无法检测(隐蔽)的无线电通信有多合理?

信息处理 噪音 功率谱密度 扩频
2022-01-30 14:05:27

自从我发现编码增益允许您接收远低于本底噪声的信号以来,我一直对隐蔽无线电信号的想法(低检测概率)着迷。你可以想象一个有间谍或持不同政见者的秘密场景,不仅无线电信息的内容必须保密,而且通信的存在也必须保密。使用扩频,您可以将信号的功率谱密度保持在低于本底噪声的水平,这可能会使信号无法通过简单的频谱分析仪发现......

我的问题如下:

  1. 有人偶然发现这种信号的可能性有多大?
  2. 假设您的对手不知道有关信号的任何细节(其带宽、中心频率、调制等),而只是怀疑存在低于本底噪声的超低 PSD 的隐蔽信号,那么检测和定位有多容易?
3个回答

SIGINT 社区的人们用他们的职业生涯来回答这些问题。政府及其国防组织一直在努力降低被察觉的程度,而他们的对手也一直在努力提高他们的探测能力。直接回答:

  1. 我看不出你是如何意外检测到射频信号的。正如您所说,您至少必须打开频谱分析仪,即使这样,任何设计为隐蔽的信号也不应该仅通过查看能量来显示。

  2. 这是人们将整个职业生涯都花在这些事情上的地方,所以我不确定任何尝试回答是否会做到公正,但我建议去谷歌学术并搜索以下术语:盲信号检测、LPD/LPI、扩频

我想这取决于频道。如果您可以占用较大的相对带宽并使用非常长的扩展序列,而不必担心衰落或多普勒使信号不可读,那么您可以深入本底噪声。然后使用右键将信号从本底噪声中挖掘出来是微不足道的。大多数实际应用与简单的 Matlab 仿真不同,噪声以外的其他因素可能是一个问题。

如果你一遍又一遍地使用相同的键,天真地由 +1 或 -1 调制,我认为相关技术将能够利用重复性来发现一个模式。我不知道如何以一种在给定密钥的情况下仍然可以有效解码的方式分解该模式。

仅使用直接序列扩频 (DSSS) 或跳频扩频 (FHSS) 扩展频谱不足以确保空中通信的不可检测性。我们总是可以简单地将高增益天线指向发射机(或靠近它),使其信号功率高于噪声(只要功率足够强,我们就可以在频谱分析仪上轻松看到 DSSS 或 FHSS) . 为了减少这种可能性,故意通信链路中的高增益定向天线可以帮助最大限度地减少在其他空间方向上的检测,但我们总是在与通过损耗与空间位置作斗争,因为最终可以获得更高功率的信号(不传输负 SNR 信号,但收到)。

也就是说,在消息隐藏中可以考虑什么——而不是试图将信号埋在“噪音”中,而是将它们埋在由于其他原因而存在的其他信号中。使信号看起来像良性的东西,并且通常出于其他原因而预期它不是。