عنوان :

مقاله جنگ الکترونیک

تعداد صفحات :۱۶

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده

گفتن و اندیشیدن در زمینه جنگ الکترونیک دامنه ای وسیع دارد و روزی نیست که در این عرصه خبر از تحولی تازه شنیده نشود. در نتیجه ضرورت دارد در کشور ما نیز همچون کشورهای دیگر، کارشناسان و محققین این حوزه خاص گرد هم آمده و با ارائه یافته ها و تجارب ارزنده خود از پیشرفتهای جهانی و فعالیتهای داخلی، رشد توسعه و تعمق این رشته خاص را در عرصه های مختلف کاربردی – تحقیقاتی تسریع کرده و باید و شایدهای علمی و آموزشی را در معرض نقد آگاهانه قرار دهند.

رشد روزافزون سیستمهای الکترونیکی در تجهیزات و جنگ افزارهای نظامی و بموازات آن بکارگیری تجهیزات ضد الکترونیکی و همچنین انجام اقدامات دیگری جهت مقابله با این گونه سیستمها، هر دو در دانش نظامی از اعتبار بالائی برخوردار است. این رشته خاص که جای خود را در علوم نظامی به خوبی بازکرده است به جنگ الکترونیک ( EW) یا “نبرد الکترومغناطیسی(EC) معروف گردیده است.

برای دستیابی و امکان برقراری ارتباط امن بین یگانها می توان از روشها و تکنولوژیهای پیشرفته ای استفاده کرد. مثلاً می توان زمان و حجم مکانی را که یک شخص غیرمجاز می تواند ارتباط مخابراتی را دچار وقفه یا اخلال کند کاهش داد. در این صورت می توان حجم مخابراتی بزرگتری را بین واحدهای زیادی در یک مساحت جغرافیایی وسیع مهیا ساخت. در این فصل هدف ما بررسی انواع روشها و تکنیکهای به کار رفته در  زیر شاخه‌ مربوط به آنتن، در شاخه‌ مخابرات محافظتی الکترونیکی می‌باشد.

محدوده انتشار سگینال بستگی به فرکانس کار، توان خروجی فرستنده و انتخاب آنتن دارد. مشخصات آنتن و جهت آن قدرت سیگنال انتشار یافته را در تمامی جهات تحت تأثیر قرار می دهد. بنابراین در انتخاب نوع آنتن و الگوریتمهای مربوط به آن باید به صورتی اقدام نمود که کمترین در محدوده پوشش دهی، قبلیت جهت دهی به پرتو ارسالی، قابلیت کاهش اثرات تداخل و … را برای انتشار امواج آنتن  فراهم نمود در این صورت می‌توان محافظت الکترونیکی را در انتشار امواج نمود.

آنتنهای  EP  که برای ایجاد امنیت انتشار به کار می‌روند شامل موارد زیر است:

الف) آنتنهای گین بالا یا متمرکز

ب) آنتنهای با قابلیت جهت دهی صفر

ج) آنتنهای الگوریتم حداکثر سیگنال به نویز

د) آنتنهای الگوریتم حداقل مقدار منبع

واژه های کلیدی:  آنتنهای گین بالا یا متمرکز، آنتنهای با قابلیت جهت دهی صفر،  آنتنهای الگوریتم حداقل مقدار منبع

فهرست مطالب

چکیده   ۴
مقدمه   ۶
آنتنهای گین بالا یا متمرکز   ۷
EP. Antenna   ۷
شکل دادن پرتو   ۷
روشهای شکل دادن پرتو    ۸
آنتنهای با قابلیت جهت ارسال صفر    ۹
۴-۳-۱- استفاده از آنتنهای هوشمند یا آنتنهای با قابلیت ارسال صفر   ۹
تشکیل دهنده پرتو با جهت دهی صفر   ۱۰
آنتنهای الگوریتم حداکثر سیگنال به نویز   ۱۱
آنتنهای الگوریتم حداقل مقدار منبع یا (LMS)    ۱۱
الگوریتم حداقل مقدار منبع مقید   ۱۲
الگوریتم حداقل مقدار منبع غیرمقید   ۱۲
الگوریتم حداقل مقدار منبع نرمالیزه شده   ۱۳
الگوریتم حداقل مقدار منبع علامت   ۱۳
اطلاعات تشعشعی    ۱۴

مقدمه:

برای دستیابی و امکان برقراری ارتباط امن بین یگانها می توان از روشها و تکنولوژیهای پیشرفته ای استفاده کرد. مثلاً می توان زمان و حجم مکانی را که یک شخص غیرمجاز می تواند ارتباط مخابراتی را دچار وقفه یا اخلال کند کاهش داد. در این صورت می توان حجم مخابراتی بزرگتری را بین واحدهای زیادی در یک مساحت جغرافیایی وسیع مهیا ساخت. در این فصل هدف ما بررسی انواع روشها و تکنیکهای به کار رفته در  زیر شاخه‌ مربوط به آنتن، در شاخه‌ مخابرات محافظتی الکترونیکی می‌باشد.

محدوده انتشار سگینال بستگی به فرکانس کار، توان خروجی فرستنده و انتخاب آنتن دارد. مشخصات آنتن و جهت آن قدرت سیگنال انتشار یافته را در تمامی جهات تحت تأثیر قرار می دهد. بنابراین در انتخاب نوع آنتن و الگوریتمهای مربوط به آن باید به صورتی اقدام نمود که کمترین در محدوده پوشش دهی، قبلیت جهت دهی به پرتو ارسالی، قابلیت کاهش اثرات تداخل و … را برای انتشار امواج آنتن  فراهم نمود در این صورت می‌توان محافظت الکترونیکی را در انتشار امواج نمود.

آنتنهای  EP  که برای ایجاد امنیت انتشار به کار می‌روند شامل موارد زیر است:

الف) آنتنهای گین بالا یا متمرکز[۱]

ب) آنتنهای با قابلیت جهت دهی صفر[۲]

ج) آنتنهای الگوریتم حداکثر سیگنال به نویز

د) آنتنهای الگوریتم حداقل مقدار منبع[۳]

آنتنهای گین بالا یا متمرکز:

این آنتنها قابلیت جهت یابی و دنبال کردن گونه های مختلفی از سیگنال از قبیل (FDMA,TDMA,CDMA) را با قابلیت کمینه سازی سیگنالهای تداخلی و بیشینه کردن سیگنال موردنظر را دارند. و به منظور شناسائی پیوسته توان سیگنال مناسب، سیگنالهای چندمسیری و سیگنالهای تداخلی، از الگوریتمهای پیچیده ای استفاده می کند و در عین حال راستای دریافت هر کدام از سیگنالها را تشخیص داده و الگوی تشعشعی خود را با توجه به آنها بهینه می کند.

یکی دیگر از مزایای این آنتنها، قابلیت خلق طیف می باشد. به دلیل امکان ردیابی دقیق و توانایی حذف تداخل، چندین کاربر می توانند در یک منطقه تحت پوشش از یک کانال فرکانسی استفاده کنند. به این ترتیب به کمک استفاده مجدد از فرکانس ظرفیت سیستم افزایش می یابد.

روشهای شکل دادن پرتو :

برای شکل دادن پرتو روشهای مختلفی وجود دارد که برخی از آنها ساده و برخی پیچیده اند در ادامه به بررسی برخی از آنها  می پردازیم.

الف) در ساده ترین شکل دهی پرتو، برای تمامی عناصر آرایه یک وزن مساوی انتخاب می کنند که به آن شکل دهنده پرتوی سینتی سایزر با جمع و تأخیر نیز گفته می شود. این آرایه پاسخ واحدی در جهت دید دارد. این بدان معنی است که متوسط توان خروجی پردازشگر به خاطر وجود منبعی در راستای دید برابر توان منبع می باشد. برای جهت دهی آرایه در راستایی خاص فازها بطور مناسب انتخاب می شوند. زمانی که هیچ گونه جمر جهتداری در فرکانس سیگنال وجود نداشته باشد، این نوع شکل دادن پرتو، حداکثر SNR را تولید خواهد کرد ولی بازدهی آن در حضور کمی جمر جهتدار به شدت افت می کند.

ب) شکل دهنده پرتو با جهت دهی صفر نوع دیگری از شکل دهنده پرتو است که با ایجاد صفر پرتو در راستای یک موج صفحه ای معلوم می تواند آنرا حذف کند. این روش برای حذف کردن تداخلهای قوی و در پاسخ به محیطهای چند تداخلی بسیار خوب عمل می کند. هرچند پیاده سازی آن برای حذف یک منبع تداخلی ساده و آسان است ولی با افزایش تداخلها پیاده سازی آن مشکلتر می شود.

ج) نوع دیگر از شکل دهنده پرتو بهینه است که به اسمهای ترکیب کننده بهینه یا شکل دهنده پرتو با پاسخ دهی بدون اعوجاج و یا حداقل واریانس نیز معروف است.

آنتنهای با قابلیت جهت ارسال صفر :

تغییر طرح و تصحیح آنتنهایی که دارای لوبهای فرعی مزاحم و شناخته شده هستند و کاربرد تکنیکهای وفقی نظیر ایجاد صفر در جهات نامطلوب بطور اتوماتیک یکی از روشهایی است که در این قسمت بحث آورده شده است.

۴-۳-۱- استفاده از آنتنهای هوشمند یا آنتنهای با قابلیت ارسال صفر:

استفاده از این آنتن ها و بهره گیری از قابلیت های مختلف آنها بسیاری از مشکلات امنیت انتشار را حل می نماید. این آنتنها که توانائی تغییر هوشمندانه پترن خود را دارند، می توانند کمترین تشعشعات را در راستاهای غیر از راستای مطلوب ایجاد نمایند. و از طرف دیگر با توجه به توانائی شناسایی تداخل می توانند در راستای اخلال گرهای دشمن صفر ارسال نمایند و بدین ترتیب نسبت سیگنال به اختلال را افزایش دهند.

عمده تمرکز این قسمت این است که بهترین روش را برای ایجاد امنیت انتشار ارائه دهیم. توسعه و پیدایش این نوع آنتنها از سالهای ۱۹۶۰ با دو طراحی شبیه هم آغاز شد. هدف از طراحی اول حذف گلبرگ های جانبی[۴] و از طراحی دوم ارسال صفر در جهت خاص بود.

در طراحی اول، سیگنالهای تداخلی از گلبرگهای فرعی و سیگنالهای اصلی از گلبرگ اصلی دریافت می شدند درنتیجه با حذف گلبرگهای فرعی، سیگنالهای تداخلی حذف می شوند.

یک سری آنتن کمکی با پوشش دهی وسیع جهت جمع آوری سیگنالهای تداخلی به کار برده می شدند که با توجه به همبستگی آنتنهای کمکی و اصلی توان تداخلی ورودی تعیین می شد که رفتاری مشابه رفتار سیگنال خطا در یک سیستم اتوماتیک داشت و کمیته کردن سیگنال خطای هم ارز با کمیته سازی سیگنال داخلی بود. در روش دوم طراحی از یک آنتن آرایه ای استفاده شده بود که جهت دریافت بهتر سیگنال اصلی و حذف منابع تداخلی عناصر آن با یک کنترل تطبیخی وزن دهی می شدند.

تشکیل دهنده پرتو با جهت دهی صفر[۵]: