Wäisst Pabeier iwwer UAV-Interferenztechnologie baséiert op VCO DDS an SDR Technologie (2)

1. Aféierung an d'elektromagnetesch Interferenztechnologie

Den Zweck vun all Interferenz ass et, dem Feind ze verhënneren, datt hien den elektromagnetesche Spektrum effektiv benotzt. An der elektronescher Krichsféierung ass elektromagnetesch Interferenz och als elektronesch Géigemoossname bekannt. Déi grondleeënd Method vun der elektromagnetescher Interferenz ass et, den Interferenzsignal zesumme mam Signal, dat vum Feind erwaart gëtt, an den Empfänger ze schécken, sou datt et dem Feindempfänger onméiglech ass, korrekt Informatiounen ze kréien.

Figur 9 Kommunikatiounslink a Stéierungslink

Déi üblech Methode fir elektromagnetesch Interferenzen enthalen Ënnerdréckungsinterferenzen,

Täuschungsinterferenz, an intelligent Interferenz.

Ënnerdréckend elektronesch Interferenz

Ënnerdréckend elektronesch Interferenz bezitt sech op Interferenzen, déi Iwwerlaaschtung, Sättigung oder Schwieregkeeten verursaachen, nëtzlech Signaler am Empfangssystem vun der feindlecher Kommunikatiounsausrüstung duerch d'Iwwerdroe vun Interferenzsignaler ze kréien. Ënnerdréckend elektronesch Interferenzen kënnen einfach an déi folgend Kategorien agedeelt ginn:

1.Blockéierend Interferenz: Blockéierend Interferenz, och bekannt als Blockéierend Interferenz, huet e breet Spektrum vun Interferenzstralung a kann normalerweis de ganze Betribsfrequenzband vu lokalen Kommunikatiounsstatiounen ofdecken. Säi Virdeel ass, datt keng Frequenzkoinzidenz- oder Opklärungsausrüstung erfuerderlech ass fir Interferenz ze leeden. D'Ausrüstung ass relativ einfach a kann gläichzäiteg verschidde Kommunikatiounsstatiounen am Frequenzband ënnerdrécken. Mä säin Nodeel ass, datt d'Interferenzleistung verdeelt ass an d'Effizienz net héich ass; Zweetens, wann Blockéierend Interferenz ugewannt gëtt, gëtt och dat eegent Signal, dat a sengem Frequenzband fällt, gestéiert.

2.Gezielte Stéierungen: Gezielte Stéierungen bezéie sech op d'Zomm vun der Trägerfrequenz vun der Stéierung an der Frequenz vum Signal, oder dem Stéierungssignal an dem Kommunikatiounssignal mat der selwechter Frequenzspektrumbreet. Normalerweis ass all Stéierungsfrequenz mat enger entspriechender Kommunikatiounssignalfrequenz ausgeriicht fir Stéierungen ëmzesetzen, awer et gëtt och Uwendungsfäll, wou eng Maschinn mat verschiddenen Ziler stéiert.

3.Sweep-Frequenzinterferenz: Sweep-Frequenzinterferenz bezitt sech op d'Interferenz, déi duerch déi kontinuéierlech Variatioun vun der Trägerfrequenz vum stéierenden Sender vun niddreg op héich oder vun héich op niddreg an engem breede Frequenzband op eng bestëmmte Manéier entsteet.

DEmpfangsstéierungen

Täuschend Interferenz bezitt sech op eng Aart vun Interferenz, déi Kommunikatiounssimulatiounsausrüstung oder Stéierungsausrüstung benotzt fir Signaler ze iwwerdroen, déi den Charakteristiken an dem Timing vu Kommunikatiounssignaler iwwereneestëmmen, Kommunikatiounsverbindungen ze täuschen fir onerwaart Reaktiounen ze produzéieren, an Systemattackziler z'erreechen, déi Spektrumressourcen beschränken, isoléieren a besetzen, oder Kommunikatiounsbenutzer dozou bréngen, falsch ze verhalen, fir taktesch Ziler z'erreechen.

Intelligent Interferenz

Intelligent Stéierungsmaschinne verfügen iwwer Echtzäit-Situatiounsbewosstsinn, Léier-, Entscheedungsfindungs- a weider Fäegkeeten fir Zilkommunikatiounssystemer a kënnen sech un ënnerschiddlech elektromagnetesch Ëmfeld upassen a op verschidden Stéierungsobjeten reagéieren. Ugefaange vun takteschen Ziler, iwwer multidimensional Kognitioun a Léiere vun Zäit-Frequenz-Loftkraaft, Welleform, Netzwierk a System, ginn ënnerschiddlech optimal Entscheedunge formuléiert an ëmgesat, fir déi effizientst, käschtegënschtegst an dynameschst Stéierung z'erreechen.

3. Architektur vun der UAV-Interferenzschaltung

 VCO Sweep Frequenz Jammer

VCO E Sweep-Frequenz-Jammer ass eng einfach Jammerarchitektur. Déi folgend Figur weist de Prinzip vun engem Kanal-Jammer. Als éischt generéiert en Dräieckwellengenerator eng Dräieckwell mat enger Frequenz vu verschiddenen Zénger KHz, déi den Spannungssteierungsterminal vum VCO steiert. Dëst erlaabt dem VCO, en HF-Signal mat enger Sweep-Frequenz auszeginn, dat dann iwwer en Verstärker an eng Antenn iwwerdroe ka ginn.

Bild10 VCOPrinzip vum Frequenz-Sweeping-Jammer

Wéinst der Diskretioun vun de Charakteristike vu VCO-Geräter ass eng Frequenzanpassung fir all Kanal vun all VCO-Typ Jammer noutwendeg; Gläichzäiteg, well d'Ausgangsfrequenz vum VCO mat der Temperatur variéiert, muss eng gewësse Schutzbandbreet reservéiert ginn, fir ze vermeiden, datt d'VCO-Frequenz ausserhalb vum Interferenzberäich ofdreift.

 DDS Sweep Frequenz Jammer

De Prinzip vum DDS-Sweep-Frequenz-Jammer gëtt an der folgender Figur gewisen. Den DDS (Direct Digital Synthesizer) generéiert direkt e Sweep-Frequenzsignal mat enger bestëmmter Bandbreet (zum Beispill: 200~300MHz), gëtt dann mam lokalen Oszillatorsignal gemëscht an duerch e Bandpassfilter erausgefiltert fir dat gewënschten HF-Signal ze kréien (z.B.: 2400~2500MHz), dat verstäerkt a vun der Antenn ausgestraalt gëtt.

Figur 11 Prinzip vum DDS Sweep Frequenz Jammer

D'Frequenzquell vum DDS-Sweep-Frequenzjammer kënnt vum DDS an dem lokalen Oszillator, an d'Frequenzgenauegkeet vum DDS an dem lokalen Oszillator kënnt vum Referenzkristalloszillator. Dofir kann d'Frequenzgenauegkeet vum DDS-Sweep-Frequenzjammer ganz héich sinn (ofhängeg vum Referenzkristalloszillator). Am Verglach mam VCO-Sweep-Frequenzjammer brauch den DDS-Sweep-Frequenzjammer keng zousätzlech Schutzbandbreet ze berücksichtegen a kann de Sweep-Frequenzberäich präzis definéieren.

De Circuit vum DDS Sweep-Frequenz-Jammer ass méi komplex wéi dee vum VCO Sweep-Frequenz-Jammer, an de Filtermodell an d'Gréisst sinn och anescht wann d'Ausgangsfrequenz anescht ass, sou datt den Normaliséierungsgrad vum Circuit liicht méi niddreg ass.

 SDR technesche Stéierungsstéierer

De Prinzip vum Jammer, deen op der SDR-Technologie baséiert, gëtt an der folgender Figur gewisen. Den FPGA lued d'Wellenformdatei, déi am Flash gespäichert ass, an den DDR a schéckt d'Wellenformdatei dann un d'digital Basisband-Interface. Nodeems en duerch den IQ-Modulator geet, gëtt en zum HF-Signal vum Zilfrequenzband, deen dann vun engem Verstärker verstäerkt an un d'Antenn ausgeginn gëtt. Den IQ-Modulator integréiert eng lokal Oszillatorquell a kann d'Frequenz vum lokale Oszillator duerch SPI-Kodéierung änneren.

Figur 12: Prinzip vun engem Stéierungsapparat baséiert op SDR-Technologie

Baséierend op der SDR-Technologie kënnen Jammer all Signal bannent enger bestëmmter Bandbreet iwwerdroen, wéi zum Beispill Eenzelton-Sinussignaler, einfach Modulatiounssignaler oder OFDM-Signaler. D'Aart vum Signal gëtt komplett vun der Software definéiert, sou datt spezifesch Interferenzsignaler fir spezifesch Kommunikatiounssignaler kënne benotzt ginn, fir de beschten Interferenzeffekt z'erreechen.

Mir nennen dëst spezifescht Interferenzsignal Interferenzcode. Jee no der Kodéierungsmethod vun der Kommunikatiounsverbindung kënnen ënnerschiddlech Interferenzcoden ausgewielt ginn. Zum Beispill, wann d'Kommunikatiounsverbindung e Single-Carrier QPSK Modulatiounssignal benotzt, kënne mir de korrespondéierende Single-Carrier QPSK Interferenzcode wielen. Wann d'Kommunikatiounsverbindung OFDM Signaler benotzt, kënne mir OFDM Interferenzcoden mat dem selwechten Subcarrier Ofstand wielen.

1.Evaluatioun vum Effekt vun der Drohneninterferenz

Sweep Frequenz Jammer

Souwuel VCO-baséiert wéi och DDS-baséiert Jammer baséieren op Frequenz-Sweep-Technologie. Wann Jammer op Frequenz-Sweep-Basis benotzt ginn, fir Kommunikatiounsprotokoller vun onbemannte Loftfaartgefierer ze stéieren (z.B. OFDM-Modulatiounsmultiplexing-Kommunikatiounsprotokoller), ginn déi entspriechend Datenblöcke vun der physescher Schicht gestéiert, wouduerch d'Kommunikatiounsverbindung komplett ënnerbrach gëtt. Dofir brauche Frequenz-Sweep-Jammer dacks eng grouss Sendeleistung, fir Kommunikatiounsverbindunge vun onbemannte Loftfaartgefierer ze stéieren.

Figur 13 Stéierung vum Sweep-Frequenz-Jammer op der UAV-Kommunikatiounslink

 SDR Schimmt

Baséierend op der SDR-Technologie kann de Jammer de ganze Frequenzband ofdecken an eng Blockéierung vun Interferenzen erreechen; et ass och méiglech, nëmmen en klengen Deel vum Frequenzband selektiv ofzedecken, fir gezielt Interferenzen z'erreechen, wouduerch d'Energie méi konzentréiert an d'Interferenzdistanz méi grouss ass. Onofhängeg vun der Interferenzmethod kënnen all Ënnerträger vum gestéierten OFDM-Signal gestéiert ginn, mat enger Feelerquote vun no bei 100%. Och mat staarke Feelerkorrekturcodemechanismen ass et schwéier, Daten mat sou enger héijer Feelerquote ze recuperéieren. Dofir kënnen SDR-Stil Jammer effektiv Drohnendatenverbindungen stéieren.

Figur 14 Stéierung vun engem SDR-Typ Jammer op enger UAV-Kommunikatiounslink

SDR-Jammer kënnen och Sweep-Signaler bannent enger bestëmmter Bandbreet aussträichen, an d'Sweep-Geschwindegkeet ass méi séier wéi VCO- an DDS-Jammer. Fir Fernsteierungsprotokoller wéi ELRS mat Frequenzhoppingfunktioun kann de ganze Frequenzband komplett ofgedeckt ginn, fir Blockéierungsinterferenzen z'erreechen.

Resumé

Zesummegefaasst, wann een souwuel d'Käschten ewéi och d'Ausgangskanäl berécksiichtegt, ass de VCO Anti-Dronen Dës Léisung wäert an Zukunft fir eng gewëssen Zäit de Mainstream-Modus vun Drohneninterferenzen bleiwen. Wann eng voll Frequenzofdeckung op der Signalquell VCO erreecht gëtt, kann se den tatsächlechen Ufuerderungen op der Plaz besser erfëllen.