intTypePromotion=1
ADSENSE

Giải pháp thiết kế hệ thống và xác định công suất gây nhiễu hiệu quả cho thiết bị chế áp UAV Orbiter-2

Chia sẻ: ViEngland2711 ViEngland2711 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

32
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết đề xuất giải pháp thiết kế hệ thống và tính toán xác định công suất chế áp hiệu quả cho thiết bị gây nhiễu đối với kênh truyền dữ liệu downlink các hệ thống mini UAV. Việc thiết kế hệ thống và xác định công suất gây nhiễu hiệu quả cho thiết bị chế áp được phân tích, đánh giá trong mối quan hệ chặt chẽ với các tham số đặc trưng của một hệ thống mini UAV điển hình (UAV Orbiter-2) bao gồm dải tần làm việc, băng thông, công suất phát kênh downlink của UAV, cự li hoạt động và địa hình thực tế triển khai thử nghiệm thiết bị gây nhiễu.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giải pháp thiết kế hệ thống và xác định công suất gây nhiễu hiệu quả cho thiết bị chế áp UAV Orbiter-2

Kỹ thuật điều khiển & Điện tử<br /> <br /> GIẢI PHÁP THIẾT KẾ HỆ THỐNG VÀ XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT<br /> GÂY NHIỄU HIỆU QUẢ CHO THIẾT BỊ CHẾ ÁP UAV ORBITER-2<br /> Trần Đình Lâm1*, Trần Việt Hải1, Cao Văn Thắng2, Hoàng Văn Phương3<br /> Tóm tắt: Bài báo đề xuất giải pháp thiết kế hệ thống và tính toán xác định công<br /> suất chế áp hiệu quả cho thiết bị gây nhiễu đối với kênh truyền dữ liệu downlink các<br /> hệ thống mini UAV. Việc thiết kế hệ thống và xác định công suất gây nhiễu hiệu quả<br /> cho thiết bị chế áp được phân tích, đánh giá trong mối quan hệ chặt chẽ với các<br /> tham số đặc trưng của một hệ thống mini UAV điển hình (UAV Orbiter-2) bao gồm<br /> dải tần làm việc, băng thông, công suất phát kênh downlink của UAV, cự li hoạt<br /> động và địa hình thực tế triển khai thử nghiệm thiết bị gây nhiễu. Việc xác định<br /> công suất gây nhiễu hiệu quả cho thiết bị được kiểm chứng bằng phần mềm mô<br /> phỏng RF chuyên dụng. Phương pháp tính toán xác định và kiểm chứng kết quả này<br /> là bước cơ bản quan trọng ban đầu trong một quy trình thiết kế, chế tạo thiết bị chế<br /> áp các hệ thống mini UAV.<br /> Từ khóa: Chế áp UAV; Giải pháp thiết kế hệ thống; Công suất gây nhiễu hiệu quả.<br /> <br /> 1. ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Mini MUAV là hệ thống thiết bị bay không người lái UAS (Unmanned Aerial System)<br /> được nhiều nước có nền khoa học tiên tiến nghiên cứu, chế tạo làm phương tiện quan sát, thu<br /> thập chỉ thị mục tiêu phục vụ cho mục đích an ninh, quốc phòng. Cấu trúc hệ thống UAS<br /> bao gồm các mini UAV và trạm điều khiển, thu thập dữ liệu mặt đất GCS (Ground Control<br /> Station). Cấu trúc tổng quát của một hệ thống UAS được minh họa trong hình 1 [4].<br /> <br /> <br /> <br /> Down-link<br /> Up-link<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 1. Cấu hình hệ thống UAS MUAV [4].<br /> Xây dựng được giải pháp chế áp loại mini UAV này có ý nghĩa quan trọng trong việc<br /> hoàn thiện được các giải pháp tác chiến điện tử đối phó với một số loại UAV của đối<br /> phương trong chiến tranh hiện đại. Đồng thời, qua đó có thể đánh giá được khả năng<br /> chống nhiễu của UAV, làm cơ sở đề xuất các giải pháp kỹ thuật nhằm bảo vệ loại UAV<br /> này khỏi tác chiến điện tử của đối phương.<br /> Việc nghiên cứu, xây dựng giải pháp thiết kế hệ thống của thiết bị, trong đó, xác định<br /> đặc tính nhiễu, phổ nhiễu, công suất thiết bị gây nhiễu là tham số quan trọng quyết định tới<br /> hiệu quả gây nhiễu lên hệ thống UAV. Trên cơ sở phân tích đánh giá các giải pháp thiết kế<br /> các thiết bị gây nhiễu vô tuyến, bài báo đề xuất giải pháp thiết kế thiết bị gây nhiễu phù<br /> <br /> <br /> 96 T. Đ. Lâm, …, H. V. Phương, “Giải pháp thiết kế hệ thống … chế áp UAV Orbiter-2.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> hợp với hệ thống mini UAV này. Bố cục của bài báo như sau: Đánh giá, lựa chọn giải<br /> pháp thiết kế thiết bị gây nhiễu sẽ được trình bày trong mục 1. Mục 2 tiến hành tính toán,<br /> mô phỏng các tham số của thiết bị. Mục 3 sẽ đánh giá hiệu quả gây nhiễu, kết luận và đề<br /> xuất hướng phát triển tiếp theo.<br /> 2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG<br /> 2.1. Mô hình kênh truyền downlink một hệ thống mini MUAV<br /> Hệ thống MUAV với chức năng trinh sát, chỉ thị tọa độ, hình ảnh mục tiêu, có đặc<br /> điểm kết nối vô tuyến bao gồm 2 kênh liên lạc đường lên (Up-link) và đường xuống<br /> (Downlink) như được mô tả trong hình 2.<br /> From PGCS Ommi (UHF) Command UHF Command<br /> Airborne Antenna Receiver UMAS<br /> Up-link<br /> Telemetry<br /> Video Downlink<br /> To PGCS Ommi (S) &Telemetry S-Band<br /> Video Payload<br /> Airborne Antenna Transmitter<br /> <br /> <br /> Hình 2. Sơ đồ khối chức năng kết nối vô tuyến hệ thống MUAV Orbiter-2.<br /> Kênh downlink thực hiện kết nối vô tuyến để truyền các thông tin trạng thái máy bay<br /> (tốc độ, tọa độ, các thông số khí động học…) và tọa độ, hình ảnh mục tiêu mà camera<br /> quan sát, thu thập được về trạm mặt đất. Trên cơ sở đó, trạm mặt đất sẽ tiến hành điều<br /> khiển máy bay và cung cấp các thông tin, dữ liệu mục tiêu cho các hệ thống hỏa lực được<br /> kết nối với nó. Đặc điểm kênh truyền này đối với UAV Orbiter-2 thường hoạt động trong<br /> dải tần 2 – 4 GHz, truyền tín hiệu điều chế số như FSK tốc độ 4 Mbits/s trở lên, nhảy tần<br /> trong dải phổ có độ rộng 100 MHz quanh tần số trung tâm, thông lượng và tốc độ dữ liệu<br /> truyền xuống là lớn và liên tục [4]. Với những đặc trưng tín hiệu và phổ tần như vậy,<br /> phương pháp gây nhiễu đề xuất cho thiết bị là nhiễu trượt (với độ rộng phổ ít nhất 100<br /> MHz) ngẫu nhiên quanh tần số trung tâm.<br /> 2.2. Xây dựng giải pháp hệ thống cho thiết bị gây nhiễu<br /> Một số giải pháp hệ thống cho phương pháp gây nhiễu trượt điều tần hỗn loạn quanh<br /> tần số trung tâm với độ rộng phổ ≥ 100 MHz như sau:<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3. Sơ đồ khối thiết bị gây nhiễu mobile phone [8].<br /> [8] đề xuất giải pháp thiết kế trong đó nhiễu được kết hợp với sóng mang tại cao tần<br /> RF trước khi khuếch đại công suất và phát xạ qua anten như được mô tả trong hình 3. Giải<br /> pháp này sử dụng phương pháp điều chế nhiễu trực tiếp vào sóng mang trước khi thực hiện<br /> khuếch đại công suất để đưa ra anten. Khó khăn của giải pháp này nằm ở khối tạo nhiễu<br /> khi yêu cầu độ rộng phổ nhiễu lên tới 100 MHz, có tính ngẫu nhiên cao trước khi kết hợp<br /> với sóng mang để phát xạ ra không gian. Có thể sử dụng công nghệ tương tự hoặc công<br /> nghệ số để tạo ra nguồn nhiễu này. Trong khi công nghệ tương tự thực thi khá đơn giản<br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 53, 02 - 2018 97<br /> Kỹ thuật điều khiển & Điện tử<br /> <br /> nhưng độ tin cậy, chính xác và độ linh động không cao thì công nghệ số (FPGA, DSP …)<br /> lại yêu cầu hệ thống hoạt động ở tần số clock khá cao, cần phải thiết kế các bộ lọc số tiêu<br /> tốn tài nguyên.<br /> Trong khi đó [1] và [3] đề xuất giải pháp tạo nhiễu trực tiếp từ phần tử dao động sóng<br /> mang của thiết bị gây nhiễu. Đây là giải pháp phổ biến được sử dụng gây nhiễu các băng<br /> tần cố định như di động, GPS, 3G và Bluetooth như được minh họa trong hình 4.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4. Sơ đồ khối thiết bị gây nhiễu mobile phone, bluetooth [3].<br /> Giải pháp này khá đơn giản cho việc thực thi phần cứng khi công nghệ analog được áp<br /> dụng cho hầu hết cá phần tử như phần tử tạo nhiễu trắng, tạo xung răng cưa, mạch kết hợp<br /> cũng như VCO. Tuy nhiên, giải pháp này chỉ áp dụng tốt khi tần số và băng thông gây<br /> nhiễu là cố định, không thay đổi trong khi hoạt động. Do đó, nếu yêu cầu thiết bị có khả<br /> năng thay đổi tần số, băng thông gây nhiễu trong một dải rộng 2-3 GHz như đối với hệ<br /> thống Orbiter-2 thì giải pháp này có nhiều khó khăn về khả năng điều chỉnh mạch điều<br /> khiển VCO tới giá trị chính xác nhất định và độ rộng băng thông gây nhiễu mong muốn.<br /> Vì vậy, bài báo đề xuất giải pháp áp dụng công nghệ số thực thi phần tạo tín hiệu nhiễu<br /> ngẫu nhiên và mạch điều hưởng tần số trung tâm cho hệ thống thiết bị gây nhiễu theo mô<br /> hình sơ đồ khối do [1] và [3] đề xuất. Khi đó, giải pháp thiết kế hệ thống phần cứng cho<br /> thiết bị gây nhiễu được đề xuất như minh họa trong hình 5.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 5. Sơ đồ khối thiết bị gây nhiễu MUAV.<br /> - Miền số (digital) được thực thi trên công nghệ FPGA thực hiện 3 chức năng chính.<br /> Module điều khiển thiết lập tần số trung tâm VCO thực hiện tính toán đưa ra giá trị đầu ra<br /> DAC hợp lí để sau khi khuếch đại bởi tầng KĐ được giá trị điện áp DC tương ứng với giá<br /> trị tần số trung tâm của VCO theo mong muốn. Module tạo xung răng cưa cho phép tạo<br /> xung răng cưa có biên độ, tần số tương thích với tốc độ nhảy tần và độ rộng băng thông tín<br /> hiệu mong muốn đầu ra VCO. Module tạo nhiễu ngẫu nhiên thực hiện tạo tín hiệu nhiễu<br /> trắng để khi kết hợp với tín hiệu răng cưa thực hiện ngẫu nhiên hóa quy luật nhảy tần trong<br /> phạm vi băng thông của VCO.<br /> - Miền Analog & RF thực hiện chức năng tạo ra tín hiệu cao tần nhiễu trượt ngẫu<br /> nhiên xung quanh tần số trung tâm và băng thông mong muốn bởi VCO và khuếch đại lên<br /> công suất mong muốn bởi khối KĐCS trước khi phát xạ ra không gian thông qua anten.<br /> Với giải pháp thiết kế và công nghệ được áp dụng như đề xuất, hệ thống khắc phục<br /> được các nhược điểm trong [1] và [3] cho phép linh hoạt, dễ dàng điều chỉnh tần số và<br /> <br /> <br /> 98 T. Đ. Lâm, …, H. V. Phương, “Giải pháp thiết kế hệ thống … chế áp UAV Orbiter-2.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> băng thông gây nhiễu mong muốn cũng như thay đổi tốc độ nhảy tần phù hợp với các ứng<br /> dụng khác nhau. Thực hiện giải pháp FPGA cho phép thay đổi tham số hệ thống một cách<br /> linh hoạt, thuận tiện trong việc cải tiến và mở rộng thiết kế cho phù hợp với các ứng dụng<br /> khác nhau.<br /> 2.3. Xác định công suất gây nhiễu hiệu quả đối với hệ thống MUAV<br /> Thiết bị phát kênh downlink của UAV có công suất 2,5W dùng anten Ommi có độ lợi 2<br /> dBi, cự ly hoạt động khoảng 30 Km [4], tuy nhiên, với thực tế triển khai bay của hệ thống<br /> này thường tiến hành trong phạm vi 3 km trong tầm nhìn thẳng, trần bay tối đa 500m.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 6. Mối quan hệ BER và J/S trong truyền thông tin số [2]<br /> Đối với một hệ thống thông tin số như MUAV, chất lượng thông tin được đánh giá bởi<br /> tham số tỷ lệ lỗi bít BER (Bit Error Rate), và do đó, hiệu quả gây nhiễu của thiết bị lên hệ<br /> thống này cũng được đánh giá thông qua BER. Theo [1, 2], một hệ thống thông tin số được<br /> cho là bị ảnh hưởng chế áp không thể khôi phục thông tin khi BER > 33%. Để đạt được<br /> BER > 33% thì tỷ lệ công suất nhiễu (PJ) so với công suất tín hiệu (PS) tại đầu thu trạm mặt<br /> đất là 0dB (PJ = PS) như minh họa trong hình 6 [2]. Như vậy, bài toán đặt ra với hệ thống<br /> MUAV Orbiter-2 có công suất và cự li hoạt động nhất định, với cự li gây nhiễu cho phép<br /> ta cần tính toán công suất phát cho thiết bị gây nhiễu để có thể gây nhiễu một cách hiệu<br /> quả nhất. Với việc tính toán để áp dụng cho điều kiện thử nghiệm thực tế UAV hoạt động<br /> ở cự li 3000m, trần bay tối đa 500m thì khoảng cách gây nhiễu áp dụng cho bài toán có thể<br /> coi xấp xỉ bằng cự li hoạt động của UAV (3000 m). Công suất phát và cự li hoạt động của<br /> UAV là những tham số chính làm cơ sở để tính toán tham số công suất và cự li gây nhiễu<br /> hiệu quả của thiết bị theo lí thuyết chế áp điện tử như sau [1, 2, 7, 9, 10]:<br /> Tỷ số công suất tín hiệu kênh downlink từ UAV và công suất nhiễu chế áp tại đầu thu<br /> anten trạm mặt đất (tính theo dB) được xác định theo công thức (1) [2]<br /> ⁄ = − − + + − (1)<br /> Trong đó:<br /> - J là công suất nhiễu tại đầu thu anten trạm mặt đất;<br /> - S là công suất tín hiệu kênh downlink tại đầu thu anten trạm mặt đất;<br /> - ERPJ là công suất phát xạ hiệu dụng thiết bị chế áp;<br /> - ERPS là công suất phát xạ hiệu dụng của UAV;<br /> - LOSSJ là suy hao trong không gian theo cự li của nhiễu chế áp;<br /> - LOSSS là suy hao trong không gian theo cự li của tín hiệu phát từ UAV;<br /> - GRJ là độ lợi anten thu trạm mặt đất đối với hướng tín hiệu tới từ thiết bị chế áp;<br /> - GR là độ lợi anten thu trạm mặt đất đối với hướng tín hiệu tới từ UAV.<br /> Vì GCS dùng anten vô hướng để thu tín hiệu kênh truyền downlink nên độ lợi của nó<br /> đối với các nguồn tín hiệu từ các hướng là như nhau, do đó, trong công thức (1) thì GRJ =<br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 53, 02 - 2018 99<br /> Kỹ thuật điều khiển & Điện tử<br /> <br /> GR. Các đại lượng suy hao kênh truyền (LOSSJ và LOSSS) trong địa hình thử nghiệm được<br /> xác định là đồi núi độ cao trung bình, mật độ cây cối che khuất là vừa phải (Địa hình thực<br /> tế khi triển khai thử nghiệm) được xác định theo công thức tổng quát (2) [11, 12].<br /> = + 10g + + + (2)<br /> Trong (2), f là tần số tính theo MHz, còn d là khoảng cách từ thiết bị phát tới anten thu<br /> tính theo mét, d0 = 100 m. Xf và Xh lần lượt là các hệ số hiệu chỉnh suy hao theo tần số và<br /> độ cao anten thu. Còn tham số s là hệ số suy hao do ảnh hưởng của các vật cản trong phạm<br /> vi tuyền sóng (chủ yếu là cây cối) và có giá trị trong khoảng 8,2 ÷ 10,6 dB. Ở đây, do<br /> UAV hoạt động ở độ cao 500m nên được coi như không bị ảnh hưởng của tham số s. Các<br /> tham số trong (2) được xác định như sau [11]:<br /> = 20 (3)<br /> và = − ℎ + (4)<br /> Áp dụng (2) để tính suy hao đường truyền đối với các tín hiệu phát từ UAV và từ thiết bị<br /> gây nhiễu tới trạm GCS của hệ thống UAV như sau:<br /> = + 10g + + (5)<br /> <br /> = + 10g + + + (6)<br /> Trong (5) và (6), dUAV và djammer là cự li truyền sóng tầm nhìn thẳng từ UAV và máy<br /> phát nhiễu về trạm GCS. Cũng theo [11], tham số g được xác định đối với địa hình đối núi<br /> tương đối phẳng, mật độ cây cối vừa phải nên bộ tham số a = 3,6; b = 0,005 và c = 20<br /> được áp dụng cho công thức (4). Khi đó, g = 5,55. Để xác định mối quan hệ cự li và công<br /> suất gây nhiễu hiệu quả ta cũng tính cho trường hợp suy hao lớn nhất do ảnh hưởng địa<br /> hình lên kênh gây nhiễu, tức là tính toán cho trường hợp tham số s lớn nhất bằng 10,6 dB.<br /> Như trên đã xác định, công suất phát UAV là 2,5 Watt với anten có độ lợi 2 dBi, vì vậy,<br /> công suất phát xạ hiệu quả của UAV là ERPS = 36 dBm với cự li hoạt động là 3000 m. Áp<br /> dụng tất cả các kết luận trên vào công thức (1) ta xác định được mối quan hệ:<br /> <br /> ⁄ = − 55,5 log − 36 + 55,5 30 − 10,6<br /> <br /> ⁄ = − 55,5log ( ) + 146,4 (7)<br /> Như đã kết luận ở trên, để gây nhiễu hiệu quả đối với hệ thống thì tỷ lệ lỗi bít BER ≥<br /> 33%, kéo theo tỷ số J/S trong (7) phải đạt tối thiểu là 0 dB. Vì vậy, ta xác định được mối<br /> quan hệ giữa công suất và cự li gây nhiễu hiệu quả của thiết bị gây nhiễu đối với hệ thống<br /> UAV như biểu diễn trong công thức sau.<br /> − 55,5log ( ) + 146,4 = 0 (8)<br /> trong đó, ERPJ được tính theo dBm, djammer được tính theo mét.<br /> 3. MÔ PHỎNG HỆ THỐNG, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ<br /> Mục này sẽ tiến hành mô phỏng đánh giá độ tin cậy của mối quan hệ giữa cự li và<br /> công suất gây nhiễu của thiết bị gây nhiễu cũng như hiệu quả gây nhiễu lên hệ thống<br /> MUAV thông qua tham số BER của phép mô phỏng. Mô hình mô phỏng được xây dựng<br /> trên phần mềm SystemVue của hãng Keysight Technologies, là phần mềm chuyên dụng<br /> cho mô phỏng thiết kế các hệ thống thông tin vô tuyến. Mô hình mô phỏng kênh downlink<br /> của UAV dưới tác động của nhiễu và môi trường truyền sóng được mô tả trong hình 7.<br /> <br /> <br /> 100 T. Đ. Lâm, …, H. V. Phương, “Giải pháp thiết kế hệ thống … chế áp UAV Orbiter-2.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> Modulate & Transmit Noise & Channel Receive & Demodulate<br /> <br /> <br /> <br /> Ta ps<br /> Freq DEMAPPER<br /> Freq Ph ase<br /> Im Ph ase QUAD<br /> Amplifier Noise Channel Q Im ••• • • • No de<br /> ••• ••• Q OUT Ou t DeMod I<br /> 11010 ••• ••• Mod Density Amp Re<br /> ••• ••• Bi ts<br /> OUT<br /> Amp<br /> MAPPER Re C3 {CommsChannel@Data Flow Models}<br /> A2 A1 D1 R1 D2<br /> B1 M1 C1 M2 FCarrier=2400MHz<br /> FCarrier=2400MHz<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> TEST<br /> <br /> REF<br /> <br /> <br /> B2 {BER_FER@Data Flow Models}<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Compare Input vs<br /> Output for BER curves<br /> <br /> synchronize the BER reference<br /> <br /> Hình 7. Mô hình kênh thông tin downlink dưới tác động của nhiễu và kênh truyền.<br /> Kết quả mô phỏng dùng để đánh giá độ tin cậy của biểu thức (8) đảm bảo điều kiện tỷ<br /> số J/S = 0 dB tại đầu thu trạm mặt đất (tức là tỷ lệ lỗi bít BER  0,33) khi thay đổi công<br /> suất theo cự li gây nhiễu tương ứng, tức là biểu thức (8) luôn đúng khi hai tham số ERPJ<br /> và djammer biến thiên. Từ công thức (8) ta thiết lập được một bộ các tham số đầu vào mô<br /> phỏng ERPJ và djammer (ký hiệu Pi và Di , i = 1÷ 4) như trong bảng 1.<br /> Bảng 1. Bộ tham số công suất phát, cự li gây nhiễu mô phỏng tham số BER.<br /> <br /> ERPJ (dBm) 20,1 (P1) 36,8 (P2) 46,6 (P3) 55,5 (P4)<br /> djammer (m) 1000 (D1) 2000 (D2) 3000 (D3) 4000 (D4)<br /> Trong các phép mô phỏng, tham số công suất phát nhiễu thay đổi 10 dB xung quanh<br /> giá trị danh định, đảm bảo tỷ số J/S (SNR đầu vào) thay đổi trong dải (-5 ÷ 5) dB để đánh<br /> giá tham số BER đầu ra trạm thu. Vì vậy, các đồ thị kết quả mô phỏng thể hiện mối quan<br /> hệ giữa BER và SNR khi công suất phát nhiễu thay đổi. Hay nói cách khác là sự phụ thuộc<br /> của BER vào công suất phát nhiễu.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 8. BER cho bộ tham số P1, D1. Hình 9. BER cho bộ tham số P2, D2.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 10. BER cho bộ tham số P1, D1 Hình 11. BER cho bộ tham số P2, D2.<br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 53, 02 - 2018 101<br /> Kỹ thuật điều khiển & Điện tử<br /> <br /> 0.42<br /> 0.4<br /> 0.38<br /> P1vsD<br /> 0.36 1<br /> 0.34 P2vsD<br /> 2<br /> 0.32 P3vsD<br /> 0.3 3<br /> 0.28<br /> 0.26<br /> 0.24<br /> 0.22<br /> 0.2<br /> 0.18<br /> -6 -4 -2 0 2 4 6<br /> Hình 12. BER cho tất cả các bộ tham số Pi Di , i = 1÷4.<br /> <br /> 4. KẾT LUẬN<br /> Các kết quả mô phỏng như minh họa trong các hình 8÷12 cho thấy rằng với các bộ<br /> tham số công suất phát nhiễu Pi và cự li gây nhiễu Di đảm bảo tỷ số J/S (hay SNR) tại đầu<br /> thu bằng 0 dB (J = S) thì tham số BER dao động trong khoảng 0.305 ÷ 0.318, giá trị này<br /> đảm bảo gây nhiễu cho hệ thống không có khả năng hồi phục.<br /> Như vậy về mặt thiết kế, bằng cách cải tiến kỹ thuật và áp dụng công nghệ số đã đề<br /> xuất được giải pháp thiết kế phần cứng để thực thi giải pháp gây nhiễu hệ thống UAV<br /> Orbiter-2 hoạt động trên dải tần và băng thông rộng. Ngoài ra, giải pháp đề xuất còn có<br /> tính linh hoạt mềm dẻo trong việc thay đổi thông số, cải tiến và nâng cấp một cách dễ dàng<br /> hơn cho các ứng dụng khác nhau. Việc tính toán, mô phỏng đánh giá kết quả về tham số<br /> công suất gây nhiễu hiệu quả với các cự li gây nhiễu khác nhau có ý nghĩa quan trọng<br /> trong việc lựa chọn phần cứng phù hợp với yêu cầu đặt ra.<br /> <br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> [1]. D.S. Madara et al, “Design and Testing of a Mobile-Phone-Jammer,” Innovative<br /> Systems Design and Engineering, ISSN 2222-1727, Vol.7, No.7, 2016.<br /> [2]. David L. Adamy, “EW Against a New Generation of Threats,” Artech house, 685<br /> Canton Street Norwood, MA 02062, ISBN 13: 978-1-60807-869-1, 2015.<br /> [3]. A. S.H. Abdul-Rahman, “Dual Band Mobile Jammer for GSM 900 & GSM 1800,”<br /> Faculty of Engineering Department of Electrical Engineering, JUST.<br /> [4]. AERONAUTICS, “Orbiter 2-description and operation manual,” Oct 2011.<br /> [5]. Calculation of free-space attenuation, Recommendation ITU-R P.525-3, Sep 2016<br /> [6]. Y. S. Almashhadani, “BER Performance of M-ary FSK Modulation over AWGN and<br /> Rayleigh Fading Channels,” Journal of Babylon University/Engineering Sciences/<br /> No.(4)/ Vol.(25): 2017.<br /> [7]. Janette D. Hooper, “Communication Electronic Countermeasures: An overview”,<br /> Defense Research Establichment Ottawa, Canada, Dec 1990.<br /> [8]. Adil H. M. Aldlawie & Ghassan A. QasMarrogy, “Performance evaluation of the<br /> effect of noise power jammer on the mobile bluetooth network”, International<br /> Journal of Computer Networks & Communications (IJCNC) Vol.6, No.5, September<br /> <br /> <br /> 102 T. Đ. Lâm, …, H. V. Phương, “Giải pháp thiết kế hệ thống … chế áp UAV Orbiter-2.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> 2014.<br /> [9]. Narciso A Vingson, Jr. Vaqar Muhammad, “Model to calculate the effectiveness of<br /> an airborne jammer on analog communications,” Naval postgraduate school, Sep<br /> 2005.<br /> [10]. Jaber A. Kakar, “UAV Communications: Spectral Requirements, MAV and SUAV<br /> Channel Modeling, OFDM Waveform Parameters, Performance and Spectrum<br /> Management,” Virginia Polytechnic Institute and State University, May 2015.<br /> [11]. S. Dinesh et al, “A Survey on Path Loss Models Used In Wireless Communication<br /> System Design,” International Journal of Recent Trends in Engineering and<br /> Technology, Vol. 3, No. 2, May 2010.<br /> [12]. Sachin S. Kale, A.N. Jadhav, “An Empirically Based Path Loss Models for LTE<br /> Advanced Network and Modeling for 4G Wireless Systems at 2.4 GHz, 2.6 GHz and<br /> 3.5 GHz,” IJAIEM 2013.<br /> <br /> ABSTRACT<br /> SYSTEM DESIGN SOLUTION AND EFECTIVE POWER DETERMINATION<br /> FOR UAV ORBITER-2 JAMMING EQUIPMENT<br /> In the paper, a system design solution is proposed and the effective power of<br /> jamming equipment that is targeted to interfere the downlink channel of mini UAV<br /> systems is determined. System design and effective power determination for the<br /> jammer is analyzed in close relation to the unique parameters of mini UAV system,<br /> e.g. MUAV Orbiter-2, such as working frequency range, bandwidth, downlink<br /> power, operational range and terrain that actually deployed equipment.<br /> Determination of effective jamming power for the equipment is verified by dedicated<br /> RF emulation software. This method of determining and verifying the result is an<br /> important initial step in a process of designing and manufacturing a mini UAV<br /> jamming transmitter.<br /> Keywords: UAV jamming; System design solution; Effective interfered power.<br /> <br /> Nhận bài ngày 08 tháng 9 năm 2017<br /> Hoàn thiện ngày 12 tháng 10 năm 2017<br /> Chấp nhận đăng ngày 26 tháng 02 năm 2018<br /> <br /> Địa chỉ: 1 Viện Điện tử, Viện KH-CN quân sự;<br /> 2<br /> Khoa Tổ chức thông tin, Trường Sĩ quan Thông tin;<br /> 3<br /> Học Viện Phòng không - Không quân.<br /> *<br /> Email: lamtdvt@gmail.com.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 53, 02 - 2018 103<br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2