Разработка структурной схемы дискретного анализатора частотного спектра сигнала для защиты информации в многоканальной системе связи - Разработка анализатора спектра для комплексной защиты объектов информатизации

Структурная схема предлагаемого дискретного анализатора частотного спектра сигнала, представленного в [7] как устройство для вычисления модулей гармонических составляющих Фурье и используемого в многоканальной системе связи для защиты информации, изображена на рис.2. 4.

На структурной схеме рис. 2.4 обозначено:

    - 1, 2, 3 и 4 - формирователь ступенчатого сигнала (формирователь); - 5 и 6 - инвертор для изменения фазы (полярности) напряжения (тока); - 7 и 8 - сумматор на два входа каждый; - 9 и 10 - умножитель; - 11 - блок деления; - 12 - сумматор на два входа; - 13 - блок извлечения квадратного корня; - 14 и 15 - управляемый переключатель; - 16 - генератор тактовых импульсов; - 17 - счетчик порядкового номера n = 1, 2, ... гармоник Фурье; - 18 - блок задания порядкового номера n = 1, 2, ... гармоники Фурье.

Предлагаемый дискретный анализатор частотного спектра для защиты информации в многоканальной системе связи работает следующим образом.

Аналоговый анализируемый сигнал у(t), изменяющийся в интервале времени 0 t Т, преобразуется в дискретный с помощью формирователей 1,2, 3 и 4 ступенчатого сигнала с частотой прерывания, значение которой по теореме Котельникова целесообразно выбрано такой величины, чтобы не было потери информации о сигнале у(t) в паузах дискретизации.

Частоту прерывания задает генератор тактовых импульсов 16. В результате формирования ступенчатых сигналов на выходах сумматоров 7 и 8 получим значения гармонических коэффициентов ап и bп.

После возведения в квадрат с помощью умножителей 9 и 10 и последующего суммирования результатов этого перемножения получим на выходе сумматора 12 напряжение, величина которого равна подкоренному выражению искомого модуля п - ой гармонической слагаемой Фурье.

На выходе блока извлечения квадратного корня 13 отсчитывается результат определения модуля гармонической слагаемой Фурье с, например, помощью специального измерительного прибора, который на рис.2.4 не показан.

Фазовый сдвиг цn модулей гармонических составляющих определяется с помощью блока деления 11 в соответствии с математическим выражением (2.9)

По мере заполнения счетчика 17 Счетными четными тактовыми импульсами его выходные сигналы переполнения сравниваются с заданными в блоке задания номера гармоники Фурье 18. При совпадении результатов сравнения выходной сигнал блока 18 приводит блок 13 в исходное состояние. При переполнении счетчика 17 формируется сигнал "сброс" для приведения электрической схемы дискретного анализатора частотного спектра сигнала в исходное состояние.

Положительный эффект от использования разработанного дискретного анализатора частотного спектра сигнала для защиты информации в многоканальной системе связи состоит в том, что,

    - во-первых, повышается оперативность (быстродействие) дискретного анализатора частотного спектра сигнала для защиты информации в многоканальной системе связи за счет исключения (замены) времени имитации симметричного характера изменения анализируемого сигнала относительно начала координат дискретизацией четным числом отрезков (ступеней) разбиений анализируемого сигнала; - во-вторых, повышается степень защиты передаваемой информации от ее несанкционированного разглашения в линии связи за счет увеличения степени неопределенности (тайны) выбора порядкового номера гармоники Фурье с учетом возможности скрытной вариации сдвига фазы его модуля в диапазоне от 00 до 3600; - в-третьих, увеличивается объем передаваемой информации за счет применения принципа многоканальности (частотного уплотнения) системы связи с использованием разработанного дискретного анализатора частотного спектра сигнала.

В Институте инженерной физики Российской Федерации (г. Серпухов, Московской обл.), при котором действует учебное подразделение Московского авиационного института (Государственного технического университета) "Обучение студентов в городе Серпухове", изготовлен действующий образец заявленного дискретного анализатора частотного спектра сигнала для определения модулей гармонических составляющих Фурье в виде компьютеризированной лабораторной установки [9] в 2005 году.

Оценим точность дискретного гармонического анализа частотного спектра сигнала в спроектированной системе защиты информации.

Похожие статьи




Разработка структурной схемы дискретного анализатора частотного спектра сигнала для защиты информации в многоканальной системе связи - Разработка анализатора спектра для комплексной защиты объектов информатизации

Предыдущая | Следующая