Устройство скрытой передачи информации на основе манипуляции помехи

Устройство скрытой (по факту ведения) передачи информации на основе манипуляции помехи, сопряженное с постановщиком помех является полезной моделью, относящейся к радиосвязи и предназначено для скрытой передачи информации с одновременной, постановкой помех. В состав устройства входят: в передающей части - генератор помехи 1, ортогонализатор-манипулятор 2, генераторы местного (опорного) сигнала 3, фазовращатели 4, генератор матриц преобразований 5, матричный перемножитель 6, преобразователь параллельного кода в последовательный 7, передатчик 8, передающую антенну 9; в принимающей части - приемная антенна 10, приемник 11, АЦП 12, преобразователь последовательного кода в параллельный 13, генератор матриц преобразований 5, матричный перемножитель 6 и блок решающей схемы для сигналов с неопределенной начальной фазой 14. Предлагаемое решение позволяет: - Одновременно ставить помеху и вести многоканальную скрытую передачу информации в одной и том же полосе частот - как в симплексном, так и в дуплексном режиме. - Увеличивать достоверность передачи информации с увеличением роста мощности поставленной помехи. - Увеличить разведзащищенность передаваемой информации. Скрывать факт передачи информации при анализе принимаемого сигнала с использованием осциллографов и спектроанализаторов. - Организовать скрытую передачу данных, в том числе под видом естественных помех. Предлагаемая модель используема при создании новой серии постановщиков помех, обеспечивающих одновременно с постановкой помех передачу информации в полосе частот, в которой ставится помеха, а также построение сети, в которой устройства постановки помех обеспечивают одновременно передачу информации между узлами сети.

Область техники.

Устройство скрытой передачи информации на основе исключающей манипуляции помехи (ИМП), сопрягаемое с постановщиком помех является полезной моделью, относящейся к системам радиосвязи и предназначено для скрытой (в том числе многоканальной) передачи информации между объектами с одновременной постановкой радиопомех.

Устройство необходимо, например:

- при оборудовании подвижных и неподвижных объектов системами противодействия радиовзрывателям, с одновременной организацией скрытой радиосвязи между объектами,

- при проведении контртеррористических операций,

- для скрытой передачи данных, в том числе под видом естественных помех,

- при создании скрытых телеметрических систем, в т.ч. связывающих боевые автоматы со средствами управления ими.

Уровень техники. Аналоги и их недостатки.

В настоящее время, оборудование автомобилей VIP-персон устройствами радиопротиводействия является обычной практикой. При проведении контртеррористических операций военная техника также оборудуется устройствами радиопротиводействия. Характеристики отечественных средств радиопротиводействия приведены на сайтах производителей, например [1].

Одновременная постановка помех и радиосвязь в области действия поставленных помех в настоящее время осуществляются путем разделения частотных поддиапазонов, в которых ставится помеха и осуществляется радиосвязь. В некоторых случаях желательно снять это ограничение. Предлагаемое решение позволяет это сделать.

Прототип.

В качестве прототипа предлагается стандартная решающая схема для сигналов с неопределенной начальной фазой известная из [2], [3] и [4], которая совпадает с блоком решающей схемы для сигналов с неопределенной начальной фазой 14 предлагаемой полезной модели; эта решающая схема приведена на фиг.5. Схема состоит из нескольких однотипных каналов обработки принимаемого сигнала, число которых совпадает с размерностью используемого алфавита; каждый канал обработки включает в себя два перемножителя 21, генератор местного (опорного) сигнала 3, фазовращатель на 90° - 4, два интегратора 24, два квадратора 25, сумматор 23, выход которого соединен с соответствующим входом блока сравнения 26.

Эта схема является классической схемой некогерентного приема сигналов и имеет огромное число различных модификаций, которые являются общеизвестными техническими решениями.

Что предлагается.

Реализация помехи, взятая на некотором фиксированном интервале анализа, совпадающем с длительностью информационной посылки и заданном числом дискретов n, представляет собой случайную точку унитарного векторного пространства, размерность которого совпадает с числом отсчетов на интервале анализа [5]. В любом унитарном векторном пространстве существует бесконечное число различных базисов (линейно независимых систем векторов, длины которых единичны) размерности n - [7]. Выберем некоторый опорный базис, который отличается от естественного ортогонального базиса представления сигнала на интервале анализа. Под естественным базисом на интервале анализа длиной n мы понимаем n отличающихся друг от друга векторов, у которых один из отсчетов равен 1, а остальные отсчеты равны 0. В качестве передаваемых в канал информационных сигналов будем рассматривать сигналы, которые получаются из реализации помехи на интервале анализа, таких, что их проекция на гиперплоскости, задаваемые некоторыми ортами опорного базиса, равна нулю. Такие реализации помехи ортогональны к задающим гиперплоскостям. Передачу информации с помощью отрезков такой помехи будем называть исключающей манипуляцией помехи (шума). Отметим, что если рассматривать унитарное пространство сигнала с меньшей чем n размерностью, которая уменьшилась за счет изъятия из него опорных гиперплоскостей, то ортогональные к гиперплоскостям помехи будут представлять собой «помеховые гипердиски», лежащие в гиперплоскостях, которые ортогональны к одной из опорных гиперплоскостей, задающих элемент алфавита.

В качестве опорного базиса могут, например, быть выбраны гармонические функции дискретного переменного. В этом случае будем говорить о моногармонической (если в качестве единственной опорной плоскости выступают квадратуры некоторой заданной частоты) или полигармонической (если в качестве опорных используются плоскости, образуемые квадратурами многих частот) исключающей манипуляции помехи.

Для осуществления ИМП можно использовать стандартную процедуру ортогонализации [7], задаваемую выражением:

где

- реализация передаваемого в канал сигнала, соответствующая k-му элементу алфавита, передаваемый на j-ой временной позиции потока передаваемых битов,

- отрезок помехи из которого получается ,

- i-ый орт k-ой задающей гиперплоскости размерности N _k,

R_k - коэффициент пропорциональности, который обеспечивает единичность дисперсии для всех элементов алфавита.

Рассмотрим простейший случай приема сигнала ИМП с помощью некогерентного приемника частотно манипулированного сигнала (прототипа), структурная схема которого приводится на фиг.5. В этом случае алфавит состоит из двух символов. Единице соответствует отрезок произвольной помехи, а нулю - отрезок помехи ортогональный по отношению к квадратурам некоторой частоты, на которую настроен приемник некогерентного сигнала.

В простейшем идеализированном случае, когда отсутствуют флуктуационные помехи приемника, отклик на информационную единицу будет представлять собой положительную случайную величину (распределенную по закону Релея), а на информационный нуль - чистый нуль.

Можно ожидать, что некогерентный прием ИМП обеспечит в условиях ненулевых флуктуационных шумов характеристики близкие к характеристикам приема частотно модулированного сигнала (FSK) в канале с релеевскими замираниями [2, 6]. В качестве отношения сигнал-шум здесь будет выступать отношение мощности помехи к мощности собственных флуктуационных шумов приемника.

Таким образом, при использовании ИМП возможно передавать информацию и одновременно ставить помеху. Недостатком описанного варианта использования ИМП является то, что так организованный канал передачи информации обладает недостаточной разведзащищенностью. Действительно, в рассмотренном выше примере, описанный канал передачи информации, для приемника FSK будет выглядеть как канал с быстрыми замираниями.

Для устранения этого недостатка сформированный сигнал с ИМП перед передачей необходимо преобразовать так, чтобы откликом некогерентного приемника и на информационную единицу, и на информационный нуль была помеха. Обратное преобразование должно быть известно на приемной стороне и использоваться перед демодуляцией.

В качестве такого преобразования проще всего использовать ортогональное преобразование, задаваемое ортогональной матрицей T, осуществляющее поворот системы координат. Обратным для преобразования Т (в силу свойств ортогональных матриц) является преобразование, задаваемое транспонированной матрицей Т' - [7]. Другим вариантом является инволютивное преобразование [7] вида G²=E, где Е - единичная матрица. Примененное один раз, оно делает сигнал ИМП неотличимым с помощью обычного приемника от помехи, а примененное дважды - эквивалентно тождественному преобразованию.

Преимущества:

1. Возможность одновременно ставить помеху и вести передачу информации в одном диапазоне частот.

2. Достоверность передачи информации увеличивается с ростом мощности поставленной помехи.

3. Разведзащищенность передаваемой информации растет. Обычные приемники принимают передаваемый сигнал за помеху. Обнаружение передачи информации с использованием осциллографов и спектроанализаторов невозможно.

4. Возможность многоканальной передачи информации как в симплексном, так и в дуплексном режиме - при сохранении мощности поставленной помехи.

5. Скрытая передача данных, в том числе под видом естественных помех,

Описание полезной модели.

На фиг.1 приведена структурная схема системы связи, использующей ИМП.

Отсчет номеров входов (выходов) каждого блока мы ведем снизу вверх по часовой стрелке.

Выход генератора помехи 1 подключен ко второму входу ортогонализатора-манипулятора 2, в котором реализуется соотношение (1). Третий и последующие входы блока ортогонализатора-манипулятора 2 подключены к выходам генераторов местных (опорных) сигналов 3 и фазовращателей 4, число пар которых совпадает с числом символов алфавита. Выходы этих блоков задают пары и ортогональных и сдвинутых по фазе на 90° опорных квадратурных сигналов, изымаемых в блоке ортогонализатора-манипулятора 2 из помехи - в зависимости от номера k передаваемого по линии связи символа алфавита. Дисперсия сигнала на выходе ортогонализатора-манипулятора 2 не зависит от k. Номер передаваемого символа алфавита задается первым входом ортогонализатора-манипулятора 2. Генератор матриц преобразований 5 задает текущее значение ортогональной или инволютивной матрицы, в соответствии с которой матричный перемножитель 6 (осуществляющий перемножение квадратной матрицы на матрицу столбец) формирует сигнал, преобразуемый из параллельного кода в последовательный в блоке 7 и далее, через передатчик 8, поступающий в передающую антенну 9.

На приемной стороне антенна 10 принимает сигнал и после прохождения через приемник 11 и АЦП - 12, дискретный оцифрованный сигнал поступает на блок преобразования последовательного кода в параллельный 13, в котором каждый последовательный набор отсчетов, длительность которого совпадает с длительностью информационной посылки, преобразуется в матрицу-столбец, который поступает на вход матричного перемножителя 6 и перемножается на квадратную матрицу, поступающую в блок 6 по второму входу с генератора матриц преобразований 5. Сигнал с выхода матричного перемножителя 6 поступает на блок решающей схемы для сигналов с неопределенной начальной фазой 14, который представляет собой решающую схему для сигналов с неопределенной начальной фазой. Структура блока 14 совпадает со структурой прототипа.

На фиг.2 представлена одна из возможных реализации блока ортогонализатора-манипулятора 2. Блок состоит из каскадно соединенных идентичных блоков вычитания квадратурных опорных сигналов 15. На каждый блок вычитания квадратурных опорных сигналов 15 по третьему и четвертому входам поступает пара квадратурных опорных сигналов (с блоков 3 и 4, соответственно). На первый вход блоков 15 поступают сигналы с выхода кодирующего устройства 17. Блок 17 преобразует номер символа алфавита в управляющие сигналы для блоков 15. В случае поступления единичного управляющего сигнала на первый вход блока вычитания квадратурных опорных сигналов 15 в нем происходит изъятие из входного сигнала квадратурных компонент, поступающих на его третий и четвертый (верхние) входы. В случае поступления нулевого сигнала - изъятия не происходит. Блок масштабирования 16 умножает сигнал с последнего из каскадно соединенных блоков вычитания квадратурных опорных сигналов 15 на коэффициент, обеспечивающий независимость дисперсии реализации помехи на выходе блока ортогонализатора-манипулятора 2 от номера символа алфавита - смотри соотношение (1). Коэффициент передачи блока 16 зависит только от номера символа алфавита.

Каждый из блоков вычитания квадратурных опорных сигналов 15 может иметь структуру показанную на фиг.3. В состав блока входят два ключа 18 и два блока вычитания опорного сигнала 19. В случае, если на второй вход ключей 18 приходит управляющий единичный сигнал, они открываются, и в блоках вычитания опорного сигнала 19 происходит вычитание из входного сигнала квадратурной компоненты, поступающей с выходов соответствующих блоков 3 и 4.

Структура блока вычитания опорного сигнала 19 показана на фиг.4. В блоке 20 вычисляется скалярное произведение входного и опорного сигнала. На выходе перемножителя 21 формируется проекция входного сигнала на опорный сигнал, которая инвертируется в блоке 22 и вычитается из входного сигнала в блоке 23.

Блок сравнения 26 блока решающей схемы для сигналов с неопределенной начальной фазой 14 может иметь реализацию, показанную на фиг.6. В состав блока входят парциальные решающие устройства 27 - по числу каналов обработки блока решающей схемы для сигналов с неопределенной начальной фазой 14.

Блок схема парциального решающего устройства приведена на фиг.7. Каждое парциальное устройство 27 состоит из синхронизатора 29, блока сравнения с порогом 30 и вычислителя порога 31. Синхронизаторы парциальных решающих устройств 29 определяют границы посылок; выход блока синхронизатора управляет блоком порогового устройства 30 и блоком 31. Выходы парциальных решающих устройств поступают на блок декодирования 28.

На вход блока решающей схемы для сигналов с неопределенной начальной фазой 14 с частотой, равной частоте дискретизации, поступают матрицы столбцы, подвергаемые преобразованиям, в соответствии со структурной схемой фиг.1. На вход парциальных решающих устройств 27 блока блока сравнения 26 поступают (с той же самой частотой дискретизации) числовые значения, которые используются далее для принятия решения. Решение принимается в пороговом устройстве 30, в котором сравниваются поступающие на его вход числовое значения с порогом, который задается вычислителем порога 31. Сравнение происходит для моментов времени, которые задаются синхронизатором 29.

Принятие решения может осуществляться в двух вариантах:

- для отдельной информационной посылки, когда на пороговое устройство с синхронизатора в момент времени, соответствующий границе посылки, должен поступать сигнал, который разрешает сравнение;

- для блока информационных посылок; в этом случае отсчеты сигнала записываются (поблочно в виде массива) в память, а блок синхронизации указывает на номера элементов массива, соответствующих границам посылок.

Рассмотрим подробно принципы работы синхронизатора 29 для второго варианта, когда в пороговом устройстве принимается решение о блоке информационных посылок. Для упрощения описания далее полагается, что в пороговом устройстве и синхронизаторе обрабатывается один и тот же блок информационных посылок, которому соответствует одномерный массив отсчетов. Начиная с первого элемента очередного обрабатываемого блока информационных посылок, все поступающие в блок 32 значения отсчетов нумеруются по порядку от первого дискрета до последнего. Длина блока выбирается кратным числу дискретов в информационной посылке и составляет несколько сотен. Как отмечалось выше, синхронизатор номера элементов блока, которым соответствует граница информационных посылок.

Структурная схема синхронизатора 29 представлена на фиг.8. Дискретизированный сигнал поступает на блок хранения отсчетов сигналов 32, в котором хранится массив значений отсчетов, соответствующий обрабатываемому блоку. Из хранящегося в блоке хранения отсчетов сигналов 32 массива в блоке выборки и хранения прореженных отсчетов 33 делаются выборки через число дискретов, содержащихся в информационной посылке. Таких выборок делается несколько; начало каждой последующей выборки отличается от начала предыдущей на целое число дискретов, представляющее собой величину дискрета синхронизации, которая является делителем длительности посылки, выраженной в дискретах; эта величина задается блоком блока задания величины дискрета синхронизации 34. Число выборок равно отношению длительности посылки к величине дискрета синхронизации. Каждая из таких выборок подвергается обработке в медианном фильтре-селекторе 35, который отбирает значения меньшие медианы (для каждой из выборок). Далее для каждой из прошедших через медианный фильтр-селектор 35 выборок в блоке вычислителя дисперсии 36 вычисляется дисперсия выборки. Полученные дисперсии сравниваются между собой в блоке определения минимума 37. Таким образом, определяется номер выборки, которая имеет минимальную дисперсию и умножает ее на величину, задаваемую блоком задания величины дискрета синхронизации 34; таким образом определяется минимальный номер элемента в блоке, которым соответствует граница информационной посылки. На основании этой информации в парциальном устройстве сравнения 30 определяются все последующие номера границ информационных посылок и происходит сравнение значений элементов блока, соответвтвующих этим границам с величиной порога, задаваемой вычислителем порога 31.

Парциальное устройство сравнение выполняет следующие действия:

- на основании значения выхода синхронизатора 29 определяет все элементы блока информационных посылок, которые отстоят от номера, задаваемого синхронизатором на величину кратную числу дискретов в посылке - n,

- Отбирает из блока информационных посылок элементы, соответствующие номерам, определенным в предыдущем пункте,

- Сравнивает значения отобранных в предыдущем пункте элементов с порогом, задаваемым вычислителем порога 31; в случае превышения порога принимает решение о том, что передана информационная единица, в противном случае - информационный ноль,

- выдает полученную последовательность информационных нулей и единиц на декодирующее устройство 28.

На фиг.9 показана реализация блока вычислителя порога 31 для случая, когда в качестве порога используется медиана сигнала в отсчетных точках, задаваемых синхронизатором 29. Как показало имитационное моделирование, такая схема блока 31 достаточно эффективна.

Все вышеописанные структуры могут быть реализованы, как аппаратно, так и программно в рамках концепции SDR.

Проиллюстрируем работу системы с использованием имитационной модели для случая ИМП. В качестве информационного нуля будем рассматривать отрезок помехи, из которого произведено изъятие квадратурных компонент одной частоты - в соответствии с соотношением (1). В качестве информационной единицы будем рассматривать отрезок помехи той же длины, но без изъятия.

На фиг.10 представлены отрезок помехового сигнала с ИМП, несущий 100 бит информации, подвергнутый на приеме в блоке 6 обратному ортогональному преобразованию, и тот же отрезок до ортогонального преобразования фиг.11. Как видно из рисунков, ни первая, ни вторая осциллограммы не обнаруживают признаков манипуляции сигналов.

На фиг.12 представлен амплитудный спектр отрезка сигнала, показанного на фиг.10. Как видно из графика, спектрограмма также не позволяет выявить ИМП.

На фиг.13 представлены сигналы с выхода блока 26 решающей схемы 14, подключенной на выходе приемной части системы с ИМП. Фиг.14 соответствует случаю приема сигнала с ИМП с использованием прототипа. В первом случае происходит практически безошибочное решение о передаваемом сигнале (информационному нулю соотвествуют низкие значения, единице - высокие). Во втором - вероятность ошибки близка к 0.5. Таким образом, для прототипа сигнал с ИМП неотличим от помехи и передающая часть системы действует как постановщик помех. Для приемной части, построенной по схеме фиг.2, сигнал, поступающий с выхода передающей части системы с ИМП является информационным и позволяет практически безошибочно принимать передаваемую информацию.

Сказанное иллюстрируется также фиг.15 и фиг.16. На фиг.15 показана функция непревышения для значений сигналов в отсчетных точках на входе блока 30 для случая, когда передавались «нули» (левая невозрастающая кривая) и функция распределения сигналов в отсчетных точках на входе блока 30 для случая, когда передавалась «единицы» (правая неубывающая кривая). Отсчетные точки задаются синхронизатором 29. На фиг.16 - то же самое, но при использовании для приема сигнала с ИМП прототипа.

На фиг.17 и фиг.18 показаны зависимости сигнала на выходе блока определения минимума 37 от сдвига выборки. Фиг.17 соответствует случаю, когда на вход решающей схемы 1 поступает сигнал, обрабатываемый приемной частью системы с ИМП. Фиг.18 соответствует случаю, когда на вход блока решающей схемы для сигналов с неопределенной начальной фазой 14 подается сигнал с выхода передающей части системы с ИМП - минуя приемную часть системы (случай использования прототипа). Сравнение рисунков показывает, что для прототипа синхронизация при приеме ИМП (в отличие от предлагаемой полезной модели) невозможна.

Результаты имтационного моделирования подтверждают эффективность и реализуемость предлагаемого решения.

Описание фигур-чертежей.

Фиг.1. Устройство скрытой передачи информации на основе манипуляции помехи:

1 - генератор помехи, 2 - ортогонализатор-манипулятор, 3 - генератор местного (опорного) сигнала, 4 - фазовращатель на 90°, 5 - генератор матриц преобразований, 6 - матричный перемножитель, 7 - преобразователь параллельного кода в последовательный, 8 - передатчик, 9 - передающая антенна, 10 - приемная антенна, 11 - приемник, 12 - АЦП, 13 - преобразователь последовательного кода в параллельный, 14 - решающая схема для сигналов с неопределенной начальной фазой.

Фиг.2. Блок 2 ортогонализатор-манипулятор:

15 - блок вычитания квадратурных опорных сигналов, 16 - блок масштабирования, 17 - кодирующее устройство.

Фиг.3. Блок 15 вычитания квадратурных опорных сигналов:

18 - ключ; 19 - блок вычитания опорного сигнала.

Фиг.4. Блок 19 - блок вычитания опорного сигнала:

20 - вычислитель скалярного произведения, 21 - перемножитель, 22 - инвертор, 23 - сумматор.

Фиг.5. Блок 14 - решающая схема для сигналов с неопределенной начальной фазой:

21 - перемножитель; 24 - интегратор; 25 - квадратор; 26 - блок сравнения.

Фиг.6. Блок сравнения 26:

27 - парциальное решающее устройство; 28 - декодирующее устройство.

Фиг.7. Блок 27 - парциальное решающее устройство:

29 - синхронизатор, 30 - парциальное устройство сравнения, 31 - вычислитель порога;

Фиг.8. Блок 29 - синхронизатор:

32 - блок хранения отсчетов сигналов; 33 - блок выборки и хранения прореженных отсчетов; 34 - блок задания величины дискрета синхронизации; 35 - медианный фильтр-селектор; 36 - вычислитель дисперсии; 37 - блок определения минимума.

Фиг 9. Блок 31 - вычислитель порога:

18 - ключ; 32 - блок хранения отсчетов сигналов; 38 - вычислитель медианы.

Фиг.10 - Отрезок помехового сигнала с ИМП, несущий 100 бит информации, подвергнутый на приеме в блоке 6 обратному ортогональному преобразованию.

Фиг.11 - Отрезок помехивого сигнала с ИМП, несущий 100 бит информации, на входе блока 6 (до обратного ортогонального преобразования).

Фиг.12 - Амплитудный спектр отрезка сигнала с ИМП, представленного на фиг.10.

Фиг.13 - Сигнал на входе блока 30 при подаче на вход блока 10 последовательности, несушей 100 бит информации, с выхода блока 9.

Фиг.14 - Сигнал на выходе блока 23 прототипа при подаче на вход прототипа последовательности, несушей 100 бит информации, с выхода блока 9.

Фиг.15 - Функция непревышения для значений сигналов в отсчетных точках на входе блока 30 для случая, когда передавались «нули» (левая невозрастающая кривая) и функция распределения сигналов в отсчетных точках на входе блока 30 для случая, когда передавалась «единицы» (правая неубывающая кривая). Отсчетные точки задаются синхронизатором 29.

Фиг.16 - То же самое - при использовании прототипа.

Фиг.17 - Сигналы на выходе блока синхронизации 29 в предлагаемой в полезной модели схеме.

Фиг.18 - Сигналы на выходе блока синхронизации 29 при воздействии сигнала с выхода блока 10 на прототип.

Промышленная применимость полезной модели.

Предлагаемая модель может быть использована при создании новой серии постановщиков помех, обеспечивающих одновременно с постановкой помех скрытую передачу информации в полосе частот, в которой ставится помеха.

Возможно построение сети, в которой устройства обеспечивают постановку помех с одновременной скрытой передачей информации между узлами сети. В этом случае для передачи информации за каждой точкой закрепляется своя исключаемая частота.

Источники информации:

1. www.kobra.su

2. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. Изд. 2-е переработанное, дополненное. Сов. радио. 1970. - 728 с.: ил.

3. Прокис Д. Цифровая связь. Пер. с англ. / Под ред. Д.Д.Кловского. - Радио и связь. 2000. - 800 с.: ил.

4. Феер К. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра. Пер. с англ. / Под ред. В.И.Журавлева. - М.: Радио и связь, 2000. - 525 с.

5. Френкс Л. Теория сигналов. Нью-Джерси, 1969 г. Пер. с англ., под ред. Д.Е.Вакмана. М., "Сов. радио", 1974, с.344.

6. Кириллов Н.Е. Помехоустойчивая передача сообщений по линейным каналам со случайно изменяющимся параметрами. М.: Связь, 1971. 256 с.

7. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров: Определения, теорема, формулы: Пер. С англ. М.: Наука, 1970. 720 с.

1. Устройство скрытой передачи информации на основе манипуляции помехи, содержащее блок решающей схемы для сигналов с неопределенной начальной фазой 14, отличающееся тем, что передающая часть устройства включает в себя: генератор помехи 1, ортогонализатор-манипулятор 2, генераторы местного (опорного) сигнала 3, фазовращатели 4, генератор матриц преобразований 5, матричный перемножитель 6, преобразователь параллельного кода в последовательный 7, передатчик 8, передающую антенну 9, а принимающая часть устройства включает в себя: приемную антенну 10, приемник 11, АЦП 12, преобразователь последовательного кода в параллельный 13, генератор матриц преобразований 5, матричный перемножитель 6 и блок решающей схемы для сигналов с неопределенной начальной фазой 14, при этом в передающей части устройства передаваемый сигнал подключен к первому входу ортогонализатора-манипулятора 2, выход генератора помехи 1 подключен ко второму входу ортогонализатора-манипулятора 2, каждая следующая пара входов ортогонализатора-манипулятора 2 подключена к выходам соответствующих генератора местных (опорных) сигналов 3 и фазовращателя 4, при этом выход каждого генератора местных (опорных) сигналов 3 подключен также к входу своего фазовращателя 4; выход ортогонализатора-манипулятора 2 подключен к первому входу матричного перемножителя 6, выход генератора матриц преобразований 5 подключен ко второму входу матричного перемножителя 6, выход матричного перемножителя 6 подключен к входу преобразователя параллельного кода в последовательный 7, выход преобразователя параллельного кода в последовательный 7 подключен к входу передатчика 8, выход которого подключен к передающей антенне 9; в принимающей части устройства - выход приемной антенны 10 подключен к входу приемника 11, выход приемника 11 подключен к входу АЦП 12, выход АЦП 12 подключен к входу преобразователя последовательного кода в параллельный 13, выход преобразователя последовательного кода в параллельный 13 подключен к первому входу блока перемножения квадратной матрицы на столбец 6, выход генератора матриц преобразований 5 подключен ко второму блоку матричного перемножителя 6, выход матричного перемножителя 6 подключен ко входу блока решающей схемы для сигналов с неопределенной начальной фазой 14, выход блока 14 является выходом приемной части устройства.

2. Устройство скрытой передачи информации на основе манипуляции помехи по п.1, отличающееся тем, что блок ортогонализатора-манипулятора 2 состоит из каскадно соединенных блоков вычитания квадратурных опорных сигналов 15, блока масштабирования 16, кодирующего устройства 17, при этом второй вход блока ортогонализатора-манипулятора 2 является вторым входом первого из каскадно соединенных между собой блоков вычитания квадратурных опорных сигналов 15, последующие пары входов блока ортогонализатора-манипулятора 2 (от соответствующих внешних генератора местного (опорного) сигнала 3 и фазовращателя 4) соединены с третьим и четвертым входами блоков вычитания квадратурных опорных сигналов 15, при этом выходы кодирующего устройства 17 подключены к первым входам блоков вычитания квадратурных опорных сигналов 15; выход каждого блока вычитания квадратурных опорных сигналов 15 соединен со вторым входом последующего из каскадно соединенных блоков вычитания квадратурных опорных сигналов 15; выход последнего из каскадно соединенных блоков вычитания квадратурных опорных сигналов 15 подключен ко второму входу блока масштабирования 16; первый вход блока ортогонализатора-манипулятора 2 соединен со входом кодирующего устройства 17 и первым входом блока масштабирования 16; выход блока 16 является выходом блока ортогонализатора-манипулятора 2.

3. Устройство скрытой передачи информации на основе манипуляции помехи по п.2, отличающееся тем, что блок вычитания квадратурных опорных сигналов 15 состоит из двух каскадно соединенных блоков вычитания опорного сигнала 19 и двух ключей 18, при этом первый вход первого блока вычитания опорного сигнала 19 является вторым входом блока вычитания квадратурных опорных сигналов 15, выход второго блока вычитания опорного сигнала 19 является выходом блока вычитания квадратурных компонент сигнала 15, вторые входы блоков вычитания опорного сигнала 19 подключены к выходам ключей 18, управляющие вторые входы которых объединены и подключены к первому входу блока вычитания квадратурных опорных сигналов 15, а третий и четвертый входы блока вычитания квадратурных опорных сигналов 15 являются первыми входами ключей 18.

4. Устройство скрытой передачи информации на основе манипуляции помехи по п.3, отличающееся тем, что блок вычитания опорного сигнала 19 состоит из вычислителя скалярного произведения 20, перемножителя 21, инвертора 22, сумматора 23, при этом первый вход блока вычитания опорного сигнала 19 является первым входом вычислителя скалярного произведения 20 и первым входом сумматора 23, второй вход блока вычитания опорного сигнала 19 является вторым входом вычислителя скалярных произведений 20 и вторым входом перемножителя 21, выход вычислителя скалярных произведений 20 подключен к первому входу перемножителя 21, выход перемножителя 21 соединен со входом инвертора 22, выход инвертора 22 соединен со вторым входом сумматора 23, выход сумматора 23 является выходом блока вычитания опорного сигнала 19.

5. Устройство скрытой передачи информации на основе манипуляции помехи по п.1, отличающееся тем, что в блоке решающей схемы для сигналов с неопределенной начальной фазой 14 блок сравнения 26 состоит из парциальных решающих устройств 27 и декодирующего устройства 28, при этом входы парциальных решающих устройств 27 являются входами блока сравнения 26, а выходы парциальных решающих устройств 27 соединены со входами декодирующего устройства 28, выход декодирующего устройства 28 является выходом блока сравнения 26 и соответственно выходом решающей схемы для сигналов с неопределенной начальной фазой 14.

6. Устройство скрытой передачи информации на основе манипуляции помехи по п.5, отличающееся тем, что парциальное решающее устройство 27 состоит из синхронизатора 29, парциального устройства сравнения 30, вычислителя порога 31, при этом вход парциального решающего устройства 27 является входом для синхронизатора 29, вторым входом для парциального устройства сравнения 30 и первым входом вычислителя порога 31, выход синхронизатора 29 соединен с третьим входом парциального устройства сравнения 30 и вторым входом вычислителя порога 31, выход вычислителя порога 31 соединен с первым входом парциального устройства сравнения 30; выход парциального устройства сравнения 30 является выходом парциального решающего устройства 27.

7. Устройство скрытой передачи информации на основе манипуляции помехи по п.6, отличающееся тем, что синхронизатор 29 состоит из блока хранения отсчетов сигналов 32, блока выборки и хранения прореженных отсчетов 33, блока задания величины дискрета синхронизации 34, медианного фильтра-селектора 35, вычислителя дисперсии 36, блока определения минимума 37, при этом вход синхронизатора 29 является входом блока хранения отсчетов сигнала 32, выход блока хранения отсчетов сигнала 32 соединен со вторым входом блока выборки и хранения прореженных отсчетов 33, выход блока задания величины дискрета синхронизации 34 подключен к первому входу блока выборки и хранения прореженных отсчетов 33, выход блока выборки и хранения прореженных отсчетов 33 соединен со входом медианного фильтра-селектора 35, выход медианного фильтра-селектора 35 соединен со входом вычислителя дисперсии 36, выход вычислителя дисперсии 36 соединен со входом блока определения минимума 37, выход блока определения минимума 37 является выходом синхронизатора 29.

8. Устройство скрытой передачи информации на основе манипуляции помехи по п.6, отличающееся тем, что вычислитель порога 31 состоит из ключа 18, блока хранения отсчетов сигнала 32 и вычислителя медианы 38, при этом первый вход вычислителя порога 31 является первым входом ключа 18, второй вход вычислителя порога 31 является вторым входом ключа 18, выход ключа 18 соединен со входом блока хранения отсчетов сигнала 32, выход блока хранения отсчетов сигнала 32 соединен со входом вычислителя медианы 38, выход вычислителя медианы 38 является выходом вычислителя порога 31.