в оперативном режиме, которые включают:
– специфические декодеры для небольшого числа кодов;
– параметрические декодеры или демодуляторы-декодеры, имеющие или не имеющие
возможность производить измерения (скорость в бодах с разрешением до 0,01 бода);
– автоматические демодуляторы-декодеры с полными измерительными и
распознавательными возможностями.
Когда анализ в реальном масштабе времени оказывается безуспешным, оператор должен обработать
сигнал, анализируя его с помощью автономного оборудования, в которое входят:
– приборы для анализа сигнала (программируемые демодуляторы временнóй, частотной и
фазовой областей);
– анализ потока информации по битам и/или потока состояний, то есть средства для попыток
“взломать” структуру кода и определить исходный алфавит;
– методы описания кодов математическими операциями, которые можно затем использовать
в целях программирования программируемых декодеров для декодирования в будущем в
онлайновом режиме.
Когда декодирование и определение алфавита произведены успешно, оператор сможет получить
текст передачи, которые все чаще удается расшифровать, исключая иногда периоды передачи для
целей опознавания.
4.8.2.2 Практика опознавания
Введение
Что касается опознавания сигналов передачи в соответствии с их техническими характеристиками,
целесообразно провести следующую процедуру анализа:
a) раннее опознавание известных или стандартизованных сигналов;
и, в случае неудачи раннего опознавания,
b) опознавание сигнала по характеристикам его формы.
Таким образом, различая два случая, соответствующие двум указанным выше подпараграфам,
можно пояснить приведенные ниже методы технического опознавания сигналов:
- 344 -
Глава 4
Опознавание, начинающееся с отличительных признаков, содержащихся в самом сигнале:
– преамбула;
– защитный временной интервал;
– синхрослово, обучающие последовательности;
– коды и т. д.
Опознавание, начинающееся с характеристик формы сигналов:
– цифровой/аналоговый сигнал;
– уплотнение канала и ширина полосы сигнала;
– форма спектра, форма сигнала во времени, форма сигнала во временной/частотной области
(непрерывный/пакетный сигнал, сигнал фиксированной частоты/сигнал с расширением
спектра, характеристики частотного расширения пакетных сигналов: длительность
временного интервала, скорость переходов между временными интервалами и т. д.);
– реакция сигнала на различные преобразования (моменты более высокого порядка,
пересечение нулевого уровня и т. д.);
– тип модуляции (линейная/нелинейная и т. д.);
– характеристики модуляции в соответствии с типом модуляции (количество символов;
переходы между символами; глубина модуляции и т. д.).
Эти различные параметры сигналов могут использоваться для целей опознавания в соответствии с
рекомендуемыми ниже методами.
4.8.2.2.1 Опознавание аналогового сигнала
Сначала полезно выяснить, использует ли наблюдаемая станция один из следующих типов
модуляции.
Для опознавания аналогового сигнала, можно объединить процедуры из четырех шагов:
Шаг 1: В качестве первого шага можно осуществить непосредственное прослушивание
демодулированных AM, ЧM или ФM сигналов, этот метод применим также для аналоговых ЧРК и
ВРК сигналов после успешной демодуляции и фильтрации.
Шаг 2: В качестве второго шага можно осуществить непосредственное воспроизведение
демодулированного аналогового ТВ сигнала (платы ТВ тюнера или демодуляторов вставляются в
обычные персональные компьютеры).
Шаг 3: Третий шаг – это автоматический метод: опознавание речи с использованием
долговременных характеристик речи с помощью вычислений и построения гистограмм изменений
пиковых уровней сигнала.
- 345 -
Глава 4
Шаг 4: Одновременно с предыдущими методами:
– панорамное представление и частотно-временное воспроизведение сигнала для
определения его характера (AM, ОБП, ЧМ, ЧРК и т. д.);
– основная консультация с базой данных аналоговых сигналов радиосвязи;
– рекомендованные ранее методы измерений для определения параметров модуляции:
– частоты несущих и поднесущих в случае протоколов ЧРК;
– ширина полосы сигнала;
– характеристики модуляции (глубина модуляции, частотная и фазовая девиация),
измеренные согласно положениям действующих Рекомендаций МСЭ-R.
4.8.2.2.2 Опознавание цифрового сигнала
Опознавание ЧМн сигналов
ЧМн сигналы можно опознать с помощью следующих методов:
а) Измерение сдвига частоты
Необходимо определить сдвиг между двумя используемыми частотами. Знание этого сдвига может
помочь определить систему или исключить из числа рассматриваемых ряд систем и/или стран.
b) Измерение скорости в бодах
Измерения скорости в бодах должны выполняться с точностью до двух десятичных знаков. Если
скорость в бодах известна, то иногда можно распознать систему или исключить из числа
рассматриваемых ряд систем.
с) Анализ автокорреляции потока битов
По различным причинам модулирующий сигнал, подлежащий передаче, может быть
скремблирован. Форма сигнала автокорреляции, извлеченного из принятого и демодулированного
сигнала, зависит от сдвига по времени в виде количества битов. Определение пикового значения
сигнала автокорреляции обычно позволяет установить, из скольких битов состоит каждый знак или
сколько битов в кадре знака. Если постоянное пиковое значение отсутствует, это означает, что
система передает скремблированный сигнал. В этом случае средняя величина отношения
посылка/пауза составит около 1, а средняя длина бита будет равна 2 единицам. Пример
автокорреляции показан на рис. 4-55 (пиковое значение было получено для случая сдвига на
90 битов).
- 346 -
Глава 4
РИСУНОК 4-55
Пример сигнала автокорреляции
Скорость в бодах: 100,02
Бит автокорреляции: XOR
Считывание 90
Запись
90
битов
битов
- 347 -
Глава 4
d) Анализ потока битов
Когда скорость в бодах и пиковое значение сигнала автокорреляции известны, появляется
возможность определить число битов, которые будут распечатаны (на экране или на бумаге). Таким
путем можно изучить закономерность передачи битов. Тогда становится ясно, какая это система –
асинхронная (стартстопная) или синхронная. В случае асинхронной системы важна длина стопового
бита. Часто эта длина в 1,5 раза превышает нормальную длину бита, но существуют и другие
величины. В случае “пустой” структуры (изображения), рекомендуется записать это изображение в
память для классификации системы с помощью примеров (см. рис. 4-56).
Длительность посылки и паузы можно вычислить и сравнить друг с другом. Это отношение может
быть характерно для определенного передатчика или группы передатчиков.
РИСУНОК 4-56
Пример скорости в битах
курсор 878,625 мс
100,00 бод цикл 88 битов/на линию длина линии 880,00 мс Запись 1684
Считывание 1684
- 348 -
Глава 4
е) Отображение закономерности следования нуля и единицы
В этом варианте можно произвести исследования, подобные анализу скорости в битах. Вместо
линий и пробелов, представляющих информационные посылки и паузы при анализе потока битов,
на экран или на бумагу выводятся нули и единицы.
f) Пакетная система с автоматическим запросом повторения (ARQ)
В случае пакетной системы ARQ (подобной системе Simplex-TOR в соответствии с Рекомендацией
МСЭ-R М.625), которую нельзя классифицировать сразу, важно определить вышеописанными
методами, сколько битов содержится в кадре знака. Скорость в бодах и длина бита в миллисекундах
уже известны. Следующим шагом является определение длины пакета и длины интервала. Это
делается путем счета нулей и единиц или установкой курсора на начало и конец пакета. Таким
образом будет установлено общее время одного пакета. При наличии этой информации можно
определить общее число нулей и единиц в каждом пакете. Например, если речь идет о системе типа
Simplex-TOR, то пиковый автокорреляционный бит будет иметь номер 45, то есть кадр знака
состоит из 45 битов. Скорость составляет 100 бод, следовательно, длина бита равна 10 мс. Исходя из
вышеописанных методов становится ясно, что длина пакета составляет 210 мс (21 бит, 3 знака по
7 битов), а пауза цикла – 240 мс. После определения числа битов в кадре знака эти кадры можно
изучить, чтобы выяснить, не прослеживается ли закономерность распределения битов или алфавит.
Если классифицировать систему и таким путем не удается, есть ряд других измерений для
определения параметров системы, например, повторяемость структур.
g) Соотношения между единичным, двойным или тройным битами
Для анализа битовой последовательности ее можно разделить на блоки (по времени или в виде
количества битов). В этих блоках специальное программное обеспечение определяет количество
единичных, двойных или тройных битов посылок или пауз (если единичные биты имеют длину
1 мс, то двойные биты имеют длину 2 мс, а тройные – 3 мс каждый). После того как количество
таких комбинаций станет известно, можно определить искомое соотношение. Например, если все
блоки состоят из 1000 битов и имеются 100 единичных битов, то рассчитанное соотношение равно
10, если имеются 40 двойных битов, то соотношение равно 25. Теперь эти соотношения для каждого
блока можно сравнить. Если установлено, что определенные соотношения повторяются через
регулярные интервалы времени, это указывает на тип системы и таким образом может привести к ее
опознаванию. Соотношения между единичным (I), двойным (II) или тройным (III) битами могут
быть рассчитаны для посылок или для пауз.
10101101100100011101011101001100011101100011010100001101110001011
|||| | | ||| || | |||| | ||
единичные биты
10101101100100011101011101001100011101100011010100001101110001011
\/ \/\/ \/\/ \/ \/ \/ \/
двойные биты
10101101100100011101011101001100011101100011010100001101110001011
\|/\|/ \|/ \|/\|/ \|/ \|/\|/
тройные биты