Performance of a low-latency repeater jammer implemented on an SDR

Abstract

Frequency-hopping spread-spectrum (FHSS) radio systems change their radio frequency (RF) rapidly to decrease their susceptibility to jamming. Time-correlated jammers have the ability to jam FHSS systems much more efficiently than conventional jammers if they react quickly enough to the frequency changes of the target system. We implemented a low-latency repeater jammer on a USRP N321 software-defined radio (SDR) and studied the reaction time and jamming effectiveness of the repeater jammer. The fastest reaction time we achieved was 1.48 μs. However, the reaction time will depend on the required complexity of the jammer. The repeater jammer samples incoming radio signals and then retransmits the same signal with a frequency shift. The frequency shift applied by the jammer is changed periodically. To gauge the jamming effectiveness of the repeater jammer, we tested it against several frequency shift keying (FSK) systems. Against an FHSS system with 10 kHz hopping rate, the repeater jammer performed more efficiently than a wideband noise jammer in the absence of propagation delay. Against a static frequency target system, the performance of the repeater jammer was similar to a narrowband noise jammer that focusses all its power in the active channel.

Frekvenshoppende radiosystemer bytter bærebølgefrekvens jevnlig for å øke motstandsdyktigheten mot jamming. Mot slike frekvenshoppende radiosystemer kan reaktive jammere virke flere ganger mer effektivt enn tradisjonelle jammere. Det krever likevel at den reaktive jammeren kan reagere kjapt nok på målsystemets frekvensendringer. Vi implementerte en reaktiv jammer med lav forsinkelse på en USRP N321 programvaredefinert radio, og målte både reaksjonstiden og jammeytelsen til denne reaktive jammeren. Den kjappeste responstiden vi målte, var på 1,48 μs, men den reelle forsinkelsen blir høyere jo mer sofistikert jammeren er. Den reaktive jammeren fungerer ved å sample signalene fra målsystemet for så å sende dem i retur på en noe endret frekvens. Jammeren varierer hvor mye den forskyver frekvensen til signalet. Alle målsystemene vi testet den reaktive jammeren mot, benyttet frekvensskiftmodulasjon (FSK – frequency shift keying). I tester med et frekvenshoppende målsystem som hopper 10 000 hopp per sekund, så hadde den reaktive jammeren mye bedre jammevirkning enn en bredbåndsstøyjammer når det ikke var noen propagasjonsforsinkelse. Mot målsystemer som ikke er frekvenshoppende, er den reaktive jammer omtrent like effektiv som en smalbåndsstøyjammer med tilpasset båndbredde. 4 FFI-