Dlaczego czułość odbiornika RF jest ważna dla organów ścigania, to artykuł Chrisa Abrahama z CRFS.

Urządzenia podsłuchowe wykorzystywane przez terrorystów i przestępczość zorganizowaną są dyskretne, wysoce inteligentne i niezwykle trudne do zlokalizowania. Nawet najmniejsze pluskwy mogą być wyposażone w ogromną ilość technologii i mogą być zintegrowane z kablami USB, żarówkami i innymi przedmiotami elektrycznymi.

Te mikroelektroniczne urządzenia są zaprojektowane tak, aby pozostawać w stanie uśpienia, gdy nie są używane. Nawet jeśli zostały aktywowane i podłączone do sieci komórkowej lub Wi-Fi, wystarczy, że co kilka godzin "podadzą sobie ręce", aby przechwycić obciążające informacje. Przez resztę czasu są niewykrywalne dla wszystkich oprócz najbardziej inteligentnych systemów monitorowania RF.

Środki przeciwdziałania nadzorowi technicznemu

Dla służb bezpieczeństwa pracujących w dziedzinie Środki przeciwdziałania nadzorowi technicznemu (TSCM), znalezienie i zlokalizowanie źródeł radiowych tych urządzeń jest niezbędne, ponieważ niewykryty nadzór radiowy i transmisje danych umożliwią przestępcom:

  • prowadzenie operacji wywiadowczych, obserwacyjnych i rozpoznawczych (ISR) przeciwko legalnym organizacjom
  • Gromadzenie i ujawnianie informacji niejawnych
  • Przejęcie krytycznych sygnałów dowodzenia i kontroli, powodujące zakłócenia finansowe lub gorsze skutki.
  • Uzyskanie ogromnych sum pieniędzy i danych finansowych
  • Naruszenie operacji organów ścigania i agencji wywiadowczych

Jest to szczególnie ważne w przypadku wdrożeń wewnątrz budynków w ambasadach, infrastrukturze krytycznej i bezpiecznych miejscach. Systemy monitorowania widma stosowane przez organy ścigania muszą być w stanie przechwytywać wszystkie transmisje radiowe w ich najczystszej postaci, aby można było wyodrębnić kluczowe dane do analizy, dekodowania i demodulacji. Wszelkie nieprawidłowości mogą być następnie oznaczane, znakowane czasem i szybko usuwane. Czystość sygnału zależy od czułości zastosowanego odbiornika RF.

Czynniki wpływające na czułość odbiornika

Na czułość odbiornika może wpływać wiele czynników, w tym konstrukcja systemu i możliwości strojenia, instalacja, rozmieszczenie różnych anten oraz zakłócenia radiowe innych firm (RFI), które występują w formatach naturalnych i sztucznych.

Podczas konfigurowania sprzętu do analizy widma (przenośnego lub sieciowego) w celu monitorowania aktywności RF w coraz bardziej zatłoczonym widmie, należy wziąć pod uwagę lokalizację sprzętu w stosunku do innych używanych technologii bezprzewodowych.

Wynika to z faktu, że wszystkie urządzenia elektroniczne i komponenty zasilane przez bezprzewodowe częstotliwości radiowe będą emitować zakłócenia radiowe, które pogorszą czułość odbiornika i ostatecznie wierność przechwytywanych danych. Konstrukcja i konfiguracja systemu również będą miały wpływ na poziom czułości, dlatego w celu ich złagodzenia należy zastosować odpowiednie produkty ekranujące i uziemiające. Największą przeszkodą w przechwytywaniu sygnałów RF w ich najczystszej postaci jest jednak zdolność odbiornika do obsługi najniższego stosunku sygnału do szumu.

Znaczenie minimalizacji współczynnika szumów

Poziom szumów to najniższy punkt, w którym można wykryć sygnał RF, zanim stosunek sygnału do szumu nie będzie wystarczająco silny, aby przechwycone dane miały jakąkolwiek wartość. Aby wyodrębnić dane o wysokiej wierności potrzebne do dokładnego próbkowania, dekodowania i demodulacji sygnału, siła sygnału RF musi być zawsze wyższa niż poziom szumów otoczenia (podłoga szumów).

Jeśli odbiornik nie jest w stanie wykryć sygnałów RF w pobliżu poziomu szumów, wiele potencjalnie krytycznych informacji może pozostać niewykrytych i, co ważniejsze, niemożliwych do wyśledzenia. Niewykrycie i niezidentyfikowanie nierozpoznanych RFI w tajnej misji może mieć znacznie poważniejsze reperkusje.

Niższy współczynnik szumów (NF) wskazuje na lepszą wydajność odbiornika, ponieważ odbierany sygnał ma mniej dodatkowych szumów. Jest to ważne z następujących powodów:

  • Umożliwia odbiornikowi wykrywanie słabych sygnałów w hałaśliwym otoczeniu
  • Poprawia dokładność i niezawodność pomiarów sygnału, takich jak siła sygnału, częstotliwość i modulacja - integralna część dokładnego monitorowania.

Osiągnięcie niskiego poziomu szumów jest jednak trudne, zwłaszcza w zastosowaniach o wysokiej częstotliwości, takich jak egzekwowanie prawa. Szum termiczny, spowodowany przypadkowym ruchem elektronów w komponentach odbiornika, jest głównym źródłem szumów. Inne źródła szumów obejmują szum wzmacniacza, szum migotania i zniekształcenia intermodulacyjne. Aby zminimalizować NF i poprawić wydajność odbiornika w monitorowaniu RF, można zastosować kilka technik, takich jak stosowanie wzmacniaczy o niskim poziomie szumów, filtrowanie niepożądanych sygnałów, stosowanie odpowiedniego ekranowania i uziemienia oraz optymalizacja projektu i rozmieszczenia komponentów odbiornika.

Znaczenie szerokiego pasma

Kolejnym wyzwaniem dla służb bezpieczeństwa jest brak wiedzy na temat tego, czego szukają. Potrzebują one systemu niezależnego od sygnału, który może wyszukiwać nieznane sygnały w szerokim zakresie częstotliwości, dzięki czemu nowe źródła mogą być identyfikowane, demodulowane i dekodowane w czasie rzeczywistym, aby wspierać podejmowanie wnikliwych decyzji.

A Odbiornik RF 9 kHz-40 GHzumożliwia na przykład monitorowanie w czasie rzeczywistym wielu zakresów częstotliwości, w tym ręcznych radiotelefonów i radarów. Podobnie, przepustowość 100 MHz pozwala na bardziej wszechstronną i szczegółową analizę sygnałów z przeskokiem częstotliwości.

Konsekwencje niskiej czułości odbiornika

Podczas tajnej operacji środowisko RF może zmieniać się bardzo szybko, a przeciwnicy będą wykorzystywać RFI i poziom szumów, aby zakłócać lub przerywać legalne kanały komunikacyjne. Specjalne siły operacyjne polujące na te niekorzystne taktyki wymagają systemu monitorowania widma z konfigurowalną czułością odbiornika i możliwościami zakresu dynamicznego, aby mogły wykrywać, śledzić, geolokalizować i łączyć zakresy częstotliwości emitowane tuż powyżej poziomu szumów.

Zatłoczone widmo radiowe utrudnia dokładne monitorowanie częstotliwości radiowych

Wraz z rosnącą zależnością od bezprzewodowych częstotliwości radiowych, stało się oczywiste, że otwarte widmo radiowe jest nieocenionym zasobem finansowym, politycznym i ekonomicznym. W związku z tym jest ono ściśle regulowane przez agencje rządowe w wielu krajach, aby zapewnić, że jest ono wykorzystywane w sposób, który nie powoduje zakłóceń ani nie przeszkadza innym użytkownikom.

Widmo radiowe jest również ograniczonym zasobem, który staje się coraz bardziej zatłoczony, a siły zbrojne, organy ścigania, organy rządowe i organizacje komercyjne coraz częściej muszą współdzielić zakresy częstotliwości. Wyzwanie związane z przeciążeniem zostało wzmocnione wraz z pojawieniem się 5G, IoT i automatyzacji, ponieważ jeszcze bardziej podsycają one dylemat RFI. Co więcej, wiele źródeł RFI, w szczególności celowych RFI, emituje blisko poziomu szumów i są one niezwykle trudne do wykrycia bez superczułego odbiornika RF.

Wnioski

Potężne analizatory widma z bardzo czułymi odbiornikami są integralną częścią wykrywania transmisji RF, monitorowania nielegalnych działań i uzyskiwania większej świadomości sytuacyjnej w celu skutecznego podejmowania decyzji. Próba zlokalizowania źródła sygnałów radiowych, nielegalnych lub innych, jest żmudnym zadaniem bez możliwości dynamicznego pomiaru siły i właściwości sygnału radiowego.

Musisz szybko określić, czy źródłem jest nielegalny nadajnik, częstotliwość poza specyfikacją, kontroler przemysłowy zakłócający sąsiednie pasmo, czy po prostu słabe połączenie. Odbiorniki RF muszą zatem oferować kilka kluczowych funkcji, w tym wysoki zakres strojenia, konfigurowalne gromadzenie danych, przechwytywanie komunikacji, a także dokładne dekodowanie sygnału, demodulowanie i deszyfrowanie. Koszty finansowe braku dokładnych możliwości monitorowania są ogromne; koszty ludzkie mogą być jeszcze gorsze.

Zobacz także-

Systemy C-UAS muszą bronić się przed przyszłymi pojazdami USV i UGV

Jak C-UAS z obsługą łączności radiowej usprawnia AAM

Magia demodulacji RF: Od sygnałów RF do użytecznych danych

Post Image- Migające światła awaryjne (Źródło zdjęcia: envatoelements by MargJohnsonVA)