เทคโนโลยีป้องกันสัญญาณรบกวนจากคลื่นวิทยุทำงานอย่างไร


15

ฉันค่อนข้างแน่ใจว่าสัญญาณรบกวน RF ทำงานโดยเอาชนะสัญญาณเป้าหมายด้วยสัญญาณที่แรงกว่าของพวกเขาเองที่ความถี่เดียวกัน ดังนั้นคำถามคือเทคโนโลยี anti-jammer จะลบล้างผลกระทบของ jammer ได้อย่างไร?


1
มีเทคนิค "สมาร์ทแจมเมอร์" ที่ได้รับการออกแบบมาให้ยุ่งกับการทำงานของโพรโทคอลไม่ส่งสัญญาณที่มีสัญญาณรบกวน (เช่นสำหรับ 802.11 คุณสามารถฝ่าฝืนกฎการเว้นวรรคระหว่างเฟรมและปลอมแปลงข้อความ RTS / CTS เวลา). เทคนิคเหล่านี้สามารถใช้พลังงานน้อยลงและชัดเจนน้อยกว่าเหยื่อ ฉันไม่คุ้นเคยกับสนามพอที่จะรู้ว่ามีการใช้มาตรการตอบโต้อะไรนอกเหนือจากการโมฆะหรือยกเลิกตามปกติ
Richard Hansen

คำตอบ:


13

วิธีหนึ่งคือการหมุนเสาอากาศอย่างแข็งขัน (โดยกลไกหรือทางอิเล็กทรอนิกส์) เพื่อวาง "null" ในทิศทางของ jammer ลดความแรงของสัญญาณอย่างมีนัยสำคัญในขณะที่มีผลต่อสัญญาณที่ต้องการน้อยที่สุดถ้าเลย

นอกจากนี้สมมติว่าความแรงของสัญญาณ jammer ไม่รุนแรงจนทำให้ตัวรับสัญญาณอิ่มตัวส่วนเทคนิค DSP ขั้นสูงสามารถใช้ในการประเมินและยกเลิกผลกระทบของสัญญาณการรบกวน โปรโตคอลการสื่อสารสามารถออกแบบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความสามารถในการทำสิ่งนี้ ปัญหาสำหรับผู้ส่งสัญญาณคือการเลียนแบบสัญญาณที่ต้องการอย่างใกล้ชิดเพื่อสร้างความสับสนให้กับอัลกอริธึมการป้องกันการติดขัด


ถึงแม้ว่าผู้บรรยายจะได้ยินเสียงที่อยู่ด้านบนวิดีโอผลิตภัณฑ์นี้ดูเหมือนว่าจะเป็นไปตามที่คุณอธิบาย
SiegeX

3
"ปัญหาสำหรับ jammer คือการเลียนแบบสัญญาณที่ต้องการอย่างใกล้ชิดพอที่จะสร้างความสับสนให้กับอัลกอริธึมการป้องกันการติดขัด" - จากนั้นคำถามก็คือเทคโนโลยีต่อต้านการป้องกันการรบกวนของ jammer สามารถตอบโต้ด้วยการต่อต้านการป้องกันการรบกวน
BlueRaja - Danny Pflughoeft

1
@ BlueRaja-DannyPflughoeft Yo dawg ฉันได้ยินมาว่าคุณชอบ anti-jammers ....
SiegeX

12

เมื่อเสาอากาศทิศทางไม่สามารถใช้งานได้เทคนิคการแพร่กระจายคลื่นความถี่สามารถนำมาใช้ สิ่งนี้ทำให้แบนด์วิดท์ของสัญญาณมีขนาดใหญ่มากมีพลังงานน้อยมากที่ความถี่ใด ๆ ทำให้ติดขัดได้ยากขึ้น วิธีการที่คล้ายกันคือการข้ามความถี่ซึ่งความถี่พาหะจะเปลี่ยนบ่อยตามตารางเวลาที่กำหนดไว้ แน่นอนว่าต้องทำทั้งที่ตัวส่งและตัวรับ


10
เวลาที่ยอดเยี่ยมที่จะพูดถึงว่าสิทธิบัตรที่เกี่ยวกับการกระโดดความถี่เป็นเทคโนโลยีต่อต้านการรบกวนได้รับอนุญาตให้นักแต่งเพลงจอร์จ Antheil และนักแสดง Hedy Lamarr ในปี 1942 งานก่อนหน้าของ Antheil กับเปียโนผู้เล่น syncronized นำไปสู่การใช้ม้วนเทปม้วน การเปลี่ยนแปลงความถี่ระหว่างตัวส่งและตัวรับ
โฟตอน

4

สำหรับสัญญาณที่จะได้รับกำลังส่งที่ความถี่ที่ตรวจสอบจะต้องมีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับปริมาณพลังงานที่ jammer กำลังส่งที่ความถี่นั้นในขณะนั้น แม้ว่า jammer จะมีพลังงานมากกว่าเอนทิตีที่พยายามส่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์กำลังไฟทั้งหมดจะยัง จำกัด อยู่ พลังงานนั้นจะต้องถูกแบ่งระหว่างความถี่ทั้งหมดที่จะติดขัด นอกจากนี้ตัวรับที่คาดว่าจะรับข้อมูลด้วยความเร็วช้าอาจเลือกความถี่มากกว่าที่พยายามรับข้อมูลด้วยความเร็วที่เร็วขึ้น

สมมติว่าอุปกรณ์พยายามส่ง 1,000 บิต / วินาทีโดยใช้ความถี่จาก 2,414.012 Mhz ถึง 2,414.013Mhz jammer ซึ่งสามารถระบุความถี่นั้นสามารถเอาชนะการส่งนั้นโดยมุ่งเน้นพลังงานทั้งหมดที่ความถี่นั้น

ทีนี้สมมติว่าอุปกรณ์ส่งข้อมูลระเบิด 100 บิตโดยแต่ละครั้งจะถูกส่งโดยใช้คลื่นความถี่กว้าง 2kHz หนึ่งใน 5,000 แห่งในช่วง 2,410Mhz-2,420Mhz ซึ่งเลือกโดยวิธีการบางอย่างที่ผู้ส่งและผู้รับรู้ แต่ jammer ไม่ได้ เพื่อให้ผู้ส่งสัญญาณกีดขวางแม้แต่ 10% ของการส่งสัญญาณมันจะต้องส่งพลังมากเท่าที่แต่ละ 500 แบนด์ตามที่ต้องการเพื่อติดขัดการส่งสัญญาณความถี่เดียวอย่างสมบูรณ์ กล่าวอีกนัยหนึ่งการใช้งานการกระโดดความถี่จะเพิ่มปริมาณพลังงานที่ต้องใช้เพื่อให้ได้การติด 10% ถึง 500 เท่าของระดับที่จำเป็นสำหรับการติดขัดสัญญาณที่ไม่ได้กระโดด

หากฝ่ายที่พยายามส่งข้อมูลไม่ได้ใช้การแก้ไขข้อผิดพลาดไปข้างหน้าในรูปแบบใด ๆ การติดขัดการส่งสัญญาณ 10% อาจทำให้พวกเขาไร้ประโยชน์ ในทางตรงกันข้ามถ้า 90% ของแพ็คเก็ตสามารถผ่านเครื่องส่งสัญญาณสามารถรวมข้อมูลที่ซ้ำซ้อนบางอย่างเพื่อให้สามารถสร้างข้อความเดิมได้ ความสามารถของ jammer ในการติดขัด 10% ของแพ็คเก็ตอาจเพิ่มค่าใช้จ่ายในการส่งข้อมูลโดย 20% หรือ 25% (ขึ้นอยู่กับความน่าเชื่อถือที่ต้องการ) แต่ความจริงที่ว่าการเพิ่มกำลังแรงของ jammer เพิ่มขึ้น 500x เพียงอย่างเดียว อำนาจไม่ได้เป็นสิ่งที่ชนะสำหรับ jammer

jammer ที่ทรงพลังเพียงพอจะสามารถป้องกันผู้ส่งที่ถูก จำกัด ให้ใช้ย่านความถี่ที่แน่นอนจากการส่งข้อมูลมากกว่าจำนวนข้อมูลที่แน่นอน ในทางกลับกันอัตราส่วนที่ต้องการของกำลังของ jammer ในการส่งพลังงานนั้นจะแปรผันตามสัดส่วนของอัตราส่วนของสเปกตรัมที่มีอยู่กับจำนวนที่ต้องการสำหรับการส่งสัญญาณ "แบบง่าย" เมื่อส่งอัตราข้อมูลต่ำในช่วงกว้างของสเปกตรัมอัตราส่วนนั้นสามารถทำได้ค่อนข้างใหญ่

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.