Перехват телеграфных сообщений

В процессе радиомониторинга (РМ) определяются различные технические параметры обнаруженных радиоизлучений и осуществляется перехват сообщений, отправляемых с объектов РМ. При перехвате телеграфных сообщений необходимо, чтобы номинальная скорость телеграфирования телеграфного аппарата, осуществляющего перехват, совпадала с номинальной скоростью телеграфирования перехватываемого сообщения. Если номинальные скорости не совпадают, перехват осуществить невозможно. Описывается автоматическое устройство для бесподстроечного перехвата телеграфных сообщений в широком диапазоне априорно неизвестных номинальных скоростей телеграфирования. Устройство может найти применение в системах РМ.

Автор: Н.К. Тёмкин, независимый исследователь, к.т.н.; naum.temkin@googlemail.com

ТЕМКИН на сайт 1В процессе радиомониторинга (РМ) определяются различные технические параметры обнаруженных радиоизлучений и осуществляется перехват сообщений, отправляемых с объектов РМ [1]. Перехваченные сообщения документируются и анализируются с целью вскрытия их смыслового содержания. Для документирования речевых сообщений используются аппараты магнитной записи звука, для документирования телеграфных сообщений используются телеграфные аппараты различных типов – электромеханические, электронно-механические и электронные [2]. Электромеханические аппараты, как правило, работают на одной скорости телеграфирования 50Бод (СТА-М67), электронно-механические телеграфные аппараты (РТА-7Б) работают на нескольких скоростях телеграфирования – 45, 50, 75 и 100 Бод. Электронный телеграфный аппарат «Пульс-Е» [3] может работать на скоростях телеграфирования 50, 100, 200, 400, 1200, 2400, 4800 и 9600 Бод. Поэтому применение такого типа электронных аппаратов является предпочтительным для перехвата телеграфных сообщений, которые могут передаваться на различных скоростях телеграфирования.

Однако если номинальная скорость телеграфирования передачи неизвестна, или не совпадает с возможными номинальными скоростями работы принимающего телеграфного аппарата, перехват осуществить невозможно. В статье описывается автоматическое устройство для бесподстроечного перехвата телеграфных сообщений с априорно неизвестными номинальными скоростями телеграфирования, которое может найти применение в системах РМ. На рис.1 представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит: входное устройство 1; приёмный блок с интегрирующим устройством 2; первую, вторую, третью и четвёртые схемы совпадений 3,4,10,13; входной триггер 5; приёмный регистр 6; буферный регистр 7; дифференцирующее устройство 8; старт-стопный триггер 9; старт-стопный делитель 11; делитель цикла 12; вычислительный блок 14; перестраиваемый генератор 15; цифровой индикатор 16; генератор тактовых импульсов 17; передающий блок, содержащий старт-стопный триггер 18; схему совпадения 19; дополнительный делитель 20; старт-стопный делитель 21; мультиплексор 22; выходное устройство 23.

Устройство работает в два этапа:

На первом – вычислительным блоком определяется номинальная скорость телеграфирования, осуществляется её индикация и производится настройка перестраиваемого генератора 15 на частоту, необходимую для работы устройства на данной скорости телеграфирования.

На втором – приёмным блоком осуществляется приём кодовых комбинаций перехватываемого сообщения. Принятые кодовые комбинации поступают в передающий блок и отпечатываются телеграфным аппаратом, подключённым к устройству.

ТЕМКИН на сайт 2. 1.1Функционирование устройства на первом этапе осуществляется следующим образом. Получив сигнал «Пуск», вычислительный блок формирует сигнал «Блокировка приёма», закрывающий схему совпадения 10 и блокирующий работу приёмной части устройства. Начинается первый этап работы. Так как скорость телеграфирования V = 1/t0, где t0 – длительность элементарной посылки, на первом этапе вычислительным блоком осуществляется определение длительности элементарной посылки и расчёт величины V. Для этого длительности посылок сообщения, подлежащего перехвату, измеряются, и по алгоритму, приведенному далее, определяется номинальная скорость телеграфирования. Для того, чтобы минимизировать влияние случайных искажений на результат, производится обработка массива данных, содержащего К блоков (K = 15-20).

Так как не в каждой кодовой комбинации содержится элементарная посылка, каждый блок содержит данные о результатах измерений длительностей, например, 10 посылок.  Затем по известному алгоритму (см., например, [4]) в каждом из K блоков определяется посылка минимальной длительности tkmin. и затем рассчитывается её среднее значение tmin(ср).

При этом могут иметь место следующие ошибки:

— вместо элементарной посылки в одном или нескольких блоках за элементарную посылку принята часть дроблёной посылки;

—  вместо элементарной посылки в одном или нескольких блоках, в связи с отсутствием в кодовых комбинациях элементарных посылок, за элементарную посылку принята стоповая посылка длительностью 1,5 t0.

Для минимизации влияния этих ошибок на результат выполняется следующее.

1.Так как при искажениях, > 48%, правильный приём информации невозможен, а следовательно с такими искажениями передача информации осуществляться не может, вычислительный блок исключает из массива  tkmin те длительности посылок, которые превышают 1,48 tmin(ср)   или имеют меньшую длительность, чем tmin(ср) /1,48.  Затем из оставшихся элементов массива рассчитывается уточнённое среднее значение  tmin(ср)., что позволяет, в основном, избавиться от указанных ошибок.

2.Затем вычислительный блок переходит к подпрограмме выявления возможных выбросов значений искажений, которые будучи  48%, всё же могут значительно отличаться от основного массива данных. Один из возможных алгоритмов такой процедуры – в приложении1.

3.На результат вычисления скорости телеграфирования влияют также искажения длительностей посылок от преобладаний. Для минимизации этой зависимости всю описанную процедуру вычислительный блок должен производить и для положительных, и для отрицательных посылок. И окончательный расчёт производится по формуле V = 2/(tmin(ср+) + tmin(ср-) ), где tmin(ср+) и  tmin(ср-) – уточнённые значения минимальной длительности соответственно положительных и отрицательных посылок.

Определение номинальной скорости телеграфирования

Рассчитанное значение скорости телеграфирования только случайно может совпасть с одной из номинальных скоростей. Как правило, расчётное значение будет отличаться от номинального. Например, вместо 75Бод будет получено 73,4Бод. Поэтому значения, полученные расчётным путём, необходимо округлить до ближайшего номинального значения.

Алгоритм этого следующий:

1 .От расчётного значения Vрасч.  вычитаются номинальные значения всех возможных скоростей телеграфирования кодом МТК-2  — 45, 50, 75, 100, 200Бод [5].

2. Полученные абсолютные значения разностей нумеруются и тем самым нумеруются номиналы скоростей телеграфирования.

3. Затем по известному алгоритму. (см., например, [4]) осуществляется поиск номера минимального элемента, которому будет соответствовать  ближайшее номинальное значение скорости телеграфирования.

После этого по имеющимся линиям связи вычислительный блок выдаёт на индикатор 16 значение номинальной скорости телеграфирования и настраивает перестраиваемый генератор 15 на нужную частоту. Согласно рекомендациям, содержащимся в [6], для обеспечения максимальной исправляющей способности при приёме телеграфного сообщения частота генератора должна быть равна 64Vтел.ном , для интегрального устройства при этом необходим опорный сигнал с частотой 32Vтел.ном. Затем сигнал «Блокировка приёма» снимается и устройство начинает второй этап работы.

Приём кодовых комбинаций

Приём кодовых комбинаций производится приёмным блоком. Приходящие кодовые комбинации поступают на интегрирующее устройство 2, представляющее собой цифровой фильтр, преобразующий дробления посылок в краевые искажения, что повышает достоверность приёма [6; стр.91-92].

В начале приёма кодовой комбинации стопстартным переходом триггер 9 устанавливается в «1», открывет схему совпадения 10 и импульсы от перестраиваемого генератора с частотой f = 64VГц, где V – номинальная скорость телеграфирования, поступают на старт-стопный делитель 11 и делитель цикла 12. На выходе старт-стопного делителя образуются две последовательности импульсов Ти1 и Ти2, следующие с периодом повторения, равному длительности элементарной посылки t0 и сдвинутые по времени относительно друг-друга на половину периода. На выходе делителя цикла образуется импульс, возникающий через 6,5 t0 после стопстартного перехода. Длительности этих импульсов равны 1/64 t0. При помощи импульсов Ти1 и Ти2 принятая кодовая комбинация последовательно продвигается по триггерам приёмного регистра 6 и через шесть тактовых импульсов Ти2 (соответствует середине пятой посылки) принимаемая кодовая комбинация пятиэлементного кода будет записана в триггерах приёмного регистра, причём в последнем триггере будет записан первый элемент кодовой комбинации. Затем импульсом «Конец цикла» с выхода делителя цикла информация с приёмного регистра переписывается в буферный регистр 7, а старт-стопный триггер устанавливается в «0». Подача тактовых импульсов Ти1 и Ти2 прекращается, схема приёмника ждёт нового старт-стопного перехода.

Передача кодовых комбинаций на буквопечатающий аппарат

Для отпечатывания перехваченных сообщений к выходному устройству 23 подключается телеграфный аппарат, например, электронный телеграфный аппарат «Пульс-Е» [3] работающий на максимально — возможной скорости, на которой может передаваться информация кодом МТК-2 – например, на скорости 200Бод.  При этом также, как и для приёма информации, частота тактовых импульсов, которые поступают в данном случае с генератора 17, выбирается в 64 раза больше этой скорости телеграфирования. С приёмного блока поступает сигнал «Конец цикла», означающий, что приём кодовой комбинации закончен и она находится в буферном регистре.

В передающем блоке этим сигналом дополнительный делитель 20 и старт-стопный делитель 21 сбрасываются в «0», а старт-стопный триггер 18 устанавливается в «1» и открывает схему совпадения 19. Тактовые импульсы начинают проходить через неё и через дополнительный делитель 20, который в этом случае имеет коэффициент деления 64, на старт-стопный делитель 21, содержащий три двоичных разряда.

Старт-стопный делитель 21 управляет переключением входов мультиплексора. Когда он сбрасывается в «0», мультиплексор подключает на свой выход вход»0», подключённый к общей шине, что становится стартовым импульсом в выходной кодовой комбинации. Затем старт-стопный делитель, переключаясь до 5, последовательно подключает на свой выход кодовую комбинацию, записанную в буферном регистре. Шестым импульсом с выхода доплнительного делителя в старт-стопном делителе записывается число шесть, выходным импульсом старт-стопного делителя   старт-стопный триггер 21 устанавливается в «0», схема совпадения 19 закрывается, в старт-стопном делителе до прихода следующего сигнала «Конец цикла» остаётся число 6 и на выходе мультиплексора также до прихода следующего сигнала «Конец цикла» останется высокий потенциал, поступающий на его шестой вход с выхода «0» старт-стопного триггера. Тем самым на весь этот интервал времени формируется стоповый сигнал и телеграфный аппарат находится на стопе до прихода с приёмного блока следующего сигнала «Конец цикла». Затем вся процедура приёма-передачи кодовых комбинаций повторяется.

Реализация устройства не может вызвать затруднений. Все функциональные узлы устройства являются типовым и могут быть выполнены на выпускаемой промышленностью элементной базе. Вычислительное устройство может быть выполнено на основе микроконтроллеров или микропроцессоров, также выпускаемых промышленностью. Перестраиваемый генератор может быть выполнен на основе синтезатора частоты.

Выводы. Показана возможность создания автоматического устройства, при помощи которого без каких-либо предварительных измерений и подстроек обеспечивается перехват телеграфных сообщений в диапазоне скоростей телеграфирования V ≤ Vтаmax , где Vтаmax – максимальная скорость телеграфирования подключённого телеграфного аппарата. Устройство может найти применение в системах радиомониторинга для бесподстроечного перехвата  телеграфных сообщений с априорно неизвестными номинальными скоростями телеграфирования.

ЛИТЕРАТУРА
1. Киселёв Д.Н, Перфилов О.Ю. Радиомониторинг и распознавание радиоизлучений. – М.: Горячая линия Телеком, 2015
2. Вартанесян В.А. Радиоэлектронная разведка. – М.: Воениздат, 1975
3. Электронный телеграфный аппарат «Пульс-Е». Перечень продукции ГК «Пульсар», г. Пенза, 2010г.
4. Основы алгоритмизации и программирования: метод. пособие. – Ч. 2. – Ангарск: Ангарская государственная техническая академия,  2001
5. ГОСТ 15607-84 Аппараты телеграфные буквопечатающие стартстопные пятиэлементного кода. Основные параметры и общие технические требования
6 .Копничев Л.Н., Сахарчук С.И. Телеграфия и оконечное оборудование документальной электросвязи. – М.: Радио и связь, 1990

 

 

Рубрики и ключевые слова