Оценка влияния параметров сложных сигналов на степень энергетической скрытности

Лев Алексеевич Сенаторов; Владимир Викторович Хворенков; Александр Владимирович Савельев

doi:10.22213/2413-1172-2022-3-62-73

Авторы

Л. А. Сенаторов ИжГТУ имени М. Т. Калашникова
В. В. Хворенков ИжГТУ имени М. Т. Калашникова
А. В. Савельев АО «Сарапульский радиозавод»

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2022-3-62-73

Ключевые слова:

энергетическая скрытность, скрытность сигнала, Matlab, BPSK, QPSK, ЛЧМ, квадратурные сигналы

Аннотация

Рассматривается проблема получения качественной оценки степени энергетической скрытности радиосигналов. Энергетическая скрытность рассматривается как наиболее значимый вид скрытности, поскольку разработчик радиопередающих устройств имеет наибольшее влияние и наибольшую свободу в определении этих свойств. Целью статьи является систематизация имеющихся знаний о способах получения оценки энергетической скрытности с целью проведения взаимного сравнения характеристик различных сигналов. Описаны и проанализированы ряд способов получения оценки энергетической скрытности сигналов, основанных на количестве необходимых измерений уровня сигнала, дальности разведки сигнала, а также вероятностной оценки его раскрытия. Результаты анализа показали, что рассматриваемые методы не пригодны для получения сравнительной оценки. На основании выводов, сделанных при изучении методов оценивания энергетической скрытности, предложен авторский способ получения оценки степени энергетической скрытности сигналов по энергии передаваемого символа. Уточнено применение способа для оценки параметров сигналов ЛЧМ, узкополосного и широкополосного ЧМ, BPSK, QPSK, а также квадратурных сигналов. Получена сравнительная оценка параметров сигналов ЛЧМ, ЧМ, BPSK, QPSK и QAM-16 для дециметрового УКВ-диапазона с учетом скорости и мощности передачи. Получены оценки энергетической скрытности сигналов при типичных скоростях передачи информации. На основании результатов описаны некоторые закономерности, позволяющие оценить влияние изменения отдельных параметров радиопередающего устройства на конечную энергетическую скрытность.

Биографии авторов

Л. А. Сенаторов, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

аспирант

В. В. Хворенков, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

доктор технических наук, профессор

А. В. Савельев, АО «Сарапульский радиозавод»

доктор технических наук, профессор, председатель совета директоров

Библиографические ссылки

Апурин А.А. Система передачи информации с повышенной структурной скрытностью сигналов // Перспектива-2019 : материалы VIII Всероссийской молодежной школы-семинара по проблемам информационной безопасности. Таганрог : Лукоморье, 2019. С. 271-275.

Тихонов С. С., Кудрявцев А. М., Дворников С. В. Энергетическая скрытность сигналов ППРЧ, сформированных в базисах функций сплайн-характеров // Информация и космос. 2017. № 2. С. 35-41.

Saarnisaari Harri, Vartiainen Johanna. Signal detection with spectrum windows. Heliyon. 8. e10054. 10.1016/j.heliyon.2022.e10054.

Lipski Michael, Kompella Sastry, Narayanan Ram. Practical Implementation of Adaptive Threshold Energy Detection using Software Defined Radio: IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2021, 57, 1227-1241. 10.1109/TAES.2020.3040059.

Howard Stephen, Weinberg Graham. Optimal Predictive Inference and Non-Coherent CFAR Detectors: IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2019, PP, 1-1. 10.1109/TAES.2019.2951185.

Li T., Mow W.H., Lau V.K.N., Siu M., Cheng R.S., Murch R.D. Robust joint interference detection and decoding for OFDM-based cognitive radio systems with unknown interference: IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2007, vol. 25, no. 3, pp. 566-575. DOI: 10.1109/JSAC.2007.070407.

Khazaei J. Stealthy Cyberattacks on Loads and Distributed Generation Aimed at Multi-Transmission Line Congestions in Smart Grids: IEEE Transactions on Smart Grid, 2021, vol. 12, no. 3, pp. 2518-2528. DOI: 10.1109/TSG.2020.3038045.

Liang Che, Xuan Liu, Zuyi Li, Yunfeng Wen. False Data Injection Attacks Induced Sequential Outages in Power Systems: IEEE Transactions on Power Systems, 2018, PP, 1-1. 10.1109/TPWRS.2018.2871345.

Hossein Shayan, Turaj Amraee.Network Constrained Unit Commitment Under Cyber Attacks Driven Overloads: IEEE Transactions on Smart Grid, 2019, PP, 1-1. 10.1109/TSG.2019.2904873.

Yigu Liu, Shibin Gao, Jian Shi, Xiaoguang Wei, Zhu Han. Sequential-Mining-Based Vulnerable Branches Identification for the Transmission Network Under Continuous Load Redistribution Attacks: IEEE Transactions on Smart Grid, 2020, PP, 1-1. 10.1109/TSG.2020.3003340.

Mohammed Alkaf, Javad Khazaei, Amini M.H., Khezrimotlagh Dariush. Optimal Attack Strategy for Multi-Transmission Line Congestion in Cyber-Physical Smart Grids, 2019, 1-6. 10.1109/IGSC48788.2019. 8957212.

Берикашвили В. Ш. Основы радиоэлектроники. Системы передачи информации. 2-е изд. М. : Юрайт, 2019. 105 с.

Перунов Ю. М., Куприянов А. И. Методы и средства радиоэлектронной борьбы : монография. Вологда : Инфра-Инженерия, 2021. 376 с.

Ворона С. Г., Булычев С. Н. Обеспечение скрытности работы РЛС // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2021. Т. 26, № 3. С. 29-38. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700814-202103-0415.

Тузов Г.И. Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами. М. : Радио и связь, 1985. 264 с.

Михайлов Р. Л. Описательные модели систем спутниковой связи как космического эшелона телекоммуникационных систем специального назначения : монография. СПб. : Наукоемкие технологии, 2019. 150 с.

Новожилов О. П. Схемотехника радиоприемных устройств. 2-е изд. М. : Юрайт, 2021. 257 с.

Блейхут Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки. М. : Мир, 1986. 576 с.

Штыков В. В. Введение в радиоэлектронику. 2-е изд. М. : Юрайт, 2020. 228 с.