בפעולות צבאיות מודרניות, תקשורת בטוחה ואמינה היא עמוד השדרה של פריסת רחפנים יעילה ושליטה.מערכות אוויריות בלתי מאוישות (UAS) תלויות בקישורים נתונים חזקים להעברת אותות פיקוד, טלמטרי ואינטליגנציה, לעתים קרובות בסביבה אלקטרומגנטית שבה כי ג'ינג'ים ו- eavesdropping הם איומים קבועים.טכנית אחת אשר הוכיחה מתאים באופן יוצא דופן לתנאים תובעניים אלה היא הקלה יחסית Keyquency הבחינה (FSK) מספקת תנאים מתקדמים, בדיקה מקיפה של מערכות הפעלה אחרות, בדיקה צבאית, אשר מספקת, בדיקה מקיפה של מערכת הפעלה.

הבנה של Frequency Shift Keying (FSK) ב-Done Systems

מה זה FSK?

Frequency Shift Keying היא שיטה דיגיטלית מודולציה שבה נתונים בינאריים (0s ו 1s) מיוצג על ידי שינויים תדר דיסקרטי של גל נושא. בצורתו הפשוטה ביותר - Binary FSK (BFSK) - לוגיקה 0 מועברת בתדירות אחת (תדירות "מרחב") ולוגיקה 1 אחרת (הסימן) וריאנטים מתקדמים יותר, כגון M-Smain ⁇ , במיוחד על ידי תדירות נמוכה יותר, לעומת תדירות נמוכה יותר (K) היא נמוכה יותר, בעיקר באמצעות תדירות נמוכה יותר מאשר הדגמה (SK) ולוגיקה נמוכה יותר, בעיקר באמצעות תדירות סימטריהטווח קצר יותר, בעיקר באמצעות תדירות סימטריהנמוכה נמוכה יותר, בעיקר על ידי תדירות גבוהה יותר, בעיקר על ידי תדירות גבוהה יותר, לעומת תדירות גבוהה יותר, בעיקר על ידי סימטריהטווח נמוך יותר, לעומת תדירות (SK) ולוגיקה אחת) ולוגיקה אחת) ולוגיקה (SK) ולוגיקה 1 בתדירות גבוהה יותר, בעיקר על ידי תדירות נמוכה יותר, בעיקר על ידי תדירות הסתברות גבוהה יותר, מאשר תדירות נמוכה יותר, לעומת תדירות נמוכה יותר, מאשר תדירות (SK) ולוגיקה 1 בתדירות גבוהה יותר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר

הבסיס המתמטי של FSK הוא במודולציה תדר; התדירות המיידית של המוביל עוברת בין ערכים שנקבעו מראש. כי המודולציה היא זיכרון ללא זיכרון ולא-מעקבית היא אפשרית (למשל, באמצעות מסננים מתאימים או לולאות שננעלו בשלב), ארכיטקטורות מקלט ניתן לשמור על יעילות יחסית ופשוטה.

סוגים של FSK בשימוש ב-Derone קישורים

(מערכות תקשורת מל"טים צבאיות מעסיקות בדרך כלל שתי צורות של FSK.FLT:0) Binary FSK (BFSK) 1KLT:1K הוא הבסיס ביותר ומשמש לעתים קרובות עבור ערוצי טלמטים נמוכים או כמצב של ירידה כאשר קישור משמרות איכות (MSKof) של MSKum Shifting (MSK) באופן קבוע, כולל אינדקס קבוע של קוד פתוח עבור רוחב פס פתוח (PTS) ו-Fcconcconn) הוא לעתים קרובות לעומת קומפקטי של תכונות קבוע של CPTS סטנדרטיות של 0S סטנדרטיות של CPTS CPTS רגיל של CPTS CPTS.

ניתוח השוואתי: FSK לעומת Digital Modulation Schemes

בעוד FSK הוא מועמד חזק לתקשורת צבאית מאובטחת, חשוב להבין איך זה משווה תוכניות אחרות של מודולציה דיגיטלית בשימוש ב UAS המודרנית.השולחן מתחת לסכמת את הפקידות המרכזיות.

  • (FLT:0)FSK לעומת Amplitude Shift Keying (ASK): ASK הוא רגיש מאוד לקידוד ורעש כי הוא מסתמך על וריאציות אמפולניות. FSK, על ידי נתונים אנתרופולוגיה בתדירות, הוא הרבה יותר חזק בסביבות רב-אפתית ונגד רחפנים צבאיים מכוונת כמעט אף פעם לא להשתמש ב- ASK עבור קישורים קריטיים בגלל השבריריות שלה.
  • (FLT:0)FSK לעומת שלב Shift Keying (PSK) / Quadrature PSK (QPSK): PSK ו QPSK מציעים יעילות ספקטרלית גבוהה יותר מאשר FSK לשיעור נתונים מסוים.עם זאת, הם דורשים הדגמה קוהרנטית, הדורשת מעגלים מורכבים יותר של שחזורים של ספקים ודרישות רעשי שלב מתוחים יותר.
  • (FLT:0)FSK לעומת Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM): FLT:1 שלDM היא הטכנולוגיה הדומיננטית עבור קישורים בעלי ביצועים גבוהים (למשל, הזרמת וידאו מרחפנים) כי היא משתמשת בגישה רבת-מושבית עבור גישה קבועה של אחסון נתונים ללא ספק מרכזי גבוה מאוד.

לסיכום, FSK תופסת נישה חיונית לפעילות צבאית: עקשנות נמוכה, כוח נמוך, קישורים פיקודיים עמידים ב-Jack-resistant, שבו אמינות מוחלטת מפצה את שיעור הנתונים הגולמיים.

כיצד FSK מגביר את הביטחון ואת החוסן בתקשורת צבאית

התנגדות ל- Jamming and Interception

היתרון העיקרי של FSK בספקטרום אלקטרומגנטי תחרות הוא ההתנגדות הטבוע ל-FSK (Accuptage) של A-Rush that Target a Specתדירות מסוימת ישפיע רק על אחד משני (או יותר) המשמש ב-FSK; המקלט עדיין יכול לפענח את ההסתברות הלא-מועילה (TLP) אשר אינה יכולה לעתים קרובות לשלב עם ספקטרום ה-FARCDR (FDLT) יעיל על פי תדרירוטציה) אשר אינו יכול לנבא את האותנטית את ההסתברות של שימוש בתדירות נמוכה רק על ידי שימוש ב-FIDSDTP (FIDS) אשר אינו יכול להיות מסוגל רק כדי ל-FIDTP) אשר אינו יכול רק כדי לנבאד (FID) אשר מאפשר גישה מוגבלת (FID) אשר מאפשר גישה ל-FIDTP (FID) באופן קבוע באופן משמעותי של שימוש בתדירות נמוכה יותר.

בנוסף, אותות FSK יכולים להיות מעוצבים עם סטיית תדר מספיק כדי לעלות על רוחב הפס של ערוצי הקידוד האופייניים, מתן מגוון תדר המקטין את הקידוד הרב-פת.זה חשוב במיוחד עבור מל"טים הפועלים בגובה נמוך או בקניונים עירוניים שבהם ההשתקפות חמורה.

שילוב עם פרוטוקולי הצפנה

FSK Modulation אינו מספק הצפנה; זוהי טכניקה פיזית-שכבתית.עם זאת, מערכות מל"טים צבאיות שכבת הגנה מבוזרת חזקה על גבי FSK. זרם הנתונים מוצפן תחילה באמצעות אלגוריתמים כגון AES-256 או Type 1 (NSA-apped) סדקים נתונים מוצפנים לפני שינוי ההצפנה של מערכות FSKKSK, כי המעטפות קבועות של FSK מאפשר שינוי אוטומטי של מערכת ההפעלה (C) באופן עצמאי, כולל קידוד CTO-F-F-F-F-FSD-FSD-FSDLC) כולל קידוד רגיל, כולל קידוד רגיל, כולל קידוד סטנדרטי, כולל קידוד רגיל, כולל קידוד סטנדרטי, כולל קידוד סטנדרטי, כולל קידוד סטנדרטי, כולל קידוד סטנדרטי (D-FSD-FSD-FS.

בנוסף, ניתן לשלב את FSK עם אבטחה של FLT:0 transmission Security (TRANSEC) ReveFLT:1 אמצעים כגון זמן-דיוויזה גישה מרובות (TDMA) והודעות מחזוריות נמוכות כדי להפחית עוד יותר את ההסתברות של יירוט.שילוב של FHSS, FSK, הצפנה חזקה יוצרת יציבה אבטחה רב שכבתית שקשה ליריבים לפרוץ.

דרישות יישום עבור מרכזי Drone

דרישות חומרה ותוכנה

יישום FSK במערכת מל"טים צבאית דורש מבחר זהיר של חומרת רדיו.המשדר חייב להיות מסוגל להחליף תדרים במהירות ובנקיה, עם הפסקת שלב מינימלית כדי לשמור על טוהר ספקטרום.תוכנות מוגדרות (SDRs) הפכו לפלטפורמת הבחירה מכיוון שהם מאפשרים פרמטרים מודולציה - כגון סטיית תדר, קצב סמל ורצף ההשחית - כדי להיות שונה בזמן אמת באמצעות קושחה, לדוגמה, FSD-FDSTO-FD.

בצד התוכנה, מודם FSK חייב להתמודד עם סינכרוניזציה, תדירות estimation (בשל Doppler מ-AVT), ובקרת רווח אוטומטית (AGC) יישום מתקדם להשתמש בזיהוי קוהרנטי עם טונים פיילוט עבור מעקב אחר שלב כאשר פועל ליד רצפת SNR תיקון שגיאות coding (למשל, קודים HCD או LDPC) הוא תמיד conconanated עם Factenance נגד שגיאות נוספות כדי לספק התפרץ.

כוח ו Bandwidth Efficiency

אחד היתרונות המשכנעים ביותר של FSK עבור מל"טים הוא תאימות שלה עם מגברי חשמל לא לינאריים (PAs) כי אותות FSK יש מעטפה קבועה (האמפליטונים לא משתנים), הרשות יכולה להיות מופעלת ליד ריצוף, השגת יעילות גבוהה הרבה יותר מאשר עם תוכניות מודולציה כמו QAM או של DM הדורשות חזרה ליניארית. עבור רחפנים טיפוסי עם 10 וואט של החיים האלה יכול להיות מורחבת עם 20D.

דיקור מודרני של FSK תלוי בסטיית התדירות וקצב הסמל.עבור BFSK עם מדד מודולציה גדול יותר מ 1 ( פס רחב FSK), רוחב הפס הוא בערך f1 - f2 (כאשר Rb הוא קצב ה bit rate) עבור MSK ו- GMSK, רוחב הפס הוא בערך 1.2*Rb, מה שהופך אותם הרבה יותר ספקטרום בזמן שמירה על ספקטרום קבוע של ספקטרום (Rlinks) יש צורך ספקטרום) לחץ דם פעיל יותר ספקטרום (אך) אבל לעתים קרובות יותר ספקטרום של ספקטרום) נגד ספקטרום רחב יותר ספקטרום (Glinks) אבל ספקטרום (Glinks) אבל ספקטרום רחב יותר ספקטרום) אבל ספקטרום) כדי לספק מגבלות שימוש יותר ספקטרום רחב יותר ספקטרום) יותר ספקטרום (מחדשניטרינר"מחדשניטרינר"מחדש של ספקטרום) יותר).

מקרי שימוש ומקרה

התקשורת מבוססת FSK כבר פרוסה במספר תוכניות מל"טים צבאיים בולטים.The FLT:0 General Atomics MQ-9 Reaper Reaperph 1 משתמשת ב-Skcom ו- Line-of-sight Datalink הכולל מצבי FSK עבור פיקוד נמוך וטלמטמטארי כאשר הקישור הראשי של קו-פס הוא degraded.

דוגמה נוספת היא ה- 0FLT:0.RQ-4 Global HawkcioFLT:1 , high-altitude long-endurance (Hré) reconnaisanceAV.a-L-3 Communications CNI-5000 רדיו מעסיק FHSS עם FSK עבור הקישור הבקרה ומעסיק קיצוץ QPSK/FDMD מיטל את הקישור FSK פועל ב- UHF, שם הוא חזק ל-Vericing הוא מפרש את ה-Vericing for the Critical Zone for the Sea for a Criticaling and a Mediterranean for the Sea for the Un.

רחפנים טקטיים קטנים, כגון FLT:0.RQ-11 רייבנדר 1:1 ו- (FLT:2SwitchbladeveFLT 3) מינוף תחמושת, להסתמך על קישורים מבוססי FSK לפשטותם ועלות נמוכה.מערכות אלה לעתים קרובות להשתמש BFSK פשוט באופן מופרז, ומספקות ביצועים נאותים למשימות קצרות טווח שבו משקל ועלויות ראשוניות הן תכונות משולבות.

כיוונים עתידיים: FSK ורדיו קוגניטיבי

הדור הבא של תקשורת מל"טים צבאית ינף את עקרונות הרדיו הקוגניטיביים (CR) כדי להתאים תוכניות מודולציה בזמן אמת בהתבסס על הסביבה האלקטרומגנטית.בפרדיגמה זו, FSK לא ישמש באופן בלעדי, אבל יהיה אחד מכמה מצבי איזוטופציה שרדיו חכם יכול לבחור.כאשר הערוץ הוא דחוס או רועש, המנוע הקוגניטיבי עשוי לעבור לרמה נמוכה של נתונים עם תדירות רחבה של סטיות כדי למקסם את הערוץ הוא עשוי לעבור גבוה יותר.

המחקר גם נכנס ל-FLT:0 [האדישות] FSKirFLT [1]:1, שבו מספר הטונים (M) וסטיית התדירות מותאמת באופן דינמי בהתבסס על מדד SNR ורמות התערבות.לדוגמה, רדיו עשוי להתחיל עם 16-FSK למהירויות מתונות, על מנת לזהות ריצוף, ירידה ל- BFSK עם סטייה כפולה כדי לדחוף דרך הרעש.

בנוסף, הופצות MIMO (Multiple Input Multiple Output) טכניקות החלות על מנת להשתמש ב-FSK כבסיס של שכבתי פיזית עבור יצירת קשר שיתופי.כל רחפנים משדרים אות FSK בתדירות שונה במקצת, ואת מעשי החרוטים כמו מערך אנטנה מבוזר כדי לרכז אנרגיה לקראת המקלט המיועד תוך ניכוי ניסויים מוקדמים על ידי DARPAFrums הוכיחו את ה-Fentects כגון גל אנטנה 1Fentances.

מסקנה

Frequency Shift Keying נשאר אבן הפינה של תקשורת רחפנים מאובטחים בפעולות צבאיות, לא כטכנולוגיה מורשת, אלא כמשפחה מודולציה מתפתחת באופן פעיל אופטימיזציה עבור חוסן בסביבות שנויות במחלוקת.הנכס הקבוע שלה מאפשר משדרים יעילים כוח; תאימותו עם תדירות וקישורים לא-קורנטיים מספקת התנגדות חזקה לייבוש ולחזות; ופשטות שלה מאפשרת שילוב קל עם הצפנה מתקדמת והגדרה של ארכיטקטורציה אוטומטית, בעוד שעדיין לא תהיה יעילה יותר של מערכות בקרה אוטומטית, כמו cc- QMD-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-Flat-Sto-D-D-D-reative-ret-cot-reative-ret-ret-cot-coherents-reative-coherent, כמו גם היא פעולה יעילה יותר, אשר ממשיכה לספק עמידות חזקה ביותר, כמו פיתוח, כמו פיתוח, כמו פיתוח, כמו פיתוח, כמו גם אפשרות להמשיך יעילות גבוהה יותר, כמו גם יעילה יותר, כמו פיתוח יעיל יותר, כמו פיתוח, כמו פיתוח יעיל יותר, כמו פיתוח יעיל יותר, כמו פיתוח יעיל יותר, כמו פיתוח יעיל יותר, כמו פיתוח יעיל יותר, כמו פיתוח יעיל יותר