3 Примеры заданий

3.1. Найти АКФ прямоугольного видеоимпульса. Решить задачу графически.

3

Рис. 6.3

.2. Найти автокорреляционную функцию B_s(t) треугольного импульса длительностью τ_и с амплитудой A (рис. 6.3). Определить энергию импульса, выделяемую на сопротивлении 1 Ом. Построить график функции.

3.3. Найдите взаимный энергетический спектр W_uv(ω) двух гауссовых видеоимпульсов u(t) = A₁ exp (–β₁t²) и v(t) = A₂ exp (–β₂t²), заданных при –∞ < t < ∞.

3.3. Найти взаимную корреляционную функцию двух прямоугольных импульсов с параметрами U₁ = 1 мВ, τ_и1 = 1 мс и U₂ = 2 мВ, τ_и1 = 0,5 мс. Определить интервал корреляции.

3.4. Определить корреляционную функцию сигнала, спектральная плотность которого

.

3.5. Вычислить дискретную АКФ трехпозиционного сигнала с одинаковыми значениями на каждой позиции: и = {1, 1, 1).

3.6. Вычислить дискретную АКФ трехпозиционного сигнала с одинаковыми значениями на каждой позиции: и = {1, –1, 1).

4 Методические рекомендации и ответы

К заданию 3.3. Ответ:

.

К заданию 3.4. Ответ:

5 Домашнее задание

5.1. Вычислить дискретную АКФ трехпозиционного дискретного сигнала с математической моделью вида u = {1, 1, -1}.

5.2. Найти АКФ прямоугольного радиоимпульса:

.

Указание. Вычислите АКФ, полагая 0 ≤ τ ≤ τ_и. Используйте свойство четности АКФ.

5 .3. Найти модуль спектральной плотности импульса, корреляционная функция которого изображена на рис. 6.4.

5.4. Определить ВКФ произвольного сигнала s(t) и дельта-функции δ(t).

Указание. Вспомните фильтрующее свойство дельта-функции.

Практическое занятие № 7

Принципы добывания информации. Показатели эффективности добывания информации

1 Цель занятия

Изучение принципов добывания информации и оценивания эффективности полученных сведений.

2 Теоретические сведения

Носителями информации являются различные виды колебаний (электрические, электромагнитные, акустические и т.п.). Информация содержится в изменяющихся во времени параметрах этих колебаний (амплитуде, частоте, фазе). Для перехвата защищаемой информации по техническим каналам «противник» (лицо или группа лиц, заинтересованных в получении этой информации) может использовать широкий арсенал портативных технических средств разведки (TCP).

Техническая разведка базируется на временном (корреляционном) или спектральном анализах перехватываемых сигналов. Технология разведки при этом сводится к следующему:

• перехват (регистрация) сигнала;

• обработка (анализ) перехваченных сигналов;

• восстановление информации, содержащейся в перехваченных сигналах, и ее анализ.

Жизненная необходимость в информации для любых государственных или коммерческих организаций вынуждает их расходовать людские, материальные и финансовые ресурсы на ее постоянное добывание. Так как любую работу эффективнее выполняют профессионалы, то эти структуры создают специализированные органы разведки, предназначенные для добывания информации.

2.1. Основные принципы добывания информации.

Добывание информации органами разведки основывается на следующих принципах:

• целеустремленность (определение задач и объектов разведки, ведение ее по единому плану);

• активность (активные действия всех элементов системы разведки по добыванию информации);

• непрерывность (постоянный характер добывания информации и независимость этих действий от времени года, суток, погоды, любых условий обстановки);

• скрытность (проведение мероприятий по подготовке и добыванию информации в тайне, в интересах как безопасности органов добывания, так и скрытия фактов утечки или изменения информации);

• комплексное использование сил и средств добывания информации.

Достаточно условно разведку можно разделить на агентурную и техническую. Условность состоит в том, что добывание информации агентурными методами осуществляется с использованием технических средств, а техническую разведку ведут люди. Отличия – в преобладании человеческого или технического факторов.

Объекты разведки (ОР) – информация и ее носители.

2.2. Классификация технической разведки

Многообразие видов носителей информации породило множество видов технической разведки (ТР). Ее классифицируют по различным признакам (основаниям классификации). Наиболее широко применяются две классификации: по физической природе носителей информации и видам носителей технических средств добывания.

Классификация ТР по физической природе носителя информации

Вид технической разведки	Физическая природа носителя информации
оптическая	электромагнитное поле в видимом и инфракрасном диапазонах
радиоэлектронная	электромагнитное поле в радиодиапазоне или электрический ток
акустическая	акустическая волна в газообразной, жидкой и твердых средах
химическая	частицы вещества
радиационная	излучения радиоактивных веществ
сейсмическая	акустическая волна в земной поверхности
магнитометрическая	магнитное поле
компьютерная	сигналы в компьютерах и компьютерных сетях

Сведения и данные добываются соответствующими органами путем поиска ОР, их обнаружения, установления разведывательного контакта с ними, получения данных и сведений. Сведения и данные представляют фрагменты информации и отличаются друг от друга тем, что данные снимаются непосредственно с носителя, а сведения – проанализированные данные.

Поиск ОР производится в пространстве и во времени, а для носителей в виде полей и электрического тока – также по частоте сигнала.

Обнаружение ОР в процессе поиска производится по их демаскирующим признакам и заключается в процедуре выделения объекта на фоне других объектов. Основу процесса обнаружения составляет процедура идентификации – отождествление путем сравнения текущих признаковых структур, формируемых в процессе поиска, с эталонной признаковой структурой объекта разведки.

2.3.Показатели эффективности добывания информации

Наиболее общим показателем эффективности разведки, включающей органы управления, добывания и обработки, является степень выполнения поставленных перед нею задач. Для более объективного определения эффективности используется группа общесистемных показателей количества и качества информации:

• полнота добываемой информации;

• своевременность добывания информации;

• достоверность информации;

• вероятность обнаружения и распознавания объекта;

• точность измерения демаскирующих признаков;

• затраты на добывание информации.

Полноту полученной информации можно оценить отношением числа положительных ответов на тематические вопросы к их общему количеству. Очевидно, что тематические вопросы можно детализировать до ответов на них в виде «да-нет». Чем выше степень детализации тематичсских вопросов, тем точнее оценка полноты полученной информации. Тематические вопросы имеют иерархическую структуру и определяются в результате структурирования конфиденциальной информации при планировании мероприятий по ее добыванию. Поскольку тематические вопросы имеют различную значимость («вес»), то количественно полноту информации П_и с учетом «веса» тематического вопроса можно приближенно оценить по формуле:

, ,

где α – «вес» i-гo тематического вопроса; β = 1, когда количество и качество информации соответствуют i-му тематическому вопросу, и равно 0, когда не соответствует.

Своевременность информации является важным показателем ее качества, так как влияет на цену информации. Если добытая информация устарела, то затраты на ее добывание оказались напрасными – она не может быть эффективно использована злоумышленником. Своевременность следует оценивать относительно продолжительности ее жизненного цикла. Если время устаревания информации существенно больше времени ее использования после добывания, то она своевременная. В противном случае она устаревшая.

Достоверность информации – важнейший показатель качества информации. Она искажается в результате дезинформирования и под действием помех. Так как использование ложной (искаженной) информации может нанести в общем случае больший ущерб, чем ее отсутствие, то выявлению достоверности добытой информации ее пользователь уделяет большое внимание.

Для оценки достоверности используют следующие частные показатели:

• достоверность сообщения в смысле отсутствия ложных сведения и данных;

• разборчивость речи;

• вероятность ошибочного или неискаженного приема дискретной единицы (бита, символа, цифры, буквы, слова).

Качество подслушиваемой речи наиболее объективно оценивается показателем, называемым разборчивостью речи. В соответствии с лингвистическим делением речи на фразы, слова, слоги и звуки разборчивость делят на смысловую, слоговую и звуковую (формантную) разборчивость речи. С точки зрения защиты речевой семантической информации наиболее наглядным является показатель смысловой разборчивости (разборчивости фраз). Однако получение объективных оценок смысловой разборчивости затруднено из-за избыточности речи. Более надежные результаты получаются при определении слоговой или звуковой разборчивости. Поэтому они получили наибольшее распространение.

Разборчивость речи соответствует выраженной в процентах доли принятых без искажения единиц (фраз, слов, букв, звуков) по отношению к общему количеству переданных.

Математический аппарат для определения достоверности приема дискретных элементов достаточно хорошо разработан в теории связи (см. практическое занятие № 1).

Вероятность ошибочного приема двоичной единицы (бита) в условиях флуктуационной помехи – шума имеет вид:

P_ош = 0,5[1 – Φ(kq)],

где q – отношение сигнал-шум по амплитуде;

, x = kq,

– амплитудная модуляция; k = 1 частотная модуляция; – фазовая модуляция.

Вероятность обнаружения и распознавания объекта определяется как мера идентификации текущей признаковой структуры, полученной при наблюдении объекта, с эталонной. Чем больше признаков текущей структуры совпадает с эталонными признаками объекта и чем больше их информативность, тем выше вероятность обнаружения объекта. При распознавании объектов используется тот же механизм. Для достаточно достоверной оценки величины угроз безопасности информации необходимо определение возможностей и путей попадания информации к злоумышленнику.

Точность n измерений значений признака х оценивается среднеквадратичным отклонением, равным величине:

, .