20.02.2016
216.014.cf2e

Способ непрерывного контроля нарушений оптического волокна

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способам непрерывного контроля оптических волокон (ОВ) и может быть использовано в качестве алгоритма для программного обеспечения контроллера системы защиты ВОСП информации ограниченного доступа. Способ непрерывного контроля нарушений оптического волокна, который заключается в приеме, детектировании оптических сигналов с волоконно-оптической линии, усилении, интегрировании и аналого-цифровом преобразовании полученных аналоговых электрических сигналов. Перед контролем определяют количество отсчетов наблюдения N, текущее y и предыдущее y значения средних выборочных величин за количество отсчетов N из соотношения: где i - текущее значение отсчетов АЦП, сравнивают текущее y и предыдущее y значения средних выборочных величин при увеличении количества отсчетов наблюдения N до условия, при котором где емр - единица младшего разряда АЦП, устанавливают количество отсчетов контроля n меньше, чем N, после чего при контроле в каждый момент времени k вычисляют сумму квадратов отклонений отсчетов yi от среднего выборочного значения L при количестве отсчетов контроля n из соотношения: осуществляют непрерывный контроль нарушений путем сравнения L с предварительно заданным пороговым значением L, в случае, если L>L,производят отключение передачи оптических сигналов. Достигаемым техническим результатом является корреляция времени наблюдения с началом сигнала нарушения и оптимальный выбор времени наблюдения. 1 ил.
Основные результаты: Способ непрерывного контроля нарушений оптического волокна, заключающийся в приеме, детектировании оптических сигналов с волоконно-оптической линии, усилении, интегрировании и аналого-цифровом преобразовании полученных аналоговых электрических сигналов, отличающийся тем, что перед контролем определяют количество отсчетов наблюдения N, текущее y и предыдущее y значения средних выборочных величин за количество отсчетов N из соотношения: где i - текущее значение отсчетов АЦП, сравнивают текущее y и предыдущее y значения средних выборочных величин при увеличении количества отсчетов наблюдения N до условия, при котором где емр - единица младшего разряда АЦП, устанавливают количество отсчетов контроля n меньше, чем N, после чего при контроле в каждый момент времени k вычисляют сумму квадратов отклонений отсчетов yi от среднего выборочного значения L при количестве отсчетов контроля n из соотношения: осуществляют непрерывный контроль нарушений путем сравнения L с предварительно заданным пороговым значением L, в случае, если L>L, производят отключение передачи оптических сигналов.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам непрерывного контроля оптических волокон (ОВ) и может быть использовано в качестве алгоритма для программного обеспечения контроллера системы защиты ВОСП информации ограниченного доступа.

Известен «Способ повышения вероятности обнаружения вывода излучения из оптического волокна» (Патент РФ №2349039 от 27.11.2006 г., опубликован в БИ №7 от 10.03.2009 г.), который является наиболее близким к заявляемому способу и поэтому выбран в качестве прототипа.

Вышеуказанный способ состоит в приеме, детектировании оптических сигналов с волоконно-оптической линии, усилении, интегрировании и аналого-цифровом преобразовании полученных аналоговых электрических сигналов, которые в цифровой форме сравниваются с контрольным значением таким образом, что в случае снижения амплитуды сигнала ниже контрольного значения на заданную величину формируется сигнал тревоги. Через каждое заданное таймером количество отсчетов N, составляющих j-й цикл, вычисляется среднее выборочное значение

которое запоминается и используется в последующих циклах. Для вычисления контрольного сигнала используется формула

После окончания каждого j-го цикла полученная величина Фj запоминается и вычитается из значения, вычисленного в j-1, j-k1, j-k2…j-km циклах, полученная разность сравнивается с заранее заданными порогами обнаружения Фo и тревоги Фт, и в случае если выполняется одно из условий

то формируется сигнал тревоги. В случае если выполняется одно из условий

то за величину среднего выборочного значения в j+1 цикле принимается величина, вычисленная либо в j-k1-1, либо в j-k2-1, либо в j-k3-… либо в j-km- в зависимости от того, какое из условий (4) выполняется. В противном случае принимается величина, используемая в j цикле, причем k1/k2, kl2/k…km-1/km≥Фтo.

Недостатками вышеуказанного способа являются:

1) отсутствие корреляции времени наблюдения и сигнала нарушения. Время появления сигнала нарушения не определено, а начало наблюдения формируется произвольно таймером;

2) неоптимальный выбор времени наблюдения. Оптимальным следует считать время, в течение которого на принятие решения не влияют внешние и внутренние помехи.

Решаемой технической задачей является создание способа непрерывного контроля оптического волокна с повышенной вероятностью обнаружения нарушения.

Достигаемым техническим результатом является - корреляция времени наблюдения с началом сигнала нарушения и оптимальный выбор времени наблюдения.

Для достижения технического результата в способе непрерывного контроля нарушений оптического волокна, заключающемся в приеме, детектировании оптических сигналов с волоконно-оптической линии, усилении, интегрировании и аналого-цифровом преобразовании полученных аналоговых электрических сигналов, новым является то, что перед контролем определяют количество отсчетов наблюдения N, текущее yj и предыдущее yj-1 значения средних выборочных величин за количество отсчетов N из соотношения:

где i - текущее значение отсчетов АЦП, сравнивают текущее yj и предыдущее yj-1 значения средних выборочных величин при увеличении количества отсчетов наблюдения N до условия, при котором

где емр - единица младшего разряда АЦП, устанавливают количество отсчетов контроля n меньше, чем N, после чего при контроле в каждый момент времени k вычисляют сумму квадратов отклонений отсчетов yi от среднего выборочного значения Lk при количестве отсчетов контроля n из соотношения:

осуществляют непрерывный контроль нарушений путем сравнения Lk с предварительно заданным пороговым значением Lп, в случае, если Lk>Lп, производят отключение передачи оптических сигналов.

Новая совокупность существенных признаков позволяет повысить вероятность обнаружения нарушений оптического волокна за счет корреляции времени наблюдения с началом сигнала нарушения и оптимальный выбор времени наблюдения.

На фиг.1 представлена диаграмма реализации способа контроля.

Предлагаемый способ контроля реализуется следующим образом. Принимаемые оптические сигналы усиливаются, детектируются и интегрируются. В результате входные оптические сигналы в виде суперпозиции постоянного сигнала, шума и смещений из-за внутренних и внешних воздействий поступают на вход контроллера. Входной аналоговый сигнал, который пропорционален коэффициенту передачи между оптическими полюсами ВОСП, подвергают аналого-цифровому преобразованию (АЦП).

Период дискретизации АЦП - tд, который определяется верхней частотой входного сигнала в соответствии с теоремой Котельникова:

где f - верхняя частота в спектре входного аналогового сигнала.

Количество уровней дискретизации по амплитуде К (разрядность АЦП k=log2K) определяется по отношению среднего уровня входного сигнала U к шуму

где σ - среднее квадратическое значение шума.

После этого определяется время, в течение которого сигнал можно считать стационарным. Для этого вычисляется среднее выборочное значение по формуле

где N=Тн/tд - количество отсчетов АЦП, соответствующее Тн.

Величина N увеличивается до тех пор, пока не будет выполнено условие

где емр - единица младшего разряда АЦП. Полученное значение N обеспечит максимальную чувствительность способа обнаружения.

Делим количество N на две части (фиг.1). Вторая часть n - количество отсчетов, по которому производится обнаружение и выделение сигнала нарушения. Первая часть (N-n) - количество отсчетов, по которому определяется среднее выборочное значение, от которого отсчитываются последующие отклонения (на фиг.1 синяя прямая). Целесообразно, чтобы величина n была как можно больше, так как от количества отсчетов зависит точность вычисления.

После этого в каждый момент времени k производится вычисление параметра Lk по формуле (на фиг.1 зеленая кривая):

Полученное значение сравнивается с пороговым значением Lп (на фиг.1 красная прямая). В случае если

то считается, что обнаружен сигнал нарушения волоконно-оптической линии.

Способ непрерывного контроля нарушений оптического волокна, заключающийся в приеме, детектировании оптических сигналов с волоконно-оптической линии, усилении, интегрировании и аналого-цифровом преобразовании полученных аналоговых электрических сигналов, отличающийся тем, что перед контролем определяют количество отсчетов наблюдения N, текущее y и предыдущее y значения средних выборочных величин за количество отсчетов N из соотношения: где i - текущее значение отсчетов АЦП, сравнивают текущее y и предыдущее y значения средних выборочных величин при увеличении количества отсчетов наблюдения N до условия, при котором где емр - единица младшего разряда АЦП, устанавливают количество отсчетов контроля n меньше, чем N, после чего при контроле в каждый момент времени k вычисляют сумму квадратов отклонений отсчетов yi от среднего выборочного значения L при количестве отсчетов контроля n из соотношения: осуществляют непрерывный контроль нарушений путем сравнения L с предварительно заданным пороговым значением L, в случае, если L>L, производят отключение передачи оптических сигналов.
Способ непрерывного контроля нарушений оптического волокна
Способ непрерывного контроля нарушений оптического волокна
Способ непрерывного контроля нарушений оптического волокна
Способ непрерывного контроля нарушений оптического волокна
Способ непрерывного контроля нарушений оптического волокна
Способ непрерывного контроля нарушений оптического волокна
Источник поступления информации: Роспатент

Всего документов: 579
Всего документов: 456

Похожие РИД в системе

Защитите авторские права с едрид