Способ противодействия деструктивным электромагнитным воздействиям, основанный на дополнительной модуляции с применением вейвлет-преобразования в сетях связи специального назначения

В статье рассмотрен способ противодействия деструктивным электромагнитным воздействиям, основанный на переносе спектра сигнала при помощи вейвлет-преобразований в сетях связи специального назначения (СС СН), функционирующих на основе стандарта мобильного широкополосного доступа WIMAX. В качестве модели деструктивного электромагнитного воздействия, оказывающего влияние на работу сети связи специального назначения выбран гауссовский биполярный импульс. При воздействии помехи такого типа на сигнал системы WIMAX, нарушается режим нормального функционирования СС СН. В качестве модулирующей функции был выбран MHAT-вейвлет, поскольку он описывается в частотновременной полуплоскости и его параметры зависят от определенных коэффициентов масштабирующего множителя и временного сдвига. Таким образом, можно менять параметры модулированного сигнала путем изменения коэффициентов вейвлет-функции, которой он модулируется. MHAT-вейвлет, получается в результате двукратного дифференцирования функции Гаусса. Данный способ находит свое применение в первую очередь из-за того, что вейвлет функционирует в частотно-временной полуплоскости и его параметры зависят от определенных коэффициентов (масштабирующего множителя и временного сдвига). Таким образом, можно менять параметры модулированного сигнала путем изменения коэффициентов вейвлет-функции, которой он модулируется. Результатами данного способа являются перенос спектра сигнала WIMAX в другую полосу частот, где так же функционирует СС СН, с помощью модуляции вейвлет-функцией, а также увеличение его мощности и расширение спектра.

1. О связи : федер. закон от 07.07.2003 № 126-ФЗ. Доступно по: http://www.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc&base=LAW&n=284635&fld=134 &dst=1000000001,0&rnd=0.051152897698079736#08312366978414549 (дата обращения: 03.06.2020).

2. Гилев И.В Модель противодействия разрушению информации при деструктивных электромагнитных воздействиях в системах радиосвязи специального назначения на основе нечетких экспертных систем. Вестник Воронежского института МВД России. 2020;1:158-168.

3. Хохлов Н.С., Панычев С.Н., Канавин С.В., Самоцвет Н.А., Гилев И.В. Методика количественной оценки влияния радиопомех и сигнала радиоэлектронных средств на показатели радиоэлектронной защиты. Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2019;1:22-30.

4. Хохлов Н.С., Гилев И.В., Канавин С.В. Типовые модели деструктивных широкополосных и сверхширокополосных сигналов, воздействующих на системы связи специального назначения. Вестник Воронежского института МВД России. 2019;1:91-101.

5. Семенов В.И., Михеев К.Г., Шурбин А.К., Михеев Г.М. Конструирование ортогональных вейвлетов в частотной области для кратномасштабного анализа сигналов. Химическая физика и мезоскопия. 2018;2:230-238.

6. Сингх П. Вейвлет-преобразование при обработке изображений: уменьшение шума, сегментация и Сжатие цифровых изображений / П. Сингх // Международный журнал научных исследований в Наука, техника и технологии. 2016; 2: 1137-1140.

7. Гилев И.В., Канавин С.В., Попов А.В. Методы формирования элементов комплекса противодействия разрушению информации в системах связи специального назначения при деструктивных широкополосных воздействиях. Федеральная служба по интеллектуальной собственности: Свидетельство № 2020611635; зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ от 05 февраля 2020 г

8. Кузовников А.В., Дерябин А.Л., Шатров В.А., Баженов В.Ю. Оценка эффективности расширения ширины полосы сигналов, модулированных различными типами вейвлет-функций. Решетневские чтения: сборник материалов Международной научно-практической конференции. 2010;1:393-394.

9. Егорова Е.В., Аксяитов М.Х., Рыбаков А.Н. Методы повышения эффективности вейвлет-преобразований при обработке, сжатии и восстановления радиотехнических сигналов: Монография. Тамбов: Юком. 2019:84.

10. Канавин С.В., Лукьянов А.С. Перспективы применения систем мобильного широкополосного доступа в сетях подвижной радиосвязи на основе стандартов Mobile WIMAX и LTE. Вестник Воронежского института высоких технологий. 2016;1:79-82.

11. Лукьянов А.С., Гилев И.В., Попов А.В. Повышение помехоустойчивости систем связи и компьютерных сетей с использованием ортогональных вейвлет-функций. Борьба с киберпреступностью в условиях развития цифрового общества: сборник статей Международной конференции. 2019;1:11-14.

12. Xhaja B., Kalluci E., Nikolla L. Вейвлет-преобразование при обработке сигналов ЭКГ. Европейский Научный журнал. 2015; 11 (12): 305-312.

13. Витязев В.В. Вейвлет-анализ временных рядов: Учебное пособие. Санкт-Петербург: Издательство Санкт-Петербургского университета. 2001:58.

14. Рашич А.В. Сети беспроводного доступа WiMAX: учебное пособие. СанктПетербург: Издательство Политехнического университета. 2011:179.

15. Хохлов Н. С., Канавин С. В., Гилев И. В. Использование многосекторной антенной системы MIMO как элемента комплекса средств противодействия деструктивным электромагнитным воздействиям. Вестник Воронежского института МВД России. 2019;4:126-136.

16. Гилев И., Канавин С. Моделирование деструктивного воздействия помех на мобильные сети, Использование стандарта 3G в качестве примера с помощью генератора шума. Вестник Липецка Государственный технический университет. 1-я Международная конференция по системам управления, математике Моделирование, автоматизация и энергоэффективность (СУММА). Липецк: 2019: 407-410. DOI: 10.1109 / SUMMA48161.2019.8947533.

17. Гилев И. В., Канавин С. В. Моделирование системы мобильного широкополосного доступа стандарта WIMAX в условиях многолучевого распространения сигнала. Вестник Воронежского института МВД России. 2019;2:181-191.

18. Томашевич В.С. Исследование характеристик обратного канала в беспроводных сетях связи. Проблемы информатики. 2009;2:4-9.