WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 11 |

Постановка задачи Поставим задачу определения подхода к оценке эффективности методов цифрового скремблирования, обеспечивающего оценку качества защиты аудиоинформации с учетом потерь цифрового представления. Исходной основой решения данной задачи примем идею К. Шеннона («Теория связи в секретных системах», 1949г.), состоящую в применении для оценки качества защиты дискретных источников так называемого расстояния единственности.

(1) где H[K] энтропия ключа; B[X] избыточность источника; N объем алфавита источника.

Обобщая эту идею на непрерывные источники можно прийти к вполне логичному заключению, что их избыточность также будет влиять на качество защиты информации. Отсюда следует, что избыточность может рассматриваться как показатель эффективности методов скремблирования. При этом известный подход к определению избыточности в рамках теории информации подсказывает целесообразность представления процесса цифрового скремблирования с позиции кодирования непрерывного источника. В данном случае цифровое скремблирование рассматривается, как частный случай кодирования непрерывного источника, когда кодовый словарь изменяется по закону ключа.

Решение Проблема неопределенности понятия избыточности для непрерывных источников заключается в том, что известная формула, определяющая избыточность дискретных источников:

, (2) в данном случае теряет физический смысл. Это объясняется тем, что абсолютные значения энтропий непрерывных источников H[S] с позиций теории информации являются бесконечными величинами. Попытка решения данной проблемы путем введения понятия дифференциальной (относительной) энтропии h[S] и определения избыточности как, (3) на первый взгляд устраняет эту неопределенность. На самом деле, если рассматривать, то разность (2) приведет к вполне определенной величине (3). Однако в данном случае выявляется другая, не менее существенная проблема: как определить для непрерывных источников? Эта проблема еще ждет своего окончательного решения..

Основу предлагаемого подхода составляет представление непрерывного источника в виде некоторого виртуального дискретного источника. Правомерность такого представления обуславливает вариант стратегии кодирования, где формирование виртуального дискретного источника рассматривается в качестве одного из этапов кодирования. Энтропия H[X] такого источника может быть определена из выражения:

, (4) где I[S;X] среднее количество информации о сообщениях составляющих ансамбль S, в кодовых последовательностях ансамбля X; H[X] – энтропия дискретного ансамбля X; H[X/S] – средняя неопределенность при известном.

Условная энтропия H[X/S] однозначно характеризуется средней неопределенностью принятия решения об области квантования при известном s(t). Исходя из этого, при детерминированной операции квантования и отсутствии искажений на входе квантователя, что характерно для большинства задач кодирования непрерывных источников, данная энтропия будет равна нулю (H[X/S]=0) и выражение (6) примет вид:

(5) Рассмотренные ранее особенности цифрового представления непрерывного источника S подсказывает, что энтропия H[X] может изменяться во времени, а так же сильно зависит от параметров дискретизации, квантования и кодирования. При информационном анализе цифрового представления эта проблема решалась путем введения понятия эпсилонэнтропия, которое характеризует минимальное среднее количество информации, необходимое для восстановления непрерывного сообщения с заданной точностью эпсилон (). Применив этот подход, выражение (7) можно преобразовать к виду:

, (6) где: эпсилонэнтропия квантования; максимальные потери цифрового представления, допустимые при заданной точности. Это дает основание применить для оценки эффективности кодирования f непрерывных источников более удобную в практическом отношении характеристику, которая может быть получена следующим образом:

(7) Назовем эту характеристику относительной избыточностью кодирования f непрерывного источника при заданной точности цифрового представления. Нетрудно заметить, что выражение (7) справедливо только для случая, если сообщения источника являются непрерывными случайными величинами. Обобщение его для случая случайных процессов позволяет прийти к выражению вида:

(8) где: эпсилонэнтропия случайного процесса, для определения которой в зависимости от вида реального источника могут использоваться ранее полученные выражения [1]; стоимость кодирования, которая в случае стационарного источника и постоянных параметров квантования и дискретизации может быть определена как:

Применительно к цифровому скремблированию выражение (8) принимает вид:

(9) Полученное выражение (9) для относительной избыточности цифрового скремблирования позволяет сформулировать стратегию оценки эффективности методов цифрового скремблирования:

1. Уменьшение при > 0 означает снижение стоимости цифрового скремблирования, что свидетельствует о повышении эффективности;

2. Равенство = 0 соответствует максимальной эффективности цифрового скремблирования;

3. Отрицательные значения показывают, что цифровое скремблирование приводит к потерям информации относительно заданной точности для законного получателя.

Особенностью предложенной стратегии является то, что она впервые вводит понятие относительной избыточности и использует его для оценки эффективности методов скремблирования. Таким образом открывается принципиально новая область возможностей решения проблемы оценки качества скремблирования.

Приведенные результаты получены в ходе исследования при поддержке гранта Министерства образования РФ Т0203.1816.

Библиографический список 1. Величкин А.И. Передача аналоговых сообщений по цифровым каналам. М.: Радио и связь, 1983. 240с.

в.в. котенко, С.В. Поликарпов, И.Б. Левендян, А.П. Землянухин Россия г. Таганрог, ТРТУ Программная реализация алгоритма текущей оценки качества скремблирования с учетом информационных характеристик источника аудиоинформации Одной из основных проблем защиты аудиоинформации сегодня является несовершенство существующих подходов к оценке эффективности методов скремблирования. Это проявляется, в первую очередь, в неопределенности существующей стратегии защиты аудиоинформации и отсутствии аналитически подкрепленных единых критериев и показателей качества скремблирования. Использование в качестве основного показателя качества разборчивости потенциально не способно решить эту проблему. Проведенные исследования показали возможность решения данной проблемы с позиций традиционной теории информации путём введения понятия относительной избыточности. Полученные вследствие этого подход оценки качества защиты аудиоинформации использует три показателя качества: избыточность, среднее количество информации и разборчивость. Практическая реализация данного подхода привела к созданию алгоритма текущей оценки качества скремблирования и его программной реализации рис. 1.

При создании данного программного комплекса нашли развитие идеи реализации комплексов данного класса, предложенные авторами ранее [1]. Приведенные результаты получены при поддержке гранта Министерства Образования РФ Т0203.1816.

Рис. Библиографический список 1. Котенко В.В., Румянцев К.Е., Поликарпов С.В. Новый подход к решению проблем оценки эффективности методов защиты аудиоинформации. Известия ТРТУ. Тематический выпуск. Материалы V Международной научнопрактической конференции «Информационная безопасность». Таганрог: Издво ТРТУ, 2003. №4(33). С.310313.

А.В. Помазанов, В.В. Роздобудько Россия, г. Таганрог, ТРТУ РАЗНОСТНОДАЛЬНОМЕРНАЯ СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ ИСТОЧНИКОВ РАДИОИЗЛУЧЕНИЙ НА ОСНОВЕ АКУСТООПТИЧЕСКОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛОВ Радиоконтроль является одним из главных элементов системы управления использованием радиочастотного спектра и от технической оснащенности государственной службы радиоконтроля современными комплексами во многом зависит эффективность всей системы управления [1].

Развитие радио и радиотехнических систем как гражданского, так и специального назначения идет по пути освоения более высокочастотных диапазонов, применения сигналов со сложными законами модуляции, в том числе с перестройкой несущей частоты. В этих условиях требования к аппаратуре радиоконтроля существенно повышаются, прежде всего, к таким характеристикам как пропускная способность, точность определения координат источников радиоизлучений и параметров сигналов.

Комплексы радиоконтроля решают также задачу оперативного обнаружения утечки информации по радиоканалу и входят в состав системы комплексной защиты объектов от несанкционированного доступа.

Таганрогским государственным радиотехническим университетом разработан акустооптический измеритель параметров сигналов (АОИПС) [2], позволяющий в широкой полосе частот (до 500 МГц) с высокой точностью измерять такие параметры импульсных сигналов как длительность, амплитуда радиоимпульса, несущая частота, параметры внутриимпульсной модуляции, относительное время прихода радиоимпульса рис.1.

Рис.1. Акустооптический измеритель параметров сигналов Высокая точность измерения акустооптическим измерителем времени прихода радиоимпульса позволяет построить на основе АОИПС многопозиционную разностнодальномерную систему (РДС) с среднеквадратической погрешностью измерения географических координат (долгота, широта) источника радиоизлучений менее 0,001 градуса.

Принцип действия многопозиционной РДС и алгоритм вычисления координат источника радиоизлучения по измеренным временам прихода фронтов радиоимпульсных сигналов постами РТН с известными координатами и расстояниями между ними, подробно описан в [3].

Структурная схема РДС изображена на рис.2.

Многопозиционная РДС состоит из трех постов центрального и двух удаленных. Каждый из постов включает в себя систему передачи информации (СПИ), навигационную систему GPS, антенные устройства, акустооптический измеритель параметров сигналов.

В приборах АОИПС измеряются времена прихода фронтов радиоимпульсов относительно импульсов синхронизации системы единого времени (СЕВ). В качестве устройства формирования импульса СЕВ и определения координат постов использовалась глобальная навигационная система GPS.

Система передачи информации (СПИ) построена на основе базовой станции Aironet AP 352E2RAK9, двух удаленных терминалов AIRPCI 352, усилителей «Manus», соединительных кабелей и антенных устройств. Дальность действия (удаленность периферийных постов от центрального) данной СПИ до 60 км.

Навигационная система GPS, необходимая для синхронизации работы постов, должна иметь наименьшую погрешность формирования импульсов синхронизации СЕВ. По техническим параметрам выбрана аппаратура GPS типа Acutime 2000. Погрешность формирования импульса СЕВ относительно всемирного времени менее 50 нс. Каждый из трех постов включает в свой состав персональную ЭВМ типа IBM.

С удаленных постов через СПИ информация об измеренных параметрах сигналов поступает на центральный пост, где и вычисляются координаты источника радиоизлучения.

Рис.2. Многопозиционная РДС Приемная антенна представляет собой фазированную антенную решетку с параметрами: ширина диаграммы направленности в диапазоне частот в горизонтальной плоскости Q0,5=600±100; ширина диаграммы направленности в диапазоне частот в вертикальной плоскости: Ц0,5=200±100. На приемной антенне помещается малошумящий усилитель (КшЈ 1,5 дБ, Куі 25дБ).

Результаты эксперимента показывают то, что на основе АОИПС может быть построена РДС, принцип действия которой основан на измерении времени прихода по фронту радиоимпульса. Среднеквадратическая погрешность измерения координат цели РДС будет менее 0,001 градуса. Данная система может быть использована для решения задач радиоконтроля и обеспечения информационной безопасности территориально рассредоточенных объектов, охватывая зону контроля порядка 30 км на 30 км.

Библиографический список Логинов Н.А. Актуальные вопросы радиоконтроля в Российской Федерации. – М.: Радио и связь, 2000. – 240.

Помазанов А.В., Роздобудько В.В., Дикарев Б.Д. Многофункциональный акустооптический измеритель параметров структурноскрытых сигналов// Вопросы специальной радиоэлектроники. Общие вопросы радиоэлектроники. Выпуск 3, МоскваТаганрог, ТНИИС, 2001. С.104117.

Многопозиционные радиотехнические системы/ В.С. Кондратьев, А.Ф. Котов, Л.Н. Марков; Под ред. Проф. В.В. Цветнова. – М.: Радио и связь, 1986. – 264 с.

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 11 |




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.