Chất nền IC - Siêu âm radar và sóng radio đông đúc: chiến trường điện tử thành phố tiềm năng

Với sự phổ biến của radar trên xe hơi, sóng radio đông đúc trong môi trường đô thị sẽ trở thành "chiến trường điện tử." Tộc Radas sẽ đối mặt với các cuộc tấn công kết hợp với sự can thiệp vô tình hay cố ý, và nhà thiết kế phải thực hiện kỹ thuật chống gây nhiễu như trong chiến tranh điện tử. Các máy theo dõi động cơ thường bị phủ nhận hay gây nhiễu. Sóng nhiễu từ làm mù radar của xe nạn nhân. Dùng kỹ thuật này sẽ làm giảm tỷ lệ tín hiệu-nhiễu, dẫn đến việc giảm khả năng phát hiện mục tiêu. Mặt khác, s ự can thiệp lừa dối sẽ làm cho nạn nhân xe hơi bị t2266;126;;;;5153s ra-đa;226;;126; tin 226; 128; 5157; rằng có một mục tiêu giả. Tín hiệu của xe nạn nhân mất khả năng theo dõi mục tiêu thật, nên hành vi của xe nạn nhân bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Những sự can thiệp này có thể bắt nguồn từ sự can thiệp lẫn nhau giữa máy theo dõi, hoặc việc dùng máy móc rẻ tiền chỉ để chuyển tín hiệu sóng liên tiếp mạnh cho máy theo dõi của nạn nhân và tấn công cố ý.

Mặc dù công nghệ tránh nhiễu hiện thời có thể đủ để đối phó với tình hình hiện nay, với s ự gia tăng của bộ cảm biến ra-đa, nhưng xe cộ cần phải sử dụng những công nghệ giảm tải linh hoạt, hoặc công nghệ đó cùng với các phương pháp tránh nhiễu. Có kỹ thuật mềm bao gồm xử lý tín hiệu miền tần số thời gian hoặc sóng radar phức tạp.

Mứt ra-đa FMvali
Sóng radar là một trong những thông số hệ thống quan trọng để đánh giá hiệu suất của bộ cảm biến khi có sự can thiệp.. Các máy theo dõi xe hơi tại tần s ố 77 GHz chủ yếu dùng dạng sóng FMW. Vào ra-đa FMvali, Thuật toán quang tuyến của các tín hiệu của NW quét hay gõ vào tần số của tần số radio. Figure 1 shows an FMCW chirp sequence (CS) waveform. The frequency difference (fB, beat frequency) of the echo signal is proportional to the distance R to the target, có thể được quyết định bằng các mối quan hệ sau:

Trong số đó, fsoweep là sự thay đổi tần số, và Tchirp là thời gian quét tần số.

Trong môi trường tần số điện tử dày đặc, nhiễu xảy ra khi ra-đa FMvali cảm biến hoạt động trong cùng một phần của băng tần số. Một ví dụ điển hình về nhiễu xe sắp xảy ra ở hình A2.
Rejected jamming (b) and deceptive jamming (c) of ra-đa FMvali in driving scenario (a)
Rejection interference
Any FMCW-type strong jamming signal falling into the receiver bandwidth will increase the noise floor of the victim radar. Such rejection interference may cause small targets (ie, small radar cross section (RCS)) to disappear due to poor SNR. Không can thiệp cũng có thể được thực hiện cố ý, Đơn giản bằng cách bắn một tín hiệu mạnh ra-đa FMvali của xe nạn nhân.

Deceptive interference
If the jamming signal scan is synchronized but delayed along with the victim radar, then its effect will be to produce deceptive false targets at a fixed distance (Figure 2c). Phương pháp này rất phổ biến trong hệ thống gây nhiễu điện tử.. Tương tự với máy theo dõi thì sẽ gây nhiễu.. Tuy, Khả năng xác định thời gian giữa radar nạn nhân và radar gây nhiễu sẽ rất nhỏ.. Khoảng cách hoãn nhiễu Sóng mà ít hơn phạm vi tối đa của radar nạn nhân có thể trông giống một mục tiêu thực sự.. Ví dụ như, Khoảng cách tối đa của 200m yêu cầu lỗi định vị quét phải thấp hơn 1..3 phút giây. Tuy, lắp đặt thiết bị chiến tranh điện tử phức tạp trên một chiếc xe đợi., những cuộc tấn công dối trá có thể được cố ý thực hiện.

Thông thường, sự nhiễu ảo được dựa trên tín hiệu radar của nạn nhân, nhưng sự chậm trễ và tần số của nó bị thay đổi theo hệ thống. Cái này có thể không khớp (bộ nhiễu trong trường hợp này được gọi là bộ phát sóng) hay là bộ nhiễu liên quan (bộ nhiễu trong trường hợp này được gọi là bộ lặp lại). Bộ phát sóng tiếp nhận, thay đổi và tái phát tín hiệu nhiễu, trong khi bộ phát tín hiệu radar của nạn nhân được xác định sẵn.

Những tấn công phức tạp dựa trên bộ lặp lại thường đòi hỏi bộ nhớ tần số số điện tử. Tiến sĩ DRFM có thể thực hiện trì hoãn cự ly phối hợp và đòn kéo Doppler. Do đó, nó sẽ duy trì phạm vi mục tiêu giả và Doppler để lừa dối ảo giác radar của nạn nhân.

Interference mitigation technology
Basic radar interference mitigation techniques mainly rely on methods of avoiding interference. Mục tiêu là giảm khả năng không gian, tần số và thời gian chồng chéo, Ví dụ như:

*Khoảng cách: việc sử dụng tia quét điện tử thu nhỏ hơn có thể làm giảm nguy cơ nhiễu. Địa điểm ngắm điển hình của hệ thống điều khiển du lịch xe dài (ACC) radar là: 1944;1778 độ. Tuy nhiên, tín hiệu gián đoạn mạnh vẫn có thể gây nhiễu hiệu quả thông qua thùy ngoài ăng-ten.

*Thời gian: Tham số đỉnh núi FMvali được tạo ra ngẫu nhiên để tránh nhiễu hàng loạt.

*Trực giác: hệ thống FMMC để bắt đầu và dừng tần số để giảm khả năng giao thoa và nhiễu.

Cơ bản để ngẫu nhiên sẽ tránh sự đồng bộ ngẫu nhiên với các máy theo dõi khác, nhưng có thể không hữu dụng trong môi trường RF dày đặc. Càng nhiều bộ cảm biến ra-đa đòi hỏi công nghệ phức tạp và linh hoạt hơn để giảm nhiễu.

Detect and repair
Another way to avoid interference is to use signal processing algorithms to repair the received waveform. Công nghệ miền tần số thời gian có thể xử lý triệt để tấn công gây nhiễu. In the oncoming car scene (Figure 2), Máy làm nhiễu quét mọi khoang tần số trong một thời gian rất ngắn.. Cái tín hiệu biến đổi thời gian nhanh này xuất hiện như một tầng ồn ào tăng trong miền FFT thông thường.. Công nghệ xử lý tín hiệu miền tần số thời gian truyền tín hiệu sang miền khác.. So với miền FFT, Bộ lọc nhiễu trong miền này dễ hơn.

Trong các tín hiệu biến đổi thời gian, việc chuyển đổi Fourier thời gian ngắn (STFT) có thể cung cấp nhiều thông tin hơn FFT thường. Công nghệ dựa trên STFT có thể dùng để loại bỏ nhiễu băng hẹp (xem hình E). Cơ bản STFT di chuyển một cửa sổ qua tín hiệu và lấy FFT của khoảng thời gian cửa sổ. Tín hiệu được lọc trong miền tần số để gỡ bỏ các thành phần nhiễu, và sau đó chuyển đổi về miền thời gian. Hình 4 hiển thị một tình trạng nhiễu của FMvali đặc trưng với tần số chíp tần số điện tử chéo nhau, và tín hiệu nhịp của nó trong miền STFT. Giá trị NẾU được hiển thị bên phải, là kết quả cuối cùng của sự pha trộn ra-đa (lam) và nhiễu (màu cam) tín hiệu. Đường ngang chỉ định mục tiêu, và đường dọc hình V chỉ ra sự hiện diện của tín hiệu nhiễu. Sự liên kết chức FMvali theo cùng hướng hay ngược lại, hay thậm chí đoạn này giống với vali, có tác dụng tương tự với tín hiệu IF. Trong tất cả các tình huống nhiễu sóng, tín hiệu dạng V di chuyển nhanh sẽ làm tăng tầng nhiễu trong khu vực FFT thường xuyên.

Sự che dạng ưa thích có thể được dùng để lọc ra tín hiệu can thiệp trong miền STFT. Tất nhiên rồi, Nguyên tắc là phần trước và lượng tử của radar nạn nhân có đủ phạm vi sinh động để đồng thời tiếp nhận tín hiệu nhiễu mạnh hơn và tín hiệu mục tiêu nhỏ hơn.. Hình thức 5a cho thấy tín hiệu nhiễu mạnh, và hình A. 5b hiển thị STFT tráng lệ. Nếu có sự can thiệp mạnh, như đã hiển thị với hình thức 5a, không thấy nhiều mục tiêu thực sự. Theo Phần trăm 5b, tín hiệu nhiễu hình dạng V đã bị loại. khi được chuyển về miền thời gian, Mục tiêu chuẩn bị núp thấp đã được xác định..
Trong tình huống nhiễu kiểu đào thải, Công nghệ giảm can thiệp dựa trên STFT có thể dùng để giải quyết sự can thiệp mạnh. Để gây nhiễu ảo, Chỉ STFT không thể xác định tín hiệu quay trở lại đúng hay sai.

Encrypted radio frequency
The basic countermeasure to reduce the impact of repeater deceptive jamming attacks is to use low probability intercept (LPI) radar waveforms. Mặt ra-đa LPI dùng để phát tán năng lượng trên một quang phổ rộng để tránh bị phát hiện, thường dùng phân biệt, Chế độ nhảy tần số. FMvali là một dạng sóng LPI. Nếu mã hóa giai đoạn được nhập vào chíp tần số, nó có thể làm giảm khả năng tín hiệu radar của DRFM. Các đặc trưng tần số radio được mã hóa độc nhất của mỗi bộ cảm biến radar có thể xác minh được tính xác thực của tín hiệu quay lại..

Two of the same radars (installed on different cars) have frequency offsets and delays between them, tạo ra một mục tiêu giả trên radar của nạn nhân. The jamming radar and the victim radar are aligned in time (same chirp slope and shorter offset). Trong trường hợp này, mã hóa giai đoạn ra-đa FMvali có khả năng chống nhiễu cao. Việc sử dụng mã cấu hình cũng khiến cho Rađa MIMO thao tác có thể, hỗ trợ tín hiệu rung động đồng thời.