Разработка структурной схемы модуля повышения скрытности

4. Разработка структурной схемы модуля повышения скрытности

4.1. Описание структурной схемы МПС.

Согласно требованиям, изложенным в п.3.5, структурная схема будет состоять из двух основных модулей (рис. 4.1):

n модуль, обеспечивающий кодирование и передачу данных;

n модуль, осуществляющий прием данных.

		Рис. 4.1. Структурная  схема  МПС.

 

Передающая часть включает в себя следующие узлы:

n блок временного хранения данных;

n устройство хранения сигналов управления;

n формирователь ансамбля кодовых последовательностей (ФКП);

n кодирующее устройство (КУ), реализующее метод прямой последовательности;

n передающее устройство.

Приемная часть включает следующие блоки:

n приемное устройство;

n согласованные фильтры (СФ1 и СФ2), настроенные на текущие кодовые последовательности, соответствующие уровню «0» и «1» передаваемых данных;

n блок согласованных фильтров (СФ), предназначенных для выделения различных сигналов управления;

n устройство выработки управляющих сигналов (УВУС), осуществляющий анализ и формирование сигналов управления приемной части;

n блок формирования данных (БФД), выполняющий функцию формирования потока данных на основе сигналов, поступающих с СФ1 и СФ2;

n буферное устройство, предназначенное для временного хранения принятых данных, которые последовательно выбираются из МПС по запросу из ПК.

Работу обеих частей схемы координирует блок управления режимом.

Блок синхронизации необходим для обеспечения синхронной работы кодирующего устройства, СФ1, СФ2 на приемной и передающей сторонах.

Наиболее важную роль в представленной схеме выполняет формирователь кодовых последовательностей (ФКП).

Рассмотрим подробно структуру и функции данного устройства.

4.2. Формирователь кодовых последовательностей (ФКП)

4.2.1. Обобщенная структурная схема ФКП

На рис. 4.2 приведена обобщенная структурная схема ФПК. В ее состав входят следующие блоки:

		Рис. 4.2. Обобщенная  структурная  схема  ФПК

 

n блок оптимизации - осуществляет основную функцию устройства формирования. Согласно итерационной процедуре (п.3.4) блок оптимизации обеспечивает формирование на основе ПСП нулевого приближения системы сложных сигналов с требуемыми свойствами. Оптимизация может осуществляться, в зависимости от выбранного режима работы и сложившейся помеховой обстановки, по двум критериям - корреляционному и спектральному, описанных в п.3.4. Последний критерий основан на использовании выбранной заранее эталонной СПМ (см. рис. 4.2). Кроме того, блок синхронизации должен обладать высокой надежностью и обеспечивать достаточное быстродействие. Следовательно, схема данного блока целесообразно выполнить на основе быстродействующего микропроцессора (МП). Для этого случая подходит МП ADSP2111, обладающий достаточно мощной системой команд и развитой архитектурой;

n блок эталонных СПМ, осуществляющий функции хранения оптимальных форм СПМ и передачу выбранного эталона в блок оптимизации;

n генератор ПСП, формирующий, согласно процедуре п.3.4, на первом этапе синтеза ПСП нулевого приближения, на основе которой блок оптимизации в дальнейшем осуществляет синтез сложных сигналов с заданными свойствами;

n блок контроля помеховой обстановки, производящий поиск узкополосной помехи в пределах рабочей полосы частот и при наличии последней передающий необходимые данные в блок оптимизации;

n блок индикации и блок управления, служащие для взаимодействия блока оптимизации с другими устройствами системы и обеспечивающие необходимый контроль работы устройства формирования;

n блок передачи данных, организующий передачу данных - сформированных ансамблей кодовых последовательностей - из временного буфера блока оптимизации в передатчик и служебную информацию по запросу от внешнего устройства.

4.2.2. Обоснование функциональной схемы ФКП.

Главной структурной особенностью современных микропроцессорных схем является магистрально-модульный принцип их построения, регламентирующий способ межмодульных связей. Согласно этому принципу [15] любая микропроцессорная система разбивается на ряд функционально законченных устройств - модулей. Связь между модулями реализуется с помощью единой внутрисистемной магистрали, что подразумевает общий для всех модулей состав шин, единый способ представления информации на них и общее правило использования всех процедур передачи информации через шину.

На рис. 4.3 представлена обобщенная функциональная схема ФКП на базе МП ADSP2111. Типовая схема включения данного МП требует наличия следующих блоков:

n оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) - память данных (DM) - и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) - память программ (PM) - , необходимые для хранения временных данных и программы соответственно. Объем ОЗУ и ПЗУ выбирается с учетом того, что:

1) в ОЗУ организуется временное хранение нескольких сформированных ансамблей кодовых последовательностей, предназначенных для передачи в оконечное устройство (рис. 4.2 - блок передачи данных);

2) в ПЗУ кроме программы, реализующей итерационную процедуру (п.3.4), функции генератора ПСП и обработки сигналов с блока управления, необходимо предусмотреть хранение эталонных видов СПМ, вид которых рассчитан заранее.

n тактовый генератор, формирующий сигналы синхронизации МП;

n Согласно структурной схеме (рис. 4.2) в составе устройства формирования имеется, кроме того, блок передачи данных, блок управления и блок индикации. Функции блока индикации и блока передачи данных целесообразно объединить: функции этих блоков будет выполнять параллельный порт ввода/вывода. Основное требование к данному блоку - наличие достаточного количества информационных линий.

Кроме того, для нормальной работы блока используется ряд управляющих сигналов: Reset, Halt, IRQ, BR, BG [23].

Рис. 4.3.  Функциональная  схема  ФКП.

4.3. Описание алгоритма работы модуля повышения скрытности для систем передачи данных

Устройство может работать в одном из двух режимов. Выбор того или иного режима зависит от того, является ли сервер, к которому подключено устройство, источником или получателем данных. Таким образом, необходимо рассматривать функционирование устройства отдельно в каждом режиме. Обозначим условно сторону, запрашивающую данные, устройством запроса данных (УЗД), а другую - устройством выдачи данных (УВД).

Рассмотрим функционирование МПС в режиме УЗД (рис. 4.4). В первоначальный момент времени, когда запрос сервера (рис. 3.13) еще не поступал, УЗД и УВД находятся в режиме дежурного приема (т. 1, рис. 4.4). По запросу данных из сервера блок управления режимом (рис. 4.1) выдает управляющую команду в КУ и на ФКП. По этому сигналу ФКП из банка

		Рис. 4.4. Алгоритм  установления  связи  на  передающей  стороне

 

тестовых сигналов (БТС) выбирает сигнал, соответствующий сигналу запроса передачи. Код сигнала запроса передачи, как и коды любых других сигналов управления, является запрещенным для использования в режиме передачи данных. Эти кодовые последовательности уникальны для каждого из управляющих сигналов и замене не подлежат. Критерием выбора подобных кодовых последовательностей являются минимальная длина (до 21 элемента) и, по возможности, наилучшие корреляционные свойства. Список всех служебных кодовых последовательностей приведен в табл. 4.1.

 

Спустя некоторое время после того, как КУ получит код сигнала запроса передачи, осуществляется собственно передача сигнала запроса передачи. Осуществив передачу, в УЗД включается таймер на время Т₁, которое подбирается экспериментально. В пределах этого времени УЗД находится в режиме дежурного приема, ожидая сигнала подтверждения запроса передачи с УВД (т. 2, рис. 4.4). (Необходимо отметить, что один из согласованных фильтров блока СФ настроен на кодовую последовательность № 2 табл. 4.1). Это происходит до тех пор, пока УЗД не получит с УВД сигнал подтверждения. Длительность данного этапа работы будет зависеть от складывающейся помеховой обстановки в выделенной полосе частот.