Обнаружение

Обнаружение - это базовая операция выявления всех радиоизлучений (сигналов), уровень которых в заданном диапазоне превосходит установленное в задании пороговое значение (порог обнаружения). В процессе обнаружения программа оценивает параметры сигнала: ширину спектра, максимальный уровень, несущую частоту, а также классифицирует обнаруженные излучения, распределяя их по группам в соответствии с определенными признаками.

Классификация

Число обнаруженных сигналов в общем случае может быть очень большим, причем подавляющее большинство из них не представляет для оператора интереса, так как создается передатчиками “легальных” внешних радиостанций. Процесс отбора интересующих сигналов из всего множества обнаруженных облегчает классификация излучений (сигналов) по различным признакам и распределение их по соответствующим спискам. Обнаруженные излучения автоматически классифицируются программой RS turbo по следующим признакам:

-“известные” и “неизвестные”;

- “обнаруженные ранее” и “вновь появившиеся”;

- “стандартные” и “нестандартные”.

Списки обнаруженных излучений

В процессе сканирования программа составляет и сохраняет в памяти списки обнаруженных излучений, которые формируются в соответствии с выбранными критериями классификации. В списки заносятся все параметры обнаруженного сигнала: несущая частота, полоса, максимальный уровень, время и дата обнаружения, реакция на тесты идентификации и т.д. Для каждого задания, в соответствии с которым выполнялось сканирование, программа составляет и хранит собственные списки обнаруженных радиоизлучений. Для ускорения доступа к наиболее важной информации программа составляет несколько списков, в которые помещаются только те сигналы, которые отвечают тем или иным признакам классификации и идентификации. В наиболее обширный список “неизвестных” излучений заносятся все сигналы, обнаруженные в текущем и всех предшествующих циклах сканирования с момента последней очистки этого списка, что сопровождается очисткой спектральной панорамы. Если при обнаружении использовалась одна из диаграмм загрузки радиодиапазона с данными о “известных” излучениях, в этот список будут попадать только те сигналы, которые в диаграмме отсутствуют, т.е. “неизвестны” компьютеру. В противном случае этот список будет содержать все обнаруженные излучения. Список “новых” излучений позволяет выделить те излучения, которые появились после некоторого момента времени и не были обнаружены программой ранее. В список “подозрительных” излучений заносятся только те сигналы, у которых обнаружена вторая или третья гармоники. Наконец в списке “опасных” излучений остаются лишь те сигналы, у которых: а) обнаружены сразу вторая и третья гармоники; б) выделяется реакция на импульсы акустического зондирования (см. раздел Анализ). В любое время все записи в нужном списке активного задания могут быть удалены (очистка списка). Список “неизвестных” излучений очищается одновременно с очисткой спектральной панорамы. Записи в списках могут располагаться в порядке увеличения частоты, уровня, времени, даты обнаружения и ширины спектра сигнала (сортировка списка).

Алгоритмы обнаружения и классификации

Априорные данные о внешних и неопасных внутренних излучениях позволяют существенно сократить размеры списков обнаруженных сигналов и повысить скорость работы комплекса. Однако в некоторых ситуациях может потребоваться проверка всех без исключения источников.

Обнаружение излучений без учета априорных данных

Данный алгоритм реализуется при выполнении одного цикла сканирования заданного диапазона в тех случаях, когда никакие сведения о радиоизлучениях, в том числе и полученные в ходе предыдущих сеансов работы, не используются.

Такая ситуация возникает, например, в том случае, когда все списки обнаруженных излучений, полученные на предыдущих циклах сканирования, были очищены, а диаграмма загрузки, содержащая данные о радиообстановке, при обнаружении не использовалась. Получив от контроллера данные о спектре участка диапазона, программа выделяет в нем группу (группы) смежных уровней, превышающих установленный в задании порог обнаружения (рис. 38). Порог обнаружения устанавливается в задании для каждого диапазона сканирования в пределах от 0 до 255 (значение по умолчанию - 80). Каждую такую группу программа рассматривает как один обнаруженный сигнал с “шириной спектра” (полосой): B = 12,5*k [кГц], где k - число уровней в группе. В пределах каждой группы выделяется составляющая с максимальным уровнем, которая считается “несущей” частотой излучения. Обнаружив излучение, программа заносит его несущую частоту, уровень, ширину спектра, время и дату обнаружения в список. Следует иметь в виду, что из-за нестационарности спектров реальных источников и конечного разрешения приемного тракта, вычисляемые программой значения ширины спектра и несущей частоты радиоизлучения лишь приближенно соответствуют истинным значениям. Кроме того, вычисляемая программой “полоса” сигнала зависит от порога обнаружения.

Классификация излучений на “известные” и “неизвестные”

Обнаружение излучений без учета априорных данных позволяет выявить и занести в список все без исключения источники, мощность которых в точке приема больше заданной. Однако полученный список обнаруженных сигналов в большинстве случаев оказывается слишком обширным. Сократить его можно, исключив те излучения, которые были обнаружены ранее, проверены и признаны не представляющими опасности.

Данные о радиообстановке на контролируемом объекте (внешних и внутренних радиоизлучениях, не представляющих опасности) собираются при выполнении нескольких циклов сканирования. Они называются диаграммами загрузки радиодиапазона и хранятся в виде файлов, совпадающих по формату с файлами спектральных панорам. Диаграммы загрузки характеризуют внешние и внутренние излучения при продолжительных наблюдениях со статистической обработкой результатов измерений. После необходимой проверки источники этих излучений можно считать “известными” в том смысле, что они регулярно присутствуют в эфире и не представляют опасности для контролируемого объекта. Классификация сигналов на “известные” и “неизвестные” позволяет оставить в списке обнаруженных излучений только те, которые не содержаться в диаграмме загрузки. Если обнаружение планируется выполнять с классификацией излучений на “известные” и “неизвестные”, необходимо использовать нужный файл диаграммы загрузки. Алгоритм обнаружения и классификации выглядит следующим образом. Выделив в цикле сканирования участка группы смежных частот, превышающих порог обнаружения, и определив максимальные уровни в каждой из них, программа проверяет, попадает ли текущий максимум каждой группы в одну из полос “известного” излучения, присутствующего в диаграмме. Полоса известного излучения определяется числом уровней в группе частот, превышающих порог обнаружения (рис. 39). Если ответ положительный, программа считает излучение известным и в список неизвестных излучений его не заносит. В противном случае принимается решение об обнаружении “неизвестного” излучения, данные о котором заносятся в список “неизвестных” излучений с учетом результатов обнаружения на предыдущих циклах сканирования (см. ниже).

Классификация излучений на “обнаруженные ранее” и “вновь появившиеся”

Если в задании предписано выполнение нескольких циклов сканирования или панорама спектра предыдущего сеанса работы была сохранена, обнаружение выполняется следующим образом. Выделив в каждом цикле сканирования участка группы смежных частот, превышающих порог обнаружения, и определив максимальные уровни в каждой из них, программа проверяет, попадает ли текущий максимум каждой группы в полосу одного из сигналов, обнаруженных на предыдущем цикле сканирования (рис. 40).

Полоса излучения, обнаруженного на предыдущем цикле сканирования, определяется числом уровней в группе частот, превышающих порог. Если ответ отрицательный, то принимается решение об обнаружении “нового” излучения, данные о котором заносятся в списки. В противном случае программа считает излучение уже обнаруженным и повторно его в списки не заносит. В результате размер списков обнаруженных сигналов существенно сокращается.

Рис. 16 Классификация сигналов на «обнаруженные ранее» и «вновь появившиеся»

Кроме того, отдельный список “новых” излучений значительно упрощает контроль текущих изменений радиообстановки. Действительно, если очистить список “новых” излучений, то в последующих циклах сканирования в него будут попадать только вновь обнаруженные сигналы. Остальную информацию можно найти в списке “неизвестных” излучений, который содержит все сигналы, обнаруженные с момента последней очистки спектральной панорамы.

Классификация источников излучений на “стандартные” и “нестандартные”

В программе RS turbo предусмотрена возможность автоматического распознавания внешних источников обнаруженных сигналов определенного вида, например, станций радио и телевещания, передатчиков мобильной телефонной связи, систем персонального радиовызова и обнаружения и классификации подобных источников.

Рис. 41. Обнаружение с учетом данных о радиовещательных и связных станциях

Для этого необходимо при настройке ввести в программу сведения о частотах, отведенных такими станциями в данном регионе. Алгоритм обнаружения и классификации подобных источников выглядит следующим образом. Выделив в цикле сканирования участка диапазона группы смежных частот, превышающих порог обнаружения, и определив максимальные уровни в каждой из них, программа проверяет, попадает ли текущий максимум каждой группы в полосу (полосы), занятую излучениями радиовещательных и связных станций (рис. 2.7). Если ответ положительный, то принимается решение об обнаружении излучения “стандартного” источника и в список вместе с параметрами обнаруженного сигнала заносится условное обозначение станции (в графу “Примечания”). В противном случае программа считает излучение “нестандартным” и заносит его в список обычным образом. Пользователь может настроить программу так, чтобы “стандартные” сигналы в список обнаруженных излучений не заносились.

Анализ

Операции анализа необходимы для выявления среди множества обнаруженных сигналов “опасных” излучений, которые могут быть созданы передатчиками подслушивающих устройств. Идентификация (опознавание) сигналов подслушивающих устройств в программе RS turbo выполняется автоматически или в ручном режиме с помощью следующих операций:

анализ гармонического состава излучений;

корреляционный анализ откликов на акустические импульсы;

спектральный анализ;

временной и спектральный анализ сигналов на выходе демодулятора.

Кроме того, в процессе анализа откликов на импульсы акустического зондирования программа измеряет расстояния от колонок акустической системы комплекса до радиомикрофона и определяет его местоположение в помещении (локализация источника излучения).