Wie funktioniert die RF-Anti-Jam-Technologie?

Ich bin mir ziemlich sicher, dass HF-Störsender das Zielsignal mit ihrem eigenen Signal mit höherer Leistung bei derselben Frequenz übersteuern. Die Frage ist also, wie die Anti-Störsender-Technologie die Auswirkungen eines Störsenders aufhebt.

Eine Methode besteht darin, die Antenne (mechanisch oder elektronisch) aktiv zu lenken, um eine "Null" in Richtung des Störsenders zu setzen, wodurch die Signalstärke erheblich verringert und das gewünschte Signal, wenn überhaupt, nur minimal beeinflusst wird.

Vorausgesetzt, die Störsignalstärke ist nicht so stark, dass sie das Front-End des Empfängers überlastet, können erweiterte DSP-Techniken verwendet werden, um die Auswirkungen des Störsignals abzuschätzen und zu beseitigen. Das Kommunikationsprotokoll selbst kann so gestaltet werden, dass die Möglichkeit dazu optimiert wird. Das Problem für den Störsender besteht darin, das gewünschte Signal genau genug zu imitieren, um den Anti-Stör-Algorithmus zu verwirren.

Wenn Richtantennen nicht praktikabel sind, können Spreizspektrumtechniken verwendet werden. Dies führt dazu, dass die Bandbreite des Signals sehr groß ist und bei einer bestimmten Frequenz nur sehr wenig Energie zur Verfügung steht, was das Stören erheblich erschwert. Ein ähnlicher Ansatz ist das Frequenzspringen , bei dem die Trägerfrequenz häufig gemäß einem vorgegebenen Zeitplan geändert wird. Dies muss natürlich sowohl am Sender als auch am Empfänger erfolgen.

Damit ein Signal empfangen werden kann, muss die Sendeleistung bei der überwachten Frequenz im Verhältnis zu der Leistung, die der Störsender zu diesem Zeitpunkt bei dieser Frequenz sendet, groß sein. Selbst wenn ein Störsender mehr Leistung zur Verfügung hat als die Einheit, die versucht, nützliche Informationen zu übertragen, ist die Gesamtleistung dennoch begrenzt. Diese Leistung muss auf alle Frequenzen aufgeteilt werden, die gestört werden sollen. Zusätzlich kann ein Empfänger, der erwartet, Daten mit einer langsamen Geschwindigkeit zu empfangen, frequenzselektiver sein als einer, der versucht, Daten mit einer schnelleren Geschwindigkeit zu empfangen.

Angenommen, ein Gerät hat versucht, 1.000 Bit / Sekunde mit Frequenzen von 2.414.012 MHz bis 2.414.013 MHz zu übertragen. Ein Störsender, der diese Frequenz identifizieren kann, kann diese Übertragung übersteuern, indem er seine gesamte Leistung auf diese Frequenz konzentriert.

Angenommen, das Gerät hat 100-Bit-Datenbursts gesendet, wobei jeder Burst mit einem von 5.000 verschiedenen 2 kHz breiten Frequenzbändern im Bereich von 2.410 MHz bis 2.420 MHz gesendet wird, die nach einer Methode ausgewählt wurden, die sowohl dem Sender als auch dem Empfänger bekannt ist. aber der Störsender tut es nicht. Damit der Störsender auch nur 10% der Übertragungen behindert, müsste er auf jedem der 500 Bänder so viel Leistung senden, wie erforderlich gewesen wäre, um die Einfrequenzübertragung vollständig zu stören. Mit anderen Worten, die Verwendung von Frequenzsprüngen hätte die Menge an Leistung, die erforderlich ist, um selbst 10% Störung zu erzielen, auf das 500-fache des Pegels erhöht, der erforderlich ist, um ein Nichtsprungsignal zu stören.

Wenn die Partei, die versucht, Daten zu übertragen, keine Vorwärtsfehlerkorrektur verwendet, kann eine erfolgreiche Störung von 10% der Übertragungen dazu führen, dass sie alle unbrauchbar werden. Wenn andererseits 90% der Pakete durchkommen können, kann der Sender einige redundante Informationen enthalten, um die Rekonstruktion der ursprünglichen Nachricht zu ermöglichen. Die Fähigkeit des Störsenders, 10% der Pakete zu stören, kann die Kosten für die Übertragung der Daten um 20% oder 25% erhöhen (abhängig von der gewünschten Zuverlässigkeit), aber die Tatsache, dass eine 500-fache Erhöhung der Störleistungskraft nur eine 20-prozentige Erhöhung der Übertragung erzwingt Macht ist nicht gerade ein Gewinn für den Störsender.

Ein ausreichend leistungsfähiger Störsender kann verhindern, dass ein Sender, der nur ein bestimmtes Frequenzband verwendet, mehr als eine bestimmte Datenmenge zuverlässig überträgt. Andererseits ist das erforderliche Verhältnis von Störleistung zu Sendeleistung in etwa proportional zum Verhältnis des verfügbaren Spektrums zu dem Betrag, der für eine "einfache" Übertragung benötigt würde. Wenn niedrige Datenraten in einem weiten Bereich des Spektrums übertragen werden, kann dieses Verhältnis ziemlich groß gemacht werden.