RU191376U1 - A device for distinguishing ultra-wideband short-pulse signals during radio exchange - Google Patents

A device for distinguishing ultra-wideband short-pulse signals during radio exchange Download PDF

Info

Publication number
RU191376U1
RU191376U1 RU2019114176U RU2019114176U RU191376U1 RU 191376 U1 RU191376 U1 RU 191376U1 RU 2019114176 U RU2019114176 U RU 2019114176U RU 2019114176 U RU2019114176 U RU 2019114176U RU 191376 U1 RU191376 U1 RU 191376U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
channel
signal
noise
Prior art date
Application number
RU2019114176U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Чаплыгин
Виктор Дмитриевич Лукьянчиков
Сергей Юрьевич Иванов
Анна Алексеевна Смирнова
Олег Викторович Макаревич
Сергей Александрович Новоточин
Original Assignee
Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Концерн "Созвездие" filed Critical Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority to RU2019114176U priority Critical patent/RU191376U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU191376U1 publication Critical patent/RU191376U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/7163Spread spectrum techniques using impulse radio
    • H04B1/71637Receiver aspects
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к устройствам различения сверхширокополосных короткоимпульсных сигналов при радиообмене короткими спорадическими закодированными цифровыми сообщениями между пунктом приема информации и несколькими абонентами. Технический результат заключается в повышении достоверности различения информационных сигналов и декодировании цифровой информации, а также упрощении схемотехнической реализации устройства и снижении его энергопотребления. В устройство введены первый малошумящий усилитель (МШУ) и первый аттенюатор, первое устройство временного окна прямого сигнального канала (УВОСП) и первое пороговое устройство прямого сигнального канала (ПУСП), блок обработки и управления (БОУ), блок синхронизации (БС) и первое устройство временного окна прямого шумового канала (УВОШП); первый формирователь порогового сигнала прямого канала (ФПСП), второй МШУ, второй аттенюатор, второе устройство временного окна инверсного сигнального канала (УВОСИ) и второе пороговое устройство инверсного сигнального канала (ПУСИ), второй формирователь порогового сигнала инверсного канала (ФПСИ), второе устройство временного окна инверсного шумового канала (УВОШИ).The invention relates to devices for distinguishing ultra-wideband short-pulse signals during radio communication with short sporadic encoded digital messages between an information receiving center and several subscribers. The technical result consists in increasing the reliability of distinguishing information signals and decoding digital information, as well as simplifying the circuitry implementation of the device and reducing its energy consumption. The first low-noise amplifier (LNA) and the first attenuator, the first device of the direct signal channel (UWSP) time window and the first threshold direct signal channel device (PUSP), the processing and control unit (BOW), the synchronization unit (BS) and the first device are introduced into the device time window of the direct noise channel (UVOSHP); the first forward channel threshold signal conditioner (FSSP), the second LNA, the second attenuator, the second inverse signal channel time window device (UWSI) and the second inverse signal channel threshold device (SITF), the second inverse channel threshold signal conditioner (FPSI), the second temporary device windows of the inverse noise channel (ATTACHMENTS).

Description

Полезная модель относится к устройствам различения сверхширокополосных короткоимпульсных сигналов при радиообмене короткими спорадическими закодированными цифровыми сообщениями между пунктом приёма (сбора) информации и несколькими абонентами (источниками полезной информации), т.е. к элементам радиолиний передачи данных, функционирующих в сеансном (старт-стопном) режиме.The utility model relates to devices for distinguishing ultra-wideband short-pulse signals during radio communication with short sporadic encoded digital messages between the point of reception (collection) of information and several subscribers (sources of useful information), i.e. to elements of radio data lines operating in session (start-stop) mode.

Сложные (шумоподобные) сигналы (СШП) традиционно используют для повышения помехозащищенности (скрытности и помехоустойчивости) передаваемых сообщений, улучшения электромагнитной совместимости радиосредств, работающих в одном позиционном районе, а также в адресных системах связи для обеспечения одновременного доступа друг к другу множества абонентов, активно работающих в общем диапазоне рабочих частот. В практике использования СШП радиосвязи немаловажную роль играет вид модуляции при формировании разреженных СШП сигналов, так как она определяет гибкость при варьировании их основными параметрами, такими как простота реализации обработки последовательности импульсов и скважность последовательности импульсов. Complicated (noise-like) signals (UWB) are traditionally used to increase the noise immunity (stealth and noise immunity) of transmitted messages, improve the electromagnetic compatibility of radio devices operating in the same position area, as well as in address communication systems to provide simultaneous access to each other of many subscribers who are actively working in the general range of operating frequencies. In the practice of using UWB radio communications, the type of modulation plays an important role in the formation of sparse UWB signals, since it determines the flexibility when varying their basic parameters, such as the ease of processing a pulse sequence and the duty cycle of a pulse sequence.

Основные виды модуляции и описание их особенностей представлено в [1]. В большинстве приложений пока чаще всех используется способ позиционно-импульсной модуляции (ППМ, в латинском варианте РРМ – Pulse-Position Modulation), например, [2, 4]. В этом случае поток опорных импульсов следует на равных расстояниях друг от друга на временной оси, а логический нуль или логическая единица располагаются слева или справа от опорного импульса на выбранных расстояниях. К недостаткам этого вида модуляции можно отнести высокие требования к синхронизации системы и к стабильности опорного импульсного генератора [1]. The main types of modulation and a description of their features are presented in [1]. In most applications, the most commonly used method is position-pulse modulation (PPM, in the Latin version of PPM - Pulse-Position Modulation), for example, [2, 4]. In this case, the flow of reference pulses follows at equal distances from each other on the time axis, and a logical zero or logical unit are located to the left or right of the reference pulse at selected distances. The disadvantages of this type of modulation include high requirements for system synchronization and stability of the reference pulse generator [1].

Однако появляются работы, где используются другие виды модуляции. Например, в [3] улучшение корреляционных характеристик импульсных СШП сигналов достигается формированием последовательностей монополярных импульсов, у которых изменяется скорость нарастания (убывания) паузы между импульсами СШП сигнала.However, there are works where other types of modulation are used. For example, in [3], the improvement of the correlation characteristics of pulsed UWB signals is achieved by the formation of sequences of monopolar pulses, in which the rate of rise (decrease) of the pause between UWB pulses varies.

В источниках информации, которые посвящены аналитическим исследованиям и моделированию радиотехнических систем и средств, условно принято в приёмном устройстве выделять две части: первую решающую схему, основной функцией которой является обнаружение сигналов, осуществление и поддержка цикловой синхронизации; вторую решающую схему, основной задачей которой является организация процесса различения информационных нулей и единиц и декодирование информации при условии, что сигнал обнаружен и достигнута необходимая для начала приёма информации точность синхронизации. Видам и особенностям, как первой, так и второй решающих схем посвящены диссертации и монографии. Например, в монографии [5] полностью, а в монографии [6] частично исследуются вопросы обнаружения и синхронизации сложных шумоподобных сигналов. В той же монографии [6] другая часть исследований, а в книге [7] – большинство глав посвящены анализу вариантов второй решающей схемы.In the sources of information that are devoted to analytical studies and modeling of radio systems and tools, it is conventionally decided to distinguish two parts in the receiving device: the first decision circuit, the main function of which is signal detection, implementation and support of cyclic synchronization; the second decisive scheme, the main task of which is to organize the process of distinguishing information zeros and ones and decode information, provided that the signal is detected and the synchronization accuracy necessary to start receiving information is achieved. Species and monographs are devoted to the types and features of both the first and second decision schemes. For example, the monograph [5] completely, and the monograph [6] partially investigates the detection and synchronization of complex noise-like signals. In the same monograph [6], another part of the research, and in the book [7], most of the chapters are devoted to the analysis of variants of the second decision scheme.

В приёмном устройстве [4], упомянутом выше, кроме ППМ автором использовалась модуляция полярности импульсов (МПИ) и их совмещение (ППМ-МПИ). Известно [8], что форма импульсов СШП сигналов подвержена искажениям: при излучении антенной системой, в среде распространения сигнала (чем шире полоса рабочих частот сигнала, тем сильнее эти искажения), при приёме антенной системой. Поэтому очевидно, что для эффективного различения СШП сигналов с подобными видами модуляции необходимо повышенное отношение сигнал/шум на приёмной стороне. Кроме того, в данном приёмном устройстве не реализуется адаптация порога обнаружения к изменению помеховой обстановки, что также будет негативно сказываться на вероятностных характеристиках различения СШП сигналов данного вида модуляции. In the receiving device [4] mentioned above, in addition to PPM, the author used pulse polarity modulation (MPI) and their combination (PPM-MPI). It is known [8] that the pulse shape of UWB signals is subject to distortion: when emitted by an antenna system, in a signal propagation environment (the wider the band of working frequencies of a signal, the stronger these distortions) when received by an antenna system. Therefore, it is obvious that in order to effectively distinguish UWB signals with similar types of modulation, an increased signal-to-noise ratio on the receiving side is necessary. In addition, this receiver does not adapt the detection threshold to a change in the noise environment, which will also negatively affect the probabilistic characteristics of distinguishing UWB signals of this type of modulation.

В патенте [9] представлена полезная модель приёмопередающего модуля, использующего для радиообмена сверхширокополосные сигналы, формируемые кодовыми последовательностями одинаковой длины, содержащими по десять логических единиц, отстоящих друг от друга на разное число отсчётов. Кодовые последовательности, модулирующие информационные нули и информационные единицы одинаковы по содержанию, но отличаются периодом расстановки импульсов. При этом импульсы заполняются высокочастотным колебанием, то есть в канал связи поступают СШП сигналы, представляющие собой потоки радиоимпульсов различной скважности для информационных нулей и информационных единиц. В режиме приёма осуществляется амплитудное детектирование радиоимпульсов, при котором происходит их ограничение снизу по уровню нуля. Далее выделяют огибающие ограниченных радиоимпульсов и усиливают получившиеся видеоимпульсы, которые поступают на вход компаратора с целью получения нормированных прямоугольных импульсов, пригодных для обработки в интерфейсе до получения конечного результата. К недостаткам такого подхода можно отнести следующее. Ограничение радиоимпульсов снизу будет характеризоваться соответствующими энергетическими потерями. Различение информационных символов по длительности СШП сигналов (или по значению скважности) приводит к более жёстким требованиям к точности синхронизации. Получение заявленного выигрыша достигается большим усложнением алгоритма обработки СШП сигналов. Наконец, как и в [4] в приёмном устройстве данного приёмопередающего модуля нет адаптации порога обнаружения к изменению помеховой обстановки, что будет снижать достоверность различения СШП сигналов данного вида модуляции.The patent [9] provides a useful model of a transceiver module that uses ultra-wideband signals generated by code sequences of the same length containing ten logical units separated by a different number of samples for radio exchange. Code sequences modulating information zeros and information units are identical in content, but differ in the period of the arrangement of pulses. In this case, the pulses are filled with high-frequency oscillation, that is, UWB signals are received in the communication channel, which are streams of radio pulses of different duty cycle for information zeros and information units. In the reception mode, the amplitude detection of radio pulses is carried out, at which they are limited from below to zero. Next, envelopes of limited radio pulses are distinguished and the resulting video pulses are amplified, which are fed to the input of the comparator in order to obtain normalized rectangular pulses suitable for processing in the interface until the final result is obtained. The disadvantages of this approach include the following. The limitation of radio pulses from below will be characterized by corresponding energy losses. Distinguishing information symbols by the duration of UWB signals (or by the duty cycle) leads to more stringent requirements for synchronization accuracy. Obtaining the declared gain is achieved by a large complication of the algorithm for processing UWB signals. Finally, as in [4], in the receiver of this transceiver module there is no adaptation of the detection threshold to a change in the noise environment, which will reduce the reliability of distinguishing UWB signals of this type of modulation.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является приёмная часть системы связи с высокой скоростью передачи информации сверхширокополосными сигналами, приведённая в [10], стр. 7-12., рис.1, принятая за прототип. The closest in technical essence to the proposed device is the receiving part of the communication system with a high speed information transmission ultra-wideband signals, given in [10], p. 7-12., Fig. 1, adopted as a prototype.

Функциональная схема устройства-прототипа представлена на фиг. 1, где обозначено:The functional diagram of the prototype device is shown in FIG. 1, where indicated:

1 – малошумящий усилитель (МШУ);1 - low noise amplifier (LNA);

2 – аттенюатор (АТТ);2 - attenuator (ATT);

3 – устройство временного окна канала сигнала (УВОС); 3 - the device of the time window of the signal channel (ASIA);

4 – пороговое устройство канала сигнала (ПУС);4 - threshold device channel signal (CCP);

5 – устройство временного окна канала шума (УВОШ);5 - the device of the time window of the noise channel (UVOSH);

6 – формирователь порогового напряжения канала сигнала (ФПНС);6 - shaper of the threshold voltage of the signal channel (FPS);

7 – блок синхронизации (БС);7 - block synchronization (BS);

8 – блок обработки и управления (БОУ);8 - processing and control unit (BOW);

9 – делитель мощности (ДМ);9 - power divider (DM);

10 – буферное устройство канала сигнала (БУС);10 - buffer device channel signal (BUS);

11 – формирователь порогового напряжения канала шума (ФПНШ);11 - driver of the threshold voltage of the noise channel (FPSH);

12 – пороговое устройство канала шума (ПУШ);12 - threshold device noise channel (PUSH);

13 – буферное устройство канала шума (БУШ).13 - buffer device noise channel (BUSH).

Устройство-прототип содержит последовательно соединенные малошумящий усилитель 1, аттенюатор 2, делитель мощности 9, устройство временного окна канала сигнала 3, пороговое устройство канала сигнала 4, буферное устройство канала сигнала 10, выход которого соединен с первым входом блока обработки и управления 8, выход-вход которого является выходом-входом устройства-прототипа. Кроме того, второй выход делителя мощности 9 через последовательно соединенные устройство временного окна канала шума 5, пороговое устройство канала шума 12 и буферное устройство канала шума 13 подсоединен ко второму входу блока обработки и управления 8, выход которого соединен с управляющими входами аттенюатора 2, блока синхронизации 7, формирователя порогового напряжения канала сигнала 6 и формирователя порогового напряжения канала шума 11. Выходы формирователей порогового напряжения канала сигнала 6 и порогового напряжения канала шума 11 подключены ко вторым входам ПУС 4 и ПУШ 12 соответственно. Первый и второй выходы блока синхронизации 7 соединены со вторыми входами устройства временного окна канала сигнала 3 и устройства временного окна канала шума 5 соответственно. Сигнальный вход блока синхронизации 7 является входом сигналов с выхода переключателя узкополосных фильтров (на фиг. 1 не показан). При этом последовательно соединённые УВОС 3, ПУС 4 и БУС 10 образуют канал сигнала; последовательно соединённые УВОШ 5, ПУШ 12 и БУШ 13 образуют канал шума. Вход малошумящего усилителя 1 является входом сигнала с антенного переключателя (на фиг. 1 не показан).The prototype device contains a series-connected low-noise amplifier 1, attenuator 2, power divider 9, a device for a temporary window of the signal channel 3, a threshold device for the signal channel 4, a buffer device for the signal channel 10, the output of which is connected to the first input of the processing and control unit 8, the output is whose input is the output-input of the prototype device. In addition, the second output of the power divider 9 through a series-connected device of the time window of the noise channel 5, the threshold device of the noise channel 12 and the buffer device of the noise channel 13 is connected to the second input of the processing and control unit 8, the output of which is connected to the control inputs of the attenuator 2, synchronization unit 7, the driver of the threshold voltage of the signal channel 6 and the driver of the threshold voltage of the noise channel 11. The outputs of the drivers of the threshold voltage of the signal channel 6 and the threshold voltage of the noise channel 11 connected to the second inputs of the ICP 4 and the PCM 12, respectively. The first and second outputs of the synchronization unit 7 are connected to the second inputs of the signal channel 3 time window device and the noise channel 5 time window device, respectively. The signal input of the synchronization unit 7 is an input of signals from the output of the switch of narrow-band filters (not shown in Fig. 1). At the same time, the sequentially connected air-safety control devices 3, CCP 4 and CSC 10 form a signal channel; serially connected UVOSH 5, PUSH 12 and BUSH 13 form a noise channel. The input of a low-noise amplifier 1 is a signal input from an antenna switch (not shown in FIG. 1).

Устройство-прототип работает следующим образом. The prototype device operates as follows.

Для формирования СШП сигнала используется позиционно-импульсная модуляция, а форма импульсов близка к одному периоду синуса. Перед началом работы производят калибровку приёмника по внешнему шуму с целью установки опорных напряжений, подаваемых на входы ПУС 4 и ПУШ 12. Антенной принимается сложный сигнал, состоящий из гармонического сигнала, СШП сигнала и канальных шумов. Гармонический сигнал выделяется и синхронизирует частоту БС 7 с частотой передающей стороны с точностью до фазы. Таким же образом синхронизируется передающая сторона со стороны приёмной. Как только установлена взаимная синхронизация абонентов, то разрешается приём СШП сигналов, несущих полезную информацию. To generate the UWB signal, position-pulse modulation is used, and the shape of the pulses is close to one sine period. Before starting work, the receiver is calibrated against external noise in order to set the reference voltages supplied to the inputs of the control panel 4 and the control panel 12. The antenna receives a complex signal consisting of a harmonic signal, a UWB signal, and channel noise. A harmonic signal is extracted and synchronizes the frequency of BS 7 with the frequency of the transmitting side, accurate to phase. In the same way, the transmitting side is synchronized from the receiving side. As soon as mutual synchronization of subscribers is established, UWB signals are allowed to carry useful information.

Два канала устройства осуществляют параллельный приём. Один канал служит для приёма сигнала, второй – для оценки уровня внешних шумов. Основу каждого канала составляют чувствительное ПУС 4 и чувствительное ПУШ 12. Приём в сигнальном и шумовом каналах осуществляется в соответствующих временных интервалах (окнах), формируемых УВОС 3 и УВОШ 5 соответственно. Приём импульса СШП сигнала в окне, длительность которого ненамного превышает длительность самого импульса, позволяет обеспечить повышенную помехозащищённость. СШП сигнал после усиления в МШУ 1 подаётся через АТТ 2 на вход делителя мощности 9, с первого и второго выходов которого сигнал, обработанный УВОС 3 и УВОШ 5, поступает соответственно на первые входы ПУС 4 и ПУШ 12, с выходов которых через соответствующие БУС 10 и БУШ 13 сигналы поступают на первый и второй входы БОУ 8 соответственно, где обрабатываются цифровым сигнальным процессором (ЦСП), входящим в состав БОУ 8 (на фиг.1 не показан). ЦСП анализирует уровень принимаемого сигнала и принимаемого шума, принимает решение о принятом информационном символе и передаёт в буфер декодера. Микроконтроллер (микроконтроллер и буфер декодера содержатся в БОУ 8) разрешает или запрещают работу схем синхронизации и регулируют пороговое напряжение, подаваемое на вторые входы ПУС 4 и ПУШ 12. Здесь пороговое напряжение устанавливается равным половине максимального напряжения принимаемого импульса СШП сигнала. Для осуществления автоматической регулировки порогового напряжения производится оценка вероятности ошибки на бит принимаемого сигнала и, в зависимости от результатов обработки, осуществляется регулировка чувствительности приёмника системы связи с высокой скоростью передачи информации СШП сигналами путём подстройки порогов в ФПНС 6 и ФПНШ 11. Регулировка динамического диапазона приёмника-прототипа производится с помощью АТТ 2. По результатам анализа осуществляется также управление работой БС 7. Two channels of the device provide parallel reception. One channel is used to receive a signal, the second - to assess the level of external noise. The basis of each channel is a sensitive PUS 4 and a sensitive PUSH 12. Reception in the signal and noise channels is carried out in the corresponding time intervals (windows) formed by UVOS 3 and UVOS 5, respectively. Reception of a UWB pulse of a signal in a window, the duration of which is not much longer than the duration of the pulse itself, allows for increased noise immunity. UWB signal after amplification in LNA 1 is fed through АТТ 2 to the input of the power divider 9, from the first and second outputs of which the signal processed by UVOS 3 and UVOSh 5 is supplied respectively to the first inputs of the control switch 4 and the push switch 12, from the outputs of which through the corresponding BUS 10 and BUSH 13 signals are fed to the first and second inputs of the BOW 8, respectively, where they are processed by a digital signal processor (DSP), which is part of the BOW 8 (not shown in Fig. 1). The DSP analyzes the level of the received signal and the received noise, decides on the received information symbol and transfers it to the decoder buffer. The microcontroller (the microcontroller and the decoder buffer is contained in the BOU 8) allows or prohibits the operation of synchronization circuits and adjusts the threshold voltage supplied to the second inputs of the control panel 4 and the control panel 12. Here the threshold voltage is set equal to half the maximum voltage of the received UWB signal pulse. To implement automatic adjustment of the threshold voltage, the probability of error per bit of the received signal is estimated and, depending on the processing results, the sensitivity of the communication system receiver is adjusted with a high data rate of UWB signals by adjusting the thresholds in FPNS 6 and FPNS 11. Adjustment of the receiver dynamic range - The prototype is produced using ATT 2. According to the results of the analysis, BS 7 is also controlled.

К недостаткам, присущим устройству-прототипу, кроме аналогичных указанным для аналогов из [4] и [8] относительно используемого вида модуляции, можно отнести следующее. Необходимость использования мощных вычислительных средств, например, ЦСП, которые, как правило, потребляют немало энергии. Кроме того, для осуществления оценки вероятности ошибки на бит информации в шумовом канале дополнительно введены пороговое устройство и формирователь порога для него, что усложняет схемотехническую реализацию. The disadvantages inherent in the prototype device, in addition to those indicated for analogues from [4] and [8] regarding the type of modulation used, include the following. The need to use powerful computing tools, for example, DSPs, which, as a rule, consume a lot of energy. In addition, in order to estimate the probability of error per bit of information in the noise channel, a threshold device and a threshold driver for it are additionally introduced, which complicates the circuitry implementation.

Задача предлагаемого технического решения состоит в повышении достоверности различения информационных сигналов и декодировании цифровой информации, а также в упрощении схемотехнической реализации устройства и снижении его энергопотребления.The objective of the proposed technical solution is to increase the reliability of distinguishing information signals and decoding digital information, as well as to simplify the circuitry implementation of the device and reduce its power consumption.

Для решения поставленной задачи в устройство для осуществления различения сверхширокополосных короткоимпульсных сигналов при радиообмене, содержащее последовательно соединенные первый малошумящий усилитель (МШУ) и первый аттенюатор, последовательно соединенные первое устройство временного окна прямого сигнального канала (УВОСП) и первое пороговое устройство прямого сигнального канала (ПУСП), а также последовательно соединенные блок обработки и управления (БОУ), блок синхронизации (БС) и первое устройство временного окна прямого шумового канала (УВОШП); первый выход БС соединен со вторым входом первого УВОСП, третий выход БОУ через первый формирователь порогового сигнала прямого канала (ФПСП) соединен со вторым входом первого ПУСП; первый выход БОУ соединен со вторым входом первого аттенюатора, первый выход-вход БОУ является выходом-входом устройства, вход первого МШУ является входом устройства, согласно полезной модели, введены последовательно соединенные второй МШУ, второй аттенюатор, второе устройство временного окна инверсного сигнального канала (УВОСИ) и второе пороговое устройство инверсного сигнального канала (ПУСИ), выход которого соединен с третьим входом БОУ, третий выход которого через второй формирователь порогового сигнала инверсного канала (ФПСИ) соединен со вторым входом второго ПУСИ, при этом выход второго аттенюатора через второе устройство временного окна инверсного шумового канала (УВОШИ) подсоединен к четвертому входу БОУ, второй выход которого соединен со вторым входом второго аттенюатора; выход первого аттенюатора соединен с входом УВОСП и через УВОШП – со вторым входом БОУ, первый вход которого подключен к выходу первого ПУСП, кроме того, первый выход БС соединен со вторым входом второго УВОШИ, второй выход БС подключен ко второму входу УВОСИ; четвертый выход БОУ является управляющим, пятый вход БОУ – синхронизирующим; соединение БОУ и блока синхронизации является входом-выходом; вход второго МШУ соединен с входом первого МШУ.To solve this problem, a device for distinguishing ultra-wideband short-pulse signals during radio communication, comprising a first low-noise amplifier (LNA) and a first attenuator connected in series, a first direct signal channel (UVSP) time window device and a first direct signal channel threshold device (PUSP) as well as series-connected processing and control unit (BOW), synchronization unit (BS) and the first device of the time window direct noise New Channel (UVShP); the first output of the BS is connected to the second input of the first UVSP, the third output of the BOW through the first driver of the threshold signal of the direct channel (FPSP) is connected to the second input of the first PUPS; the first output of the BOC is connected to the second input of the first attenuator, the first output-input of the BOC is the output-input of the device, the input of the first LNA is the input of the device, according to the utility model, the second LNA, the second attenuator, and the second device of the time window of the inverse signal channel are introduced ) and the second threshold device of the inverse signal channel (PUSI), the output of which is connected to the third input of the BOW, the third output of which through the second driver of the threshold signal of the inverse channel (PPSI) with one with a second input of the second ICMP, wherein the output of the second attenuator via a second device time window inverse noise channel (UVOSHI) connected to the fourth input BOU, the second output of which is connected to a second input of the second attenuator; the output of the first attenuator is connected to the input of the air exhaust unit and, via the air exhaust line, to the second input of the BOU, the first input of which is connected to the output of the first air passage, in addition, the first output of the BS is connected to the second input of the second air passage, the second output of the BS is connected to the second input of the air passage; the fourth output of the BOW is control, the fifth input of the BOW is synchronizing; the connection of the BOW and the synchronization unit is an input-output; the input of the second LNA is connected to the input of the first LNA.

Функциональная схема предлагаемого устройства приведена на фиг. 2, где обозначено:Functional diagram of the proposed device is shown in FIG. 2, where indicated:

1.1, 1.2 – первый и второй малошумящие усилители (МШУ);1.1, 1.2 - the first and second low-noise amplifiers (LNA);

2.1, 2.2 – первый и второй аттенюаторы (АТТ);2.1, 2.2 - the first and second attenuators (ATT);

3.1 – устройство временного окна прямого сигнального канала (УВОСП);3.1 - the device of the time window of the direct signal channel (UVOSP);

3.2 – устройство временного окна инверсного сигнального канала (УВОСИ); 3.2 - the device of the time window of the inverse signal channel (SUSE);

4.1 – пороговое устройство прямого сигнального канала (ПУСП);4.1 - threshold device direct signal channel (CAP);

4.2 – пороговое устройство инверсного сигнального канала (ПУСИ);4.2 - threshold device of the inverse signal channel (PUSI);

5.1 – устройство временного окна прямого шумового канала (УВОШП);5.1 - the device of the time window of the direct noise channel (UVOSHP);

5.2 – устройство временного окна инверсного шумового канала (УВОШИ);5.2 - the device of the time window of the inverse noise channel (ATTACHMENTS);

6.1 – формирователь порогового сигнала прямого канала (ФПСП);6.1 - shaper threshold signal direct channel (FPSP);

6.2 – формирователь порогового сигнала инверсного канала (ФПСИ);6.2 - shaper threshold signal of the inverse channel (FPSI);

7 – блок синхронизации (БС);7 - block synchronization (BS);

8 – блок обработки и управления (БОУ).8 - processing and control unit (BOW).

В предлагаемом устройстве содержится четыре канала, два из которых сигнальные, а два – шумовые. При этом один из сигнальных каналов предназначен для обработки прямого СШП сигнала, который переносит информационную единицу, поэтому носит название «прямой» сигнальный канал и в аббревиатурах, обозначающих название блоков, входящих в этот канал, в конце стоит буква П. Другой сигнальный канал предназначен для обработки инверсного по отношению к прямому СШП сигнала, который переносит информационный нуль, поэтому носит название «инверсный» сигнальный канал и в аббревиатурах, обозначающих название блоков, входящих в этот канал, в конце стоит буква И. Аналогично для шумовых каналов, которые носят названия «прямой» шумовой канал и «инверсный» шумовой канал. Любая пара каналов «прямой» сигнальный канал плюс «прямой» шумовой канал (на фиг. 2 обозначены символом П) или «инверсный» сигнальный канал плюс «инверсный» шумовой канал (на фиг. 2 обозначены символом И) выполняет те же функции, что и пара аналогичных каналов в устройстве-прототипе.The proposed device contains four channels, two of which are signal, and two are noise. Moreover, one of the signal channels is designed to process a direct UWB signal that carries an information unit, therefore it is called a “direct” signal channel and in the abbreviations denoting the name of the blocks included in this channel, the letter P is at the end. Another signal channel is intended for processing the inverse signal with respect to the direct UWB signal, which carries information zero, therefore it is called the “inverse” signal channel and in abbreviations denoting the name of the blocks included in this channel at the end of um letter I. Similarly, for noise channels that have names "direct" channel noise and the "inverse" noise channel. Any pair of channels of a “direct” signal channel plus a “direct” noise channel (indicated by P in Fig. 2) or an “inverse” signal channel plus a “inverse” noise channel (indicated by And in Fig. 2) performs the same functions as and a pair of similar channels in the prototype device.

Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные первый МШУ 1.1, первый аттенюатор 2.1, первое УВОСП 3.1 и первое ПУСП 4.1, выход которого соединен с первым входом БОУ 8, первый выход-вход которого является выходом-входом устройства. Последовательно соединенные второй МШУ 1.2, второй аттенюатор 2.2, второе УВОСИ 3.2 и второе ПУСИ 4.2, выход которого соединен с третьим входом БОУ 8, первый выход которого соединен со вторым входом первого АТТ 2.1; второй выход БОУ 8 подсоединен ко второму входу второго АТТ 2.2. При этом первый выход БС 7 соединен со вторыми входами первого УВОСП 3.1 и второго УВОШИ 5.2; второй выход БС 7 соединен со вторыми входами первого УВОШП 5.1 и второго УВОСИ 3.2. Третий выход БОУ 8 через первый ФПСП 6.1 соединен со вторым входом первого ПУСП 4.1 и через второй ФПСИ 6.2 – со вторым входом второго ПУСИ 4.2. Кроме того, выход первого АТТ 2.1 через первое УВОШП 5.1 подключен ко второму входу БОУ 8; выход второго АТТ 2.2 через второе УВОШИ 5.2 подключен к четвертому входу БОУ 8, второй выход-вход которого соединен с входом-выходом БС 7. Причем входы первого 1.1 и второго 1.2 МШУ объединены и являются входом устройства для полезных сигналов, подлежащих обработке. Пятый вход БОУ 8 является входом для сигналов цикловой синхронизации. Четвертый выход БОУ 8 является выходом управляющих сигналов, открывающих доступ полезных сигналов.The proposed device contains a series-connected first LNA 1.1, the first attenuator 2.1, the first air exhaust control 3.1 and the first missile defense 4.1, the output of which is connected to the first input of the BOW 8, the first output-input of which is the output-input of the device. Sequentially connected to the second LNA 1.2, the second attenuator 2.2, the second SUSP 3.2 and the second ICP 4.2, the output of which is connected to the third input of the BOC 8, the first output of which is connected to the second input of the first ATT 2.1; the second output of the BOW 8 is connected to the second input of the second ATT 2.2. In this case, the first output of the BS 7 is connected to the second inputs of the first UVOSP 3.1 and the second ALSO 5.2; the second output of BS 7 is connected to the second inputs of the first VHOSP 5.1 and the second VUOSI 3.2. The third output of the BOW 8 through the first FPPS 6.1 is connected to the second input of the first PUPS 4.1 and through the second FPPS 6.2 to the second input of the second PUPS 4.2. In addition, the output of the first ATT 2.1 through the first VHWS 5.1 is connected to the second input of the BOW 8; the output of the second ATT 2.2 through the second ALOUT 5.2 is connected to the fourth input of the BOW 8, the second output-input of which is connected to the input-output of the BS 7. Moreover, the inputs of the first 1.1 and second 1.2 LNA are combined and are the input of the device for useful signals to be processed. The fifth input of the BOW 8 is an input for cyclic synchronization signals. The fourth output of the BOW 8 is the output of the control signals, allowing access to useful signals.

Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.

Прямой и инверсный СШП сигналы сформированы по следующему принципу: выбирается некоторый код (здесь 24-х элементный код Неймана-Хоффмана как самый сбалансированный), паузы между импульсами этого кода пропорциональны числам псевдослучайной числовой последовательности такой же длины. Далее для прямого СШП сигнала в качестве временных позиций импульсов выбираются позиции, соответствующие единицам кода Неймана-Хоффмана, а для инверсного ему СШП сигнала в качестве временных позиций выбираются позиции, соответствующие нулям кода Неймана-Хоффмана. При этом случайное количество пауз может, как предшествовать первыми импульсами СШП сигналов, так и вставляться за их последними импульсами. На фиг. 3а) представлен прямой сигнал, а на фиг. 3б) – инверсный ему. На фиг. 3в), г) показан короткий участок этих СШП сигналов, где ясно видна форма излучаемых импульсов. The direct and inverse UWB signals are formed according to the following principle: a certain code is selected (here the 24-element Neumann-Hoffman code is the most balanced), the pauses between pulses of this code are proportional to the numbers of a pseudorandom numerical sequence of the same length. Then, for the direct UWB signal, the positions corresponding to the units of the Neumann-Hoffman code are selected as temporary pulse positions, and for the inverse of the UWB signal, the positions corresponding to the zeros of the Neumann-Hoffman code are selected as temporary positions. In this case, a random number of pauses can either precede the first pulses of UWB signals, or be inserted behind their last pulses. In FIG. 3a) presents a direct signal, and in FIG. 3b) - inverse to him. In FIG. 3c), d) shows a short section of these UWB signals, where the shape of the emitted pulses is clearly visible.

Четыре канала предлагаемого устройства осуществляют параллельный приём СШП сигналов. Прямой и инверсный сигнальные каналы служат для приёма СШП сигналов – информационной единицы и информационного нуля, соответственно, а прямой и инверсный шумовые каналы – для оценки усреднённого энергетического импульсного отношения сигнал/шум, соответствующего [2], которое используется для динамической коррекции энергетических порогов во временных окнах ПУСП 4.1 и ПУСИ 4.2. Смесь СШП сигнала и канального шума или одного шума поступает на входы МШУ 1.1 и МШУ 1.2 и через АТТ 2.1 и АТТ 2.2 подаётся на входы УВОСП 3.1, УВОШП 5.1 и УВОСИ 3.2, УВОШИ 5.2, где на длительности каждого сигнального или шумового окна прямых и инверсных каналов производится оценка средней энергии пришедшей смеси СШП сигнала с шумом или одного шума. С выходов УВОСП 3.1 и УВОСИ 3.2 результаты этих оценок поступают на первые входы ПУСП 4.1 и ПУСИ 4.2 соответственно, с выходов которых надпороговые величины поступают на первый и третий входы БОУ 8 соответственно, где подвергаются дальнейшей обработке, по результатам которой с помощью АТТ 2.1 и АТТ 2.2 осуществляется регулировка динамических диапазонов прямого и инверсного сигнальных каналов и через БС 7 – коррекция временных параметров УВОСП 3.1, УВОШП 5.1 и УВОСИ 3.2, УВОШИ 5.2, а результаты оценок с выходов УВОШП 5.1 и УВОШИ 5.2 поступают на второй и четвёртый входы БОУ 8 соответственно, где с участием таких текущих оценок в течение длительности бита осуществляется средневзвешенная оценка энергетического импульсного отношения сигнал/шум [2], на основе которой вычисляется усреднённый коэффициент коррекции энергетических порогов в сигнальных окнах прямого и инверсного каналов, значение которого с третьего выхода БОУ поступает на входы ФПСП 6.1 и ФПСИ 6.2 соответственно для регулировки чувствительности приёмника путём подстройки порогов. Кроме этого, в БОУ 8 осуществляется декодирование полученной последовательности информационных символов с обнаружением возможных ошибок. Если сообщение принято без ошибок, то со второго выхода-входа БОУ 8 оно поступает пользователю. Если в сообщении будет обнаружена ошибка, то БОУ 8 выдаст команду на запрос повтора сообщения или команду на ожидание повтора сообщения в следующем условленном временном отрезке.Four channels of the proposed device provide parallel reception of UWB signals. The direct and inverse signal channels are used to receive UWB signals - an information unit and information zero, respectively, and the direct and inverse noise channels are used to estimate the average energy pulse signal-to-noise ratio corresponding to [2], which is used for dynamic correction of energy thresholds in time windows of PUPS 4.1 and PUPS 4.2. A mixture of UWB signal and channel noise or one noise is fed to the inputs of the LNA 1.1 and LNA 1.2 and through the ATT 2.1 and ATT 2.2 it is fed to the inputs of UVOSP 3.1, UVOShP 5.1 and UVOSI 3.2, ALSO 5.2, where the duration of each signal or noise window is direct and inverse of channels, the average energy of the incoming UWB signal mixture with noise or one noise is estimated. From the outputs of UVOSP 3.1 and UVOSI 3.2, the results of these estimates are transmitted to the first inputs of the SSPF 4.1 and the PSUI 4.2, respectively, from the outputs of which suprathreshold values are sent to the first and third inputs of the BOC 8 respectively, where they are further processed, according to the results of which using ATT 2.1 and ATT 2.2, the dynamic ranges of the direct and inverse signal channels are adjusted and, through BS 7, the time parameters of UVSP 3.1, UVOSHP 5.1 and UVOSH 3.2, SUVSU 5.2 are corrected, and the results of evaluations from the outputs of UVOSP 5.1 and UVOSH 5.2 are sent to the second and fourth the fourth inputs of the BOU 8, respectively, where, with the participation of such current estimates, a weighted average estimate of the energy pulse signal-to-noise ratio [2] is carried out over the duration of the bit, based on which the average correction coefficient of energy thresholds in the signal windows of the direct and inverse channels is calculated, the value of which is from the third the output of the BOW is fed to the inputs of the FPPS 6.1 and FSPS 6.2, respectively, to adjust the sensitivity of the receiver by adjusting the thresholds. In addition, in BOW 8, the decoding of the obtained sequence of information symbols with the detection of possible errors is carried out. If the message is received without errors, then from the second output-input of the BOW 8 it arrives to the user. If an error is detected in the message, then BOW 8 will issue a command to request a message replay or a command to wait for a message to be repeated in the next agreed time interval.

На фиг. 4 представлены прямой и инверсный СШП сигналы на входе приёмной антенной системы. Фиг. 4а) иллюстрирует вариант, когда при оконной обработке СШП сигналов среднее значение энергетического импульсного отношения сигнал/шум около 0 дБ, а на фиг. 4б) – около 6 дБ. Как показывает анализ этой иллюстрации, в первом случае полезный сигнал полностью скрыт канальными шумами.In FIG. Figure 4 shows the direct and inverse UWB signals at the input of the receiving antenna system. FIG. 4a) illustrates the case when, during window processing of UWB signals, the average value of the energy pulse signal-to-noise ratio is about 0 dB, and in FIG. 4b) - about 6 dB. As the analysis of this illustration shows, in the first case, the useful signal is completely hidden by channel noise.

Графические изображения, приведённые на фиг. 5 иллюстрируют для случая, показанного на фиг. 4а) и 4б), динамику цифрового накопления единичных отсчётов энергии смеси полезных прямого (5а) и инверсного (5б) СШП сигналов и шумов в сигнальных окнах прямого и инверсного каналов, которые обозначают, что энергетический порог превышен. На фиг. 5а) и 5б) для случая, когда в устройстве осуществляется динамическая коррекция порогов по результатам оценки среднестатистического энергетического импульсного отношения сигнал/шум, а на фиг. 5в) и 5г) – для случая, когда пороги в сигнальных каналах устанавливаются при запуске устройства и по окончании сеанса связи. Здесь жирным горизонтальным штрихом показан цифровой порог, и в том случае, когда в сигнальном окне данного канала по окончании цифрового накопления этот порог превышен, то принимается решение о типе принятого СШП сигнала. Серыми прямоугольниками обозначены текущие положения временных окон прямого и инверсного каналов. Анализ данной иллюстрации подтверждает эффективность введения динамической коррекции энергетических порогов в пороговых устройствах сигнальных каналов.The graphic images shown in FIG. 5 illustrate for the case shown in FIG. 4a) and 4b), the dynamics of digital accumulation of single energy samples of a mixture of useful direct (5a) and inverse (5b) UWB signals and noise in the signal windows of the direct and inverse channels, which indicate that the energy threshold is exceeded. In FIG. 5a) and 5b) for the case when the device dynamically adjusts the thresholds based on the results of evaluating the average energy pulse signal-to-noise ratio, and in FIG. 5c) and 5d) - for the case when the thresholds in the signal channels are set at the start of the device and at the end of the communication session. Here, a digital threshold is shown in bold horizontal dash, and in the case when this threshold is exceeded in the signal window of a given channel at the end of digital accumulation, a decision is made about the type of UWB signal received. Gray rectangles indicate the current position of the time windows of the forward and inverse channels. Analysis of this illustration confirms the effectiveness of introducing dynamic correction of energy thresholds in threshold devices of signal channels.

Фиг. 6 иллюстрирует аналогичные динамические зависимости, но в случае, когда среднестатистическое значение энергетического импульсного отношения сигнал/шум около 6 дБ. Из анализа этих иллюстраций как будто бы следует, что уже при данном импульсном отношении сигнал/шум нет абсолютно никаких различий в динамике накопления энергетических отсчётов смеси полезных СШП сигналов и шумов в сигнальных окнах прямого и инверсного каналов. Однако рассмотрим иллюстрации, приведённые на фиг. 7, где представлены последовательности энергетических отсчётов смеси полезных СШП сигналов и шумов (показаны сплошными ромбиками) и одних только шумов (показаны кружками) во временных окнах прямого (7а и 7в) и инверсного (7б и 7г) каналов. Фиг. 7а) и фиг.7б) для случая, когда среднее значение энергетического импульсного отношения сигнал/шум составляет около 0 дБ, а фиг. 7в) и фиг.7г) – для случая, когда значение этого отношения около 6 дБ. Здесь жирным серым штрихом показан динамически корректируемый порог, а жирным чёрным штрихом – некорректируемый порог. Из анализа иллюстраций фиг. 7 следует, что при малых значениях энергетического импульсного отношения сигнал/шум отсутствие динамической коррекции энергетических порогов может приводить к пропуску сигнала, а при достаточно больших значениях энергетического импульсного отношения сигнал/шум – к повышенной вероятности приёма ложного сигнала. И, хотя специальной обработкой эту вероятность можно достаточно сильно снизить, при этом появляется достаточно большой процент избыточной пороговой энергии, которая практически остаётся бесполезной. В случае же использования динамической коррекции энергетических порогов отрицательное влияние обоих этих факторов на вероятность правильного различения полезных СШП сигналов резко уменьшается. FIG. 6 illustrates similar dynamic dependencies, but in the case where the average statistical value of the energy pulse signal-to-noise ratio is about 6 dB. From the analysis of these illustrations, it seems that it follows that even with this impulse signal-to-noise ratio, there are absolutely no differences in the dynamics of the accumulation of energy samples of a mixture of useful UWB signals and noise in the signal windows of the direct and inverse channels. However, consider the illustrations shown in FIG. 7, which shows the sequence of energy readings of a mixture of useful UWB signals and noise (shown by solid rhombuses) and noise alone (shown by circles) in the time windows of the direct (7a and 7c) and inverse (7b and 7d) channels. FIG. 7a) and FIG. 7b) for the case where the average value of the energy pulse signal-to-noise ratio is about 0 dB, and FIG. 7c) and FIG. 7d) - for the case when the value of this ratio is about 6 dB. Here, the bold gray stroke indicates the dynamically adjusted threshold, and the bold black stroke represents the unadjustable threshold. From an analysis of the illustrations of FIG. 7 it follows that for small values of the energy pulse signal-to-noise ratio, the absence of dynamic correction of energy thresholds can lead to a signal skipping, and for sufficiently large values of the energy pulse signal-to-noise ratio, an increased probability of receiving a false signal. And, although with special processing this probability can be sufficiently reduced, a rather large percentage of excess threshold energy appears, which remains practically useless. In the case of using dynamic correction of energy thresholds, the negative effect of both of these factors on the probability of correctly distinguishing useful UWB signals sharply decreases.

Таким образом, представленный выше анализ подтверждает, что достижение технического результата обеспечивается за счет введения динамической коррекции энергетических порогов в пороговых устройствах сигнальных каналов, а также за счет отсутствия необходимости использования мощных вычислительных средств, потребляющих немало энергии. Thus, the analysis presented above confirms that the achievement of the technical result is ensured by the introduction of dynamic correction of energy thresholds in threshold devices of signal channels, as well as by the lack of the need for powerful computing tools that consume a lot of energy.

Реализация заявленного устройства не вызывает затруднений. Так блоки 1.1, 1.2, 2.1, 2.2, 3.1, 3.2, 4.1, 4.2, 5.1, 5.2, 6.1, 6.2, 7 и 8 аналогичны тем, которые представлены в прототипе. Реализация блока 7 проще, чем в прототипе, так как представляет собой последовательное соединение генератора опорных частот, аналогичного тому, который входит в состав блока синхронизации прототипа, и управляемого генератора тактовых импульсов, аналогичного по устройству и назначению тому, который применялся в [4]. Реализация блока 8 также проще, чем в прототипе, так как вычислительные алгоритмы более просты в заявляемом устройстве. Цифровая обработка и формирование управляющих и информационных сигналов в блоке 8 могут выполняться программируемой логической интегральной схемой (ПЛИС), например, типа 5M240ZT100C5 и микроконтроллером типа STM32L151RBT6.The implementation of the claimed device does not cause difficulties. So blocks 1.1, 1.2, 2.1, 2.2, 3.1, 3.2, 4.1, 4.2, 5.1, 5.2, 6.1, 6.2, 7 and 8 are similar to those presented in the prototype. The implementation of block 7 is simpler than in the prototype, since it is a serial connection of a reference frequency generator, similar to that which is part of the prototype synchronization block, and a controlled clock generator, similar in design and purpose to that used in [4]. The implementation of block 8 is also simpler than in the prototype, since computational algorithms are simpler in the inventive device. Digital processing and generation of control and information signals in block 8 can be performed by a programmable logic integrated circuit (FPGA), for example, type 5M240ZT100C5 and a microcontroller type STM32L151RBT6.

Источники информации.Information sources.

1. Калинин В.О. Оценка параметров короткоимпульсной сверхширокополосной системы связи. / О.В. Калинин, В.И. Носов // Вестник СибГУТИ. – 2011, №3, с. 73-85. 1. Kalinin V.O. Estimation of parameters of a short-pulse ultra-wideband communication system. / O.V. Kalinin, V.I. Nosov // Bulletin of SibGUTI. - 2011, No. 3, p. 73-85.

2. Патент 2416162 (РФ). Асинхронный способ выделения закодированной информации, передаваемой потребителю с помощью сверхширокополосных импульсов. МПК H04B 7/00. Жбанов И.Л., Силаев Н.В., Митрофанов Д.Г., Сеньков М.А., Жбанова В.Л., Васильченко О.В., Гаврилов А.Д. Заявка № 2009146425/09 от 14.12.2009. Опубл. 20.06.2010 г. 2. Patent 2416162 (RF). Asynchronous method for extracting encoded information transmitted to the consumer using ultra-wideband pulses. IPC H04B 7/00. Zhbanov I.L., Silaev N.V., Mitrofanov D.G., Senkov M.A., Zhbanova V.L., Vasilchenko O.V., Gavrilov A.D. Application No. 2009146425/09 of 12/14/2009. Publ. 06/20/2010

3. Патент 2654566 (РФ). Способ формирования помехоустойчивых сверхширокополосных сигналов. Антипенский Р.В., Змий Б.Ф., Любавский А.П. Заявка № 2016145534 от 21.11.2016. Опубл. 21.05.2018 г. 3. Patent 2654566 (RF). The method of forming noise-resistant ultra-wideband signals. Antipensky R.V., Zmiy B.F., Lyubavsky A.P. Application No. 2016145534 dated 11/21/2016. Publ. 05/21/2018

4. Корниенко А.В. Алгоритмы синтеза и обработки короткоимпульсных сверхширокополосных сигналов в радиосистемах передачи информации с учётом мешающих факторов. / Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. – Рязань. – 2008. – С. 17. 4. Kornienko A.V. Algorithms for the synthesis and processing of short-pulse ultra-wideband signals in radio transmission systems, taking into account interfering factors. / Abstract of dissertation for the degree of candidate of technical sciences. - Ryazan. - 2008 .-- S. 17.

5. Журавлёв, В.И. Поиск и синхронизация в широкополосных системах / В.И. Журавлёв. – М.: Радио и связь, 1986. – 240 с. 5. Zhuravlev, V.I. Search and synchronization in broadband systems / V.I. Zhuravlev. - M .: Radio and communications, 1986. - 240 p.

6. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами / Л.Е. Варакин. – М.: Радио и связь, 1985. – 384 с.6. Varakin L.E. Communication systems with noise-like signals / L.E. Varakin. - M .: Radio and communications, 1985 .-- 384 p.

7. Зюко А.Г. Помехоустойчивость и эффективность систем передачи информации. / А.Г. Зюко, А.И. Фалько, И.П. Панфилов, В.Л. Банкет, П.В. Иващенко. – М.: Радио и связь, 1985. – 272 с.7. Zyuko A.G. Immunity and efficiency of information transmission systems. / A.G. Zyuko, A.I. Falco, I.P. Panfilov, V.L. Banquet, P.V. Ivashchenko. - M .: Radio and communications, 1985 .-- 272 p.

8. Иммореев И.Я. Сверхширокополосная локация: основные особенности и отличия от традиционной локации. / И.Я. Иммореев // Электромагнитные волны и электронные системы. – 1997, №1, т. 2, с. 81 – 88.8. Immoreev I.Ya. Ultra-wideband location: the main features and differences from the traditional location. / AND I. Immoreev // Electromagnetic waves and electronic systems. - 1997, No. 1, t. 2, p. 81 - 88.

9. Патент 157935 (РФ). Приёмопередающий модуль для обмена данными с помощью сверхширокополосных сигналов. МПК Н04В 1/38, H04L 9/00. Зайцев А.В., Митрофанов Д.Г., Тимофеев И.А., Красавцев О.О., Кичулкин Д.А., Терещенко А.А., Азаров В.С., Черников А.К., Чижов А.А. Заявка №2014147229/08 от 24.11.2014. Опубл. 20.12.2015 г. 9. Patent 157935 (RF). Transceiver module for data exchange using ultra-wideband signals. IPC Н04В 1/38, H04L 9/00. Zaitsev A.V., Mitrofanov D.G., Timofeev I.A., Krasavtsev O.O., Kichulkin D.A., Tereshchenko A.A., Azarov V.S., Chernikov A.K., Chizhov A .BUT. Application No. 2014147229/08 of 11.24.2014. Publ. December 20, 2015

10. Патент 2315424 (РФ). Система связи с высокой скоростью передачи информации сверхширокополосными сигналами. МПК Н04B 1/69, H04L 5/26. Бондаренко В.В., Кыштымов Г.А., Бондаренко В.В., Кыштымов С.Г. Заявка №2006119887/09 от 06.06.2006. Опубл. 20.01.2008 г. 10. Patent 2315424 (RF). A communication system with a high speed information transmission by ultra-wideband signals. IPC H04B 1/69, H04L 5/26. Bondarenko V.V., Kyshtymov G.A., Bondarenko V.V., Kyshtymov S.G. Application No. 2006119887/09 dated 06.06.2006. Publ. January 20, 2008

11. Патент 146 504 (РФ). Система связи для передачи информации с использованием сверхширокополосных хаотических сигналов. МПК H04K 1/00. Андреев Ю.В., Герасимов М. Ю., Лазарев В.А. Заявка №2013122000/07 от 14.05.2013. Опубл. 10.10.2014 г. 11. Patent 146 504 (RF). A communication system for transmitting information using ultra-wideband chaotic signals. IPC H04K 1/00. Andreev Yu.V., Gerasimov M. Yu., Lazarev V.A. Application No. 2013122000/07 dated 05/14/2013. Publ. 10/10/2014

Claims (1)

Устройство для осуществления различения сверхширокополосных короткоимпульсных сигналов при радиообмене, содержащее последовательно соединенные первый малошумящий усилитель (МШУ) и первый аттенюатор, последовательно соединенные первое устройство временного окна прямого сигнального канала (УВОСП) и первое пороговое устройство прямого сигнального канала (ПУСП), а также последовательно соединенные блок обработки и управления (БОУ), блок синхронизации (БС) и первое устройство временного окна прямого шумового канала (УВОШП); первый выход БС соединен со вторым входом первого УВОСП, третий выход БОУ через первый формирователь порогового сигнала прямого канала (ФПСП) соединен со вторым входом первого ПУСП; первый выход БОУ соединен со вторым входом первого аттенюатора, первый выход-вход БОУ является выходом-входом устройства, вход первого МШУ является входом устройства, отличающееся тем, что введены последовательно соединенные второй МШУ, второй аттенюатор, второе устройство временного окна инверсного сигнального канала (УВОСИ) и второе пороговое устройство инверсного сигнального канала (ПУСИ), выход которого соединен с третьим входом БОУ, третий выход которого через второй формирователь порогового сигнала инверсного канала (ФПСИ) соединен со вторым входом второго ПУСИ, при этом выход второго аттенюатора через второе устройство временного окна инверсного шумового канала (УВОШИ) подсоединен к четвертому входу БОУ, второй выход которого соединен со вторым входом второго аттенюатора; выход первого аттенюатора соединен с входом УВОСП и через УВОШП - со вторым входом БОУ, первый вход которого подключен к выходу первого ПУСП, кроме того, первый выход БС соединен со вторым входом второго УВОШИ, второй выход БС подключен ко второму входу УВОСИ; четвертый выход БОУ является управляющим, пятый вход БОУ - синхронизирующим; соединение БОУ и блока синхронизации является входом-выходом; вход второго МШУ соединен с входом первого МШУ.A device for distinguishing ultra-wideband short-pulse signals during radio communication, comprising a first low-noise amplifier (LNA) and a first attenuator connected in series, a first direct signal channel (UVSP) time window device and a first direct signal channel threshold device (CIRP), and also connected in series the processing and control unit (BOW), the synchronization unit (BS) and the first device of the time window of the direct noise channel (UVOSHP); the first output of the BS is connected to the second input of the first UVSP, the third output of the BOW through the first driver of the threshold signal of the direct channel (FPSP) is connected to the second input of the first PUPS; the first output of the BOC is connected to the second input of the first attenuator, the first output-input of the BOC is the output-input of the device, the input of the first LNA is the input of the device, characterized in that the second LNA, the second attenuator, and the second device of the time window of the inverse signal channel are introduced ) and a second threshold device of the inverse signal channel (PUSI), the output of which is connected to the third input of the BOW, the third output of which is connected via the second threshold driver of the threshold signal of the inverse channel (PPSI) ene with a second input of the second ICMP, wherein the output of the second attenuator via a second device time window inverse noise channel (UVOSHI) connected to the fourth input BOU, the second output of which is connected to a second input of the second attenuator; the output of the first attenuator is connected to the input of the air exhaust unit and, via the air exhaust line, to the second input of the BOU, the first input of which is connected to the output of the first air passage, in addition, the first output of the BS is connected to the second input of the second air passage, the second output of the BS is connected to the second input of the air passage; the fourth output of the BOW is control, the fifth input of the BOW is synchronizing; the connection of the BOW and the synchronization unit is an input-output; the input of the second LNA is connected to the input of the first LNA.
RU2019114176U 2019-05-13 2019-05-13 A device for distinguishing ultra-wideband short-pulse signals during radio exchange RU191376U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019114176U RU191376U1 (en) 2019-05-13 2019-05-13 A device for distinguishing ultra-wideband short-pulse signals during radio exchange

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019114176U RU191376U1 (en) 2019-05-13 2019-05-13 A device for distinguishing ultra-wideband short-pulse signals during radio exchange

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU191376U1 true RU191376U1 (en) 2019-08-02

Family

ID=67586139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019114176U RU191376U1 (en) 2019-05-13 2019-05-13 A device for distinguishing ultra-wideband short-pulse signals during radio exchange

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU191376U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2731207C1 (en) * 2019-12-02 2020-08-31 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method for increasing processing efficiency of ultra-wideband short pulse signals at a receiving side
RU2756974C1 (en) * 2020-10-09 2021-10-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") Apparatus for detecting an incoherent sequence of ultra-wideband quasi-radio signals of arbitrary waveform

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5901172A (en) * 1997-06-11 1999-05-04 Multispectral Solutions, Inc. Ultra wideband receiver with high speed noise and interference tracking threshold
RU2315424C1 (en) * 2006-06-06 2008-01-20 Виктор Васильевич Бондаренко Communication system with high speed information transfer in form of ultra-broadband signals
RU2354048C1 (en) * 2007-11-28 2009-04-27 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method and communication system with fast acquisition by ultra-wideband signals
RU2369323C1 (en) * 2008-02-20 2009-10-10 Игорь Яковлевич Иммореев Impulse superwide-band sensor
RU2527487C2 (en) * 2012-08-07 2014-09-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Apparatus for ultra-broadband radio communication with high noise-immunity

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5901172A (en) * 1997-06-11 1999-05-04 Multispectral Solutions, Inc. Ultra wideband receiver with high speed noise and interference tracking threshold
RU2315424C1 (en) * 2006-06-06 2008-01-20 Виктор Васильевич Бондаренко Communication system with high speed information transfer in form of ultra-broadband signals
RU2354048C1 (en) * 2007-11-28 2009-04-27 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method and communication system with fast acquisition by ultra-wideband signals
RU2369323C1 (en) * 2008-02-20 2009-10-10 Игорь Яковлевич Иммореев Impulse superwide-band sensor
RU2527487C2 (en) * 2012-08-07 2014-09-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Apparatus for ultra-broadband radio communication with high noise-immunity

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2731207C1 (en) * 2019-12-02 2020-08-31 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method for increasing processing efficiency of ultra-wideband short pulse signals at a receiving side
RU2756974C1 (en) * 2020-10-09 2021-10-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") Apparatus for detecting an incoherent sequence of ultra-wideband quasi-radio signals of arbitrary waveform

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105743834B (en) Reducing peak-to-average power ratio of OFDM signals
RU191376U1 (en) A device for distinguishing ultra-wideband short-pulse signals during radio exchange
Durisi et al. Performance evaluation of TH-PPM UWB systems in the presence of multiuser interference
US7720106B2 (en) Circuit for synchronizing symbols of OFDM signal
WO1999038265A1 (en) Method and device for detecting rate
Tam et al. An approach to calculating the bit-error rate of a coherent chaos-shift-keying digital communication system under a noisy multiuser environment
KR20230104998A (en) Secure channel sounding
WO2008013064A1 (en) Pulse transmitting device, pulse receiving device, pulse communication system, and pulse communicatio method
US7835474B2 (en) System and method for improved noise immunity in impulse and radar communications systems
US7342972B1 (en) Timing synchronization using dirty templates in ultra wideband (UWB) communications
CN107612864B (en) Decision threshold value setting method of burst mode simplified symbol synchronization method
RU2640731C1 (en) Method of digital clock synchronization
Alhakim et al. Cramer–Rao lower bounds and maximum likelihood timing synchronization for dirty template UWB communications
Lau et al. Optimum correlator-type receiver design for CSK communication systems
Ma et al. Design of reverse-DCSK for chaos based communication system
KR100766091B1 (en) COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD USING ??????Pulse Position Based Chaotic Modulation
RU2797983C1 (en) Ultra-wideband radio communication device
RU2491570C1 (en) Quadrature pulsed noise compensator
Nilawar et al. Reduction of SFD bits of WiFi OFDM frame using wobbulation echo signal and barker code
Liu et al. Application of Bayesian compressive sensing in IRUWB channel estimation
JP4845819B2 (en) Signal detection apparatus, receiver, and threshold calculation method
RU2693196C1 (en) Digital clocking synchronization method
US8462875B2 (en) Timing regenerating device
CN115333557B (en) Wake-up transceiver system of UWB equipment
RU2820337C1 (en) Device for synchronization based on matrix processing and decimation of recurrent sequence