Detection of ultra-wideband quasi-radio signals against linear frequency modulation interference
Abstract
In this paper, we synthesize and analyze algorithms for detecting ultra-wideband quasi-radio signals against the background of Gaussian white noise and interference with linear frequency modulation under various a priori uncertainty conditions. Among the many UWB signals, a separate most promising class was identified - UWB QRS, whose structure is similar to narrowband radio signals, but the condition of relative narrowband for them is not fulfilled. A linear frequency modulation signal is considered as an interference when estimating the effectiveness of the detector of a UWB QRS. The selected interfering signal can be either intentional or unintentional, and is of the greatest interest to consider, since it has a similar structure to a useful signal and have the greatest destructive effect on correct reception. The dependence of the signal omission probability on the interference parameter and the interference-to-signal ratio is obtained, which allows to increase the detection efficiency by several orders of magnitude. A comparative analysis of the resistance to interfering signals of various detector circuits is performed. Recommendations are formulated to improve the efficiency of detectors operating in a complex interference environment, destabilizing information and technical influences, or attempts to unauthorized access to information.
- ultra-wideband
- quasi-radio signal
- interference with linear frequency modulation
- detection
- parameter estimation
Аннотация (на русском)
Обнаружение сверхширокополосных квазирадиосигналов на фоне помехи с линейной частотной модуляцией
В работе выполнен синтез и анализ алгоритмов обнаружения сверхширокополосных квазирадиосигналов на фоне гауссовского белого шума и помех с линейной частотной модуляцией в условиях различной априорной неопределённости. Среди множества СШП сигналов был выделен отдельный наиболее перспективный класс - СШП КРС, структура которых подобна узкополосным радиосигналам, но условие относительной узкополосности для них не выполняется. В качестве помехи при оценке эффективности обнаружителя СШП КРС был рассмотрен сигнал с линейной частотной модуляцией. Выбранный мешающий сигнал может быть как преднамеренным и непреднамеренным, и представляет наибольший интерес к рассмотрению, поскольку имеет схожую с полезным сигналом структуру и будет оказывать наибольшее деструктивное влияние на корректный приём. Получена зависимость вероятности пропуска сигнала от параметра помехи и отношения помеха/сигнал, которая позволяет повысить эффективность обнаружения СШП КРС на несколько порядков. Выполнен сравнительный анализ устойчивости к воздействию мешающих сигналов различных схем обнаружителей. Сформулированы рекомендации повышения эффективности функционирования обнаружителей, работающих в условиях сложной помеховой обстановки, дестабилизирующих информационно-технических воздействий или попытках к несанкционированному доступу к информации.
For citation
Korchagin I.E., Titov K.D., Zavalishina O.N., Makarov A.A. Detection of ultra-wideband quasi-radio signals against linear frequency modulation interference // Journal of Radio Electronics. – 2020. – No. 12. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.12.15
References
- Разиньков С.Н. Основные направления развития и базовые технологии создания систем радиосвязи со сверхширокополосными сигналами // Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2019. №11. С. 38-44.
- Радзиевский В.Г., Трифонов П.А. Обработка сверхширокополосных сигналов и помех. М.: Радиотехника, 2009. 288 с.
- Трифонов А.П., Корчагин Ю.Э., Титов К.Д. Квазиправдоподобное обнаружение сверхширокополосного квазирадиосигнала произвольной формы с неизвестной длительностью // Радиотехника. 2016. №6. С. 99-105.
- Трифонов А.П., Руднев П.Е. Обнаружение сверхширокополосного квазирадиосигнала на фоне белого шума // Известия вузов. Радиофизика, 2009. Т. 52. №9. С. 749-760.
- Тихонов В.И. Оптимальный прием сигналов. М.: Радио и связь, 1983. 320с.