Разработка алгоритма работы предлагаемого дискретного анализатора частотного спектра сигнала для защиты информации в системе связи - Разработка анализатора спектра для комплексной защиты объектов информатизации
Алгоритм работы предлагаемого дискретного анализатора частотного спектра сигнала [7, 9...15] основан на представлении анализируемой функции у(t) в виде совокупности ступенек уi при i = 0, 1, 2, ..., 2n с общим количеством этих ступенек, выражаемым четным числом, где n - порядковый номер гармоник Фурье (1.4) и (1.5).
Защита информации временной криптографической стойкости в многоканальной системе связи с помощью предлагаемого дискретного анализатора частотного спектра осуществляется путем сохранения в тайне условного порядкового номера n гармоники Фурье и условного номера канала связи многоканальной системы передачи и приема информации.
Гарантированное сохранение в тайне содержания (семантики) передаваемой информации достигается с помощью предложенной выше (см. разд. 1.2.1) системы защиты информации с использованием анализатора частотного спектра сигнала и аддитивного искажения передаваемого сигнала с помощью генератора белого шума.
В результате предлагаемого дискретного гармонического анализа частотного спектра сигнала в виде функции у(t), при котором квантование по времени этой исследуемой функции у(t) представляется совокупным значением ступенек с общим количеством ступенек, равным четному числу, имеем:
. (2.3)
Выражение (2.3) запишем в виде суммы четных и нечетных слагаемых
. (2.4)
Аналогично методике аналитического вывода формул (2.3) и (2.4) найдем математическое выражение для вычисления синусоидальной гармонической составляющей Фурье:
. (2.5)
Полученные выражения (2.4) и (2.5) для вычисления коэффициентов Фурье выгодно отличаются от известных формул (1.4) и (1.5) своей простотой. Вместо сложного интегрирования (1.4) и (1.5) предлагается простое алгебраическое сложение дискретных значений уi анализируемого сигнала у(t).
С учетом полученных формул (2.4) и (2.5) искомая амплитуда (модуль) гармонической составляющей определяется с помощью известного математического выражения (1.2):
Последовательно анализируя полученное выражение (2.6) при п = 1, 2, 3, 4, ... можно выявить следующую закономерность изменения амплитуды гармонических составляющих С1, С2, С3, ..., Сn, результатом анализа которого представлена зависимость в виде:
;
;
;
;
.................
Сравнивая формулы (2.6) и (2.7) между собой заключаем, что алгоритм вычисления модулей гармонических составляющих Фурье анализируемого сигнала у(t) существенно упрощается с точки зрения выполнения необходимого числа простейших математических операций.
Покажем преимущество разработанного алгоритма вычисления модуля п - й гармонической слагаемой Фурье с помощью предлагаемой формулы (2.7) по сравнению с известной методикой нахождения тригонометрической интерполяции (1.4) и (1.5) аналогичных п гармоник Фурье.
Результаты сравнения показывают, что в предлагаемом алгоритме работы дискретного анализатора частотного спектра сигнала алгебраически складываются порознь четные и нечетные составляющие ступенек уi и далее полученные суммы лишь возводятся опять порознь друг от друга в квадраты. При этом отметим, что коэффициент Вj, указанный в известной упомянутой формуле (1.16), вообще не определяется, что существенно упрощает алгоритм работы дискретного анализатора частотного спектра сигнала, представленного в виде функции у(t).
С учетом выражений (2.4) и (2.5) определим фазовый сдвиг модулей гармонических составляющих с помощью формулы гармонического анализа Фурье:
. (2.8)
По аналогии с формулами (1.2) и (1.3) и, используя выражение (2.7), получим важное продолжение математической зависимости (2.8) для нахождения сдвига фаз цп гармонических составляющих Фурье
. (2.9)
Полученная математическая зависимость (2.9) обеспечивает наиболее простой, с точки зрения числа простейших математических вычислительных операций, алгоритм определения сдвига фаз гармонических составляющих Фурье.
Таким образом, разработанные алгоритмы вычисления амплитуды и сдвига фаз гармонических составляющих Фурье дискретного анализатора частотного спектра сигнала позволяют повысить эффективность его работы в многоканальной системе связи для защиты информации, а именно:
- - увеличивается интервал времени, в течение которого защищается информация; - растет объем защищаемой информации; - повышается криптографическая стойкость системы защиты информации и - расширяются функциональные возможности анализатора частотного спектра исследовать не только амплитуду, но и сдвиг фазы гармонических составляющих Фурье.
Увеличение интервала времени защиты информации достигается за счет исключения нежелательного интегрирования анализируемого сигнала на отрицательных отрезках периода его изменения, когда приходилось выдерживать паузу для имитации симметричного изменения анализируемого сигнала относительно начала координат Предлагаемое квантование по времени анализируемого сигнала на четное значение числа отрезков обеспечивает симметрирование анализируемого сигнала в виде четной функции относительно начала координат и упрощение алгоритма вычисления модуля гармонических коэффициентов Фурье по формуле (1.6).
Рост объема защищаемой информации обеспечивается применением принципа частотного уплотнения каналов передачи информации, каждую частоту (гармонику) многоканальной системы связи выделяет дискретный анализатор частотного спектра сигнала.
Повышение криптографической стойкости (сохранение тайны семантики) передаваемой информации достигается за счет использования принципа неопределенности заданного порядкового номера гармоники n = 1, 2, и ее сдвига фазы от 00 до 3600 при формировании передаваемого сигнала.
Рассмотрим структурную схему дискретного анализатора частотного спектра сигнала для защиты информации, реализующий предлагаемый алгоритм ускоренного вычисления как модулей гармонических составляющих Фурье с помощью математического выражения (2.7), так и их сдвиг фаз, используя формулу (2.9).
Похожие статьи
-
Проверку точности работы дискретного анализатора частотного спектра сигнала в разработанной системе защиты информации выполним путем сравнения модуля...
-
Структурная схема предлагаемого дискретного анализатора частотного спектра сигнала, представленного в [7] как устройство для вычисления модулей...
-
Защита и увеличение объема передаваемой информации в многоканальной системе связи с использованием дискретных анализаторов частотного спектра сигнала...
-
При защите и увеличении объема передаваемой информации с использованием известных методов неполного (сокращенного) гармонического анализа обеспечение...
-
Разработка структурной схемы системы защиты информации с использованием анализатора частотного спектра сигнала Предлагаемый способ защиты и увеличения...
-
Анализ известных технических решений по защите информации в канале связи с использованием анализатора спектра сигнала Современный мировой уровень...
-
Расчет электрической функциональной схемы тактового генератора анализатора спектра, используемого для защиты информации В соответствии с заданием на...
-
Заключение - Разработка анализатора спектра для комплексной защиты объектов информатизации
В результате дипломного проектирования было выполнено: - проанализированы известные технические решения по защите информации в канале связи с...
-
Защита и увеличение объема передаваемой информации с помощью известного гармонического анализа сигнала [3] основана на приближенном разложении...
-
Планирование технической подготовки производства анализатора спектра сигнала с построением календарного графика выполнения работ Техническая подготовка...
-
Введение - Разработка анализатора спектра для комплексной защиты объектов информатизации
Современное развитие человечества вступило в новую фазу разделения своего труда, причем не прикладного труда, а умственного. Появились наукоемкие...
-
Трудоемкость выполнения стадий конструкторской технической подготовки производства анализатора спектра определена на основе усредненных нормативов...
-
Технологическая подготовка любого производства, в том числе и анализатора спектра, состоит из следующих этапов: Вначале определим трудоемкость разработки...
-
Материалы, используемые в качестве оснований для печатных плат, в том числе и для печатных плат тактового генератора анализатора частотного спектрв...
-
1. Капиталовложения в оборудование, необходимое для данного технологического процесса: (3.27) Где - капиталовложения в оборудование, приобретаемое или...
-
Для выбранного типа транзистора КТ355АМ уточним значение коэффициента запаса усиления по напряжению с помощью формулы , Где IK HAC = (0,3 ... 0,8)- IK...
-
Расчет себестоимости анализатора спектра сигнала Расчет себестоимости выполняется путем расчета затрат: 1. Затраты на сырье и основные материалы (3.18)...
-
В качестве электрической схемы генератора тактовых импульсов выберем мультивибраторный вариант его построения на биполярных транзисторах, которые...
-
Существующие способы изготовления печатных плат, в том числе и печатной платы генератора тактовых импульсов, условно разбиваются на две группы: К первой...
-
Печатные проводники характеризуются в основном двумя параметрами: электрическим сопротивлением и прочностью сцепления проводника с основанием печатной...
-
Транзисторы выбираются, используя следующие показатели: 1). По электрической прочности (максимально допустимое напряжение между коллектором и эмиттером в...
-
После расчета сетевого графика (рис. 3.1.1) произведем его оптимизацию (упрощенным методом) за счет перераспределения исполнителей с работ...
-
После расчета трудоемкости и продолжительности отдельных стадий технической подготовки производства составим календарный (сетевой) график всей...
-
Документации на сборку и электромонтаж Трудоемкость разработки технологической документации на сборку и электромонтаж принята в размере 15 % от...
-
Конструктивные особенности печатных схем заключаются в том, что элементы монтажа представляют собой тонкие слои электропроводящего материала,...
-
Изучение частотных характеристик типовых динамических звеньев систем автоматического управления
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТИПОВЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ЗВЕНЬЕВ САУ Передаточный автоматический система частотный Целью настоящей...
-
Силовое напряжение 380 В общецеховой сети подводится к клеммам. Х1-1,2,3 шкафа PLC и далее к вводному автоматическому выключателю Q1 расположенному в...
-
Холодильная автоматизированная установка состоит из трех компрессоров (КМ), оснащенных устройствами автоматической защиты, маслоотделителя (МО), сборника...
-
Для реализации системы требуется следующее оборудование: частотный преобразователь, промышленный контроллер, ультразвуковой датчик уровня, датчик...
-
Общая информация В данном разделе подробнее рассмотрим объект исследования - ПК "Шекснинский маслозавод". Форма собственности - частная....
-
Частотный метод исследования динамических систем является одним из наиболее простых и научных методов, доступных для инженера. Это обусловлено, прежде...
-
ОХРАННО-ПОЖАРНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ КАК КАНАЛ УТЕЧКИ ИНФОРМАЦИИ И СПОСОБ ЕГО ЗАКРЫТИЯ - Защита информации
Для анализа возможных каналов утечки информации из режимных помещений необходимо оценить все известные каналы утечки информации, применительно к системе...
-
Для определения содержания серы в образцах был использован анализатор рентгеновский энергодисперсионный серы в нефти и нефтепродуктах "СПЕКТРОСКАН S" в...
-
Измерение скорости вращения вала основано на подсчете количества импульсов пришедших с датчика за определенный промежуток времени. В нашем случае за 1...
-
Рис. 3.3. Схема замещения фазы асинхронного двигателя Полное сопротивление разветвления: Z R '( S ) = R R '( S ) + j* X R '( S ). Полное сопротивление...
-
Выбор объекта для сравнения В дипломном проекте разрабатывалась новая система электропривода на базе комплектного тиристорного преобразователя серии...
-
Выпуск изделий должен производиться в производственных помещениях, оборудованных местной и общеобменной вентиляцией, с соблюдением температурного режима...
-
На рисунке 2.2 представлена блок-схема экономической системы ПК "Шекснинский маслозавод", коэффициенты которой К1 и К2 являются отношением объема...
-
Себестоимость - это денежное выражение используемых в процессе производства продукции сырья, материалов, топлива, энергии, трудовых ресурсов, основных...
-
Расчет площади, необходимой для размещения производственного оборудования, представлен в таблице 4. Таблица 4 Площадь для размещения производственного...
Разработка алгоритма работы предлагаемого дискретного анализатора частотного спектра сигнала для защиты информации в системе связи - Разработка анализатора спектра для комплексной защиты объектов информатизации