RU2024053C1 - Device for formation of dictionaries of nonlinear recurrent sequences - Google Patents
Device for formation of dictionaries of nonlinear recurrent sequencesInfo
- Publication number
- RU2024053C1 RU2024053C1 SU4751253A RU2024053C1 RU 2024053 C1 RU2024053 C1 RU 2024053C1 SU 4751253 A SU4751253 A SU 4751253A RU 2024053 C1 RU2024053 C1 RU 2024053C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- group
- output
- inputs
- information
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике формирования дискретных сигналов, использующихся в системах связи и радиолокации со сложными сигналами (шумоподобными сигналами - ШПС). The invention relates to techniques for generating discrete signals used in communication and radar systems with complex signals (noise-like signals - SHPS).
Известны устройства формирования нелинейных рекуррентных последовательностей (НЛРП) дискретных сигналов [1] и [2], обеспечивающие формирование НЛРП соответственно длительностей L=8, L=10, L=11, L=16 и на их основе словарей НЛРП (соответствующих длительностей) и смену их по заданной имитостойкой, криптоустойчивой программе. Применение данных устройств обеспечивает повышение помехозащищенности: помехоустойчивости от естественных и преднамеренных помех, скрытности, имитостойкости, криптоустойчивости специальных систем связи со сложными сигналами, имеющих ограниченные частотно-энергетические ресурсы, причем выигрыш в помехозащищенности таких систем увеличивается при использовании систем НЛРП большей длительности. Известно, что помехоустойчивость (Р) систем, использующих сложные сигналы (ШПС), увеличивается при увеличении базы ШПС, что для дискретных сигналов тождественно увеличению их длительности, т.е. при увеличении увеличивается пропорционально Р. В соответствии оцениваются энергетическая скрытность
SE=[(V-1)Pош-1]˙ log2[1-(V-1) ˙Pош]-
-(V-1) Pош ˙log2 Pош=[(tи˙L-1) x (1)
x Poш-1]˙ log2[1-(tи· L-1) ˙Poш]-
- (tи ˙L-1) ˙Poш ˙log2Poш,
скрытность арсенала сменных параметров
Sv=log2V=log2 (tи L˙), (2)
маскирующая скрытность
Sм = log2V |-3 log2(V/3)| =
=log2[(tи ˙L)!]-3 log2[(tи˙L/3) !], (3)
временная скрытность
Sт = V log2[(Q/τ · L)]=tи ˙L [log2(Q/τ)+
+ log2L], (4)
время раскрытия системы сигналов
Тв=Sv˙ δ=Sv˙ (L ˙τ ). (5) где V=tи ˙L - полное множество кодовых рекуррентных последовательностей (КРП) - объем кодового словаря; Рош=Р(ηj/ζ ) i≠j - вероятность ошибки при регистрации вида ζ КРП, зависящая от уровня естественных помех и разнообразия объема V; Q - время наблюдения КРП; τ - интервал времени дискретизации процесса функционирования системы связи (τ = 1/F, где F - диапазон частот функционирования системы); L - длина КРП; δ - время раскрытия одной КРП; tи - число неинверсно-изоморфных преобразований НЛРП фиксированной длительности.Known devices for the formation of nonlinear recurrence sequences (NLRP) of discrete signals [1] and [2], providing the formation of NLRP, respectively, the durations L = 8, L = 10, L = 11, L = 16 and on their basis dictionaries NLRP (corresponding durations) and replacing them according to a given imitation-resistant, crypto-resistant program. The use of these devices provides increased noise immunity: noise immunity from natural and deliberate interference, stealth, imitation resistance, cryptographic stability of special communication systems with complex signals having limited frequency and energy resources, and the gain in noise immunity of such systems increases when using NLRP systems of longer duration. It is known that the noise immunity (P) of systems using complex signals (SHPS) increases with an increase in the ShSS base, which for discrete signals is identical to an increase in their duration, i.e. with increasing increases proportionally to R. In accordance with the estimated energy secrecy
S E = [(V-1) P os -1] ˙ log 2 [1- (V-1) о P os ] -
- (V-1) P Osh ˙log 2 P Osh = [(t and ˙L-1) x (1)
x P osh -1] ˙ log 2 [1- (t and · L-1) ˙P osh ] -
- (t and ˙L-1) ˙P error ˙log 2 P error ,
stealth arsenal of interchangeable parameters
S v = log 2 V = log 2 (t and L˙), (2)
masking stealth
S m = log 2 V | -3 log 2 (V / 3) | =
= log 2 [(t and ˙L)!] - 3 log 2 [(t and ˙L / 3)!], (3)
temporary secrecy
S t = V log 2 [(Q / τ · L)] = t and ˙L [log 2 (Q / τ) +
+ log 2 L], (4)
signal system opening time
T in = S v ˙ δ = S v ˙ (L ˙τ). (5) where V = t and ˙ L is the full set of code recurrence sequences (CRL) is the volume of the code dictionary; R osh = P (η j / ζ) i ≠ j is the probability of error during registration of the ζ PKP type, depending on the level of natural interference and the diversity of volume V; Q is the time of observation of the PKK; τ is the sampling time interval of the communication system functioning process (τ = 1 / F, where F is the frequency range of the system functioning); L is the length of the PKK; δ is the opening time of one PKK; t and is the number of noninverse-isomorphic transformations of NLRP of fixed duration.
Как видно из выражений (1) - (5) и как указывается в [2], при увеличении L увеличиваются и параметры скрытности систем. Поэтому существует практическая необходимость в использовании систем дискретных сигналов большой длительности вообще и особенно систем НЛРП, которые, как известно, являются стойкими к раскрытию структуры и имитации (т.е. для них в выражении (5) δ _→ ∞ ). В этой связи возникает задача синтеза устройств формирования НЛРП дискретных сигналов большой длительности, например L=30. Так, если использовать в системе НЛРП с L=30, то имеют выигрыш по сравнению с использованием НЛРП с L=16 соответственно по Sv в 1,87 раза, по SM в 8,88 раза, по Sт 1,83 раза, по Tv в 3,52 раза, по SE в 1,87 раза. Оптимальной НЛРП (кодом квадратичных вычетов) длительностью L=30 является Х= 110110111100010101110000100100.As can be seen from expressions (1) - (5) and as indicated in [2], with increasing L, the stealth parameters of the systems also increase. Therefore, there is a practical need to use systems of discrete signals of long duration in general, and especially NLRP systems, which, as you know, are resistant to the disclosure of structure and imitation (i.e., for them in expression (5) δ _ → ∞). In this regard, the problem arises of the synthesis of devices for the formation of NLRP of discrete signals of long duration, for example, L = 30. So, if you use NLRP with L = 30 in the system, then you have a gain compared to using NLRP with L = 16, respectively, by S v by 1.87 times, by S M by 8.88 times, by S t by 1.83 times , by T v by 3.52 times, by S E by 1.87 times. The optimal NLRP (quadratic residue code) of duration L = 30 is X = 110110111100010101110000100100.
Целью изобретения является повышение криптоустойчивости и имитостойкости связи за счет увеличения длины НЛРП. The aim of the invention is to increase the cryptographic and imitostability of communication by increasing the length of NLRP.
На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма работы устройства при формировании и смене словарей НЛРП. In FIG. 1 shows a diagram of a device; in FIG. 2 is a diagram of the operation of the device during the formation and change of NLRP dictionaries.
Устройство содержит блок 1 формирования циклической последовательности символов, блок 2 формирования оптимальной последовательности и блок 3 управления. Блок 1 формирования циклической последовательности символов содержит дешифратор 4, элемент 5 задержки, сумматор 6 по модулю два, регистр 7 сдвига. Блок формирования оптимальной последовательности содержит с первого по девятнадцатый элементы И8-26, один элемент ИЛИ 27. Блок 3 управления содержит первый и второй регистры 28 и 31, первый и второй счетчики 29 и 33, ключ 32, элемент ИЛИ 30 и генератор 34 тактовых импульсов. The device comprises a
Работу устройства можно разбить на две части: формирование одной НЛРП и формирование словаря НЛРП. The operation of the device can be divided into two parts: the formation of one NLRP and the formation of the NLRP dictionary.
Формирование одной НЛРП происходит следующим образом. The formation of one NLRP is as follows.
В первом такте на вход кода исходной фазы устройства поступает код исходной начальной фазы для состояния разрядов регистра 7, но предварительно код записывается в регистр 28 с помощью синхроимпульса "Запись исходного состояния", подаваемого на вход записи исходного состояния устройства. Во втором такте на вход запуска устройства поступает импульс "Начало работы", который, пройдя на вход генератора 34, включает его, а также обеспечивает списывание кода начальной фазы из регистра 28 в регистр 7, а пройдя через элемент ИЛИ 30, обеспечивает запись кода начальной фазы в регистр 7. В последующие такты 3-32 импульсы с генератора 34, поступающие на вход регистра 7 через элемент ИЛИ 30, обеспечивают последовательное изменение состояний разрядов регистра 7 в соответствии с функцией внутренней логики хi= xi-1xi-2xxi-3⊕xi-5 так, что, начиная с 33-го такта, состояния разрядов регистра 7 повторяются. Таким образом обеспечивается с периодом L= 30 повторение состояний разрядов регистра 7. Формирование при этом оптимальной ПСП (НЛРП).In the first clock, the code of the initial initial phase for the status of the bits of
хb= 110110111100010101110000100100 длительностью L=30 обеспечивается с помощью введенных элементов И. Логическая функция, которая должна быть обеспечена для формирования НЛРП хв, синтезирована и минимизирована с помощью метода карт Карно и представляет собой
Xi-4∨
Данный цикл работы может повториться, начиная с 33-го такта, что определяется оператором с помощью "кода шифра словари", подаваемого на вход кода шифра устройства.x b = 110110111100010101110000100100 with a duration of L = 30 is provided using the entered elements I. The logical function that must be provided for the formation of NLRP x c is synthesized and minimized using the Carnot map method and represents
X i-4 ∨
This cycle of work can be repeated starting from the 33rd clock cycle, which is determined by the operator using the “dictionary code code” supplied to the input of the device code code.
Формирование определенного типа словаря НЛРП происходит следующим образом. The formation of a certain type of NLRP dictionary is as follows.
Объем словаря НЛРП, как и любого другого словаря КРП, определяется числом автоизоморфных преобразований. Для НЛРП L=30 (характеристического кода) имеется один неинверсный изоморфизм, остальные (29) - автоморфные преобразования, которые представляют собой циклические сдвиги этого неинверсного изоморфизма. В нашем случае неинверсным изоморфизмом является НЛРП хв= = 110110111100010101110000100100, формирование которого обеспечивается устройством при начальной фазе регистра 28 11100. Для формирования других (автоморфных) НЛРП достаточно обеспечить начало формирования НЛРП не с начальной фазы 11100, как было показано, а с начальной фазы такой, которая соответствует какому-либо промежуточному состоянию разрядов регистра 7. Выбор в качестве начальной фазы любого промежуточного состояния регистра 7 не нарушает цикличной работы (с периодом L=30) регистра 7, так как это не зависит от начальной фазы из определенного набора начальных фаз (промежуточных состояний регистра 7). Характер словаря НЛРП, таким образом, зависит от того, какая начальная фаза устанавливается в регистре 7 после того, как была сформирована определенная (предыдущая) НЛРП. Порядок выбора начальных фаз, таким образом, определяет вид формируемого словаря НЛРП. Он может состоять только из одной постоянно формируемой НЛРП, только из двух постоянно формируемых НЛРП. В порядок выбора начальных фаз, таким образом, закладываются свойства имитостойкости, криптоустойчивости словаря НЛРП. Чем сложнее этот порядок чередования, тем выше имитостойкость, криптоустойчивость словаря НЛРП. Оптимальным в этом случае будет словарь, построенный с помощью такого порядка чередования НЛРП, который носит псевдослучайный характер. Однако в любом конкретном случае, определяемом условиями функционирования должна иметься возможность изменять этот порядок с помощью генератора.The volume of the NLRP dictionary, like any other PKK dictionary, is determined by the number of autoisomorphic transformations. For NLRP L = 30 (characteristic code), there is one non-inverse isomorphism, the rest (29) are automorphic transformations, which are cyclic shifts of this non-inverse isomorphism. In our case noninverted isomorphism is NLRP h = 110110111100010101110000100100 forming apparatus which is provided in the
В первом такте на вход кода шифра устройства оператором заносится код числа 3(00011). Это означает, что в регистре 28 после начала формирования первой НЛРП заполнено третье промежуточное состояние регистра 7 (в нашем случае это будет в пятый тактовый момент), состояние 00111 регистра 7, поскольку счетчик 33, в который записывается код числа 3 (00011) в качестве его начального состояния, переполняется и выдает импульс переполнения через три тактовых импульса. Затем по окончании формирования первой НЛРП запомненное промежуточное состояние регистра 7 считывается из регистра 28 в регистр 7, но уже в качестве его начальной фазы. Начинается процесс формирования другой НЛРП. Если к этому моменту не был изменен код шифра словаря, то в последующем опять запоминается в регистре 28 каждое промежуточное состояние регистра 7, затем считывается в регистр 7 в качестве его начальной фазы. Например, порядок чередования типа "каждая третья фаза" перебирает в конце концов (спустя 30 циклов) всевозможные начальные фазы так же, как и любой другой порядок типа "каждая n-я фаза", где n=2,3,...,30, а порядок типа "каждая первая фаза" обеспечивает формирование словаря, состоящего только из одной НЛРП. Таким образом, числом n в законе "каждая n-я фаза" закладывается порядок чередования начальных фаз, т.е. порядок чередования НЛРП в словаре, т.е. характер типа словаря НЛРП. В режиме формирования словаря НЛРП устройство работает следующим образом. In the first cycle, the operator enters the code number 3 (00011) at the input of the device cipher code. This means that in
В первом такте в регистр 31 записывается код шифра словаря в виде двоичного кода ключевого числа (например, 3-00011). Во втором такте синхроимпульс "Начало работы" обеспечивает считывание из регистра 31 в счетчик 33 код числа 3 (00011). В третьем такте вместе с началом формирования первой НЛРП тактовые импульсы с генератора 34 поступают для счета в счетчик 29, а через открытый ключ 32 на счетный вход счетчика 33. Так как в счетчик 33 было записано состояние "3" (00011), то, спустя три такта, на его выходе появляется импульс переполнения, который закрывает ключ 32, обеспечивает, если меняется код шифра, запись в регистр 31 кода другого числа и запись третьего промежуточного состояния регистра 7. Если код шифра не изменяется, то состояние регистра 31 не изменяется в этом такте. Спустя 30 тактовых импульсов генератора 34 на выходе счетчика 29 появляется импульс переполнения, который открывает ключ 32 и обеспечивает считывание кода числа 3 (в данном случае) на счетчик 33 и считывание в регистр 7 кода заполненной начальной фазы. Таким образом, в 33-м такте заканчивается формирование первой НЛРП и все устройство подготавливается для формирования последующей НЛРП из данного словаря, определяемого шифром-числом 3. Начиная с 34-го такта, начинается формирование НЛРП, определяемой начальной фазой 00111, которая была промежуточным состоянием регистра 7 в пятом такте (по фиг. 2). Эта НЛРП имеет вид М={011011110001010111000010010011} и тем самым представляет трехсимвольный сдвиг влево исходной НЛРП М={110110111100010101110000100100}. Таким образом, процесс формирования НЛРП продолжается по ранее описанному принципу так, что через каждые 30 тактов формируются новые НЛРП, сдвинутые от предыдущих на три символа влево. Конец формирования словаря такой НЛРП на фиг. 2 обозначен как конец НЛРП. В 64-м такте момент записывается (по усмотрению или оператора, или других программных средств) новый код шифра словаря, например 14-01110. Это, начиная с 67-го такта, обеспечивает формирование такого словаря НЛРП, в котором каждая последующая НЛРП отличается от предыдущих сдвигов на десять тактов влево. Процесс формирования НЛРП такой же, за исключением того, что импульс переполнения с выхода счетчика 33 появляется, спустя десять тактовых импульсов, а вследствие этого запоминается в регистре 28 десятое промежуточное состояние регистра 7 после начала формирования НЛРП. In the first clock cycle, the dictionary code is written into the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4751253 RU2024053C1 (en) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | Device for formation of dictionaries of nonlinear recurrent sequences |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4751253 RU2024053C1 (en) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | Device for formation of dictionaries of nonlinear recurrent sequences |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2024053C1 true RU2024053C1 (en) | 1994-11-30 |
Family
ID=21475592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4751253 RU2024053C1 (en) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | Device for formation of dictionaries of nonlinear recurrent sequences |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2024053C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2766859C1 (en) * | 2020-10-20 | 2022-03-16 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков имени Героя Советского Союза А.К. Серова" | Device of the third critical scheme of accelerated search and effective reception of broadband signals |
-
1989
- 1989-09-11 RU SU4751253 patent/RU2024053C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1457650, кл. G 06F 15/20, 1986. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1537022, кл. G 06F 15/20, 1986. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2766859C1 (en) * | 2020-10-20 | 2022-03-16 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков имени Героя Советского Союза А.К. Серова" | Device of the third critical scheme of accelerated search and effective reception of broadband signals |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2024053C1 (en) | Device for formation of dictionaries of nonlinear recurrent sequences | |
JP2577999B2 (en) | Head or arbitrary bit pulse generation circuit and sampling pulse generation circuit in pseudo noise code generation apparatus | |
US3665413A (en) | Waveform regenerator for use with a digital correlator | |
RU2439657C2 (en) | Device to generate code dictionaries of non-linear recurrent sequences | |
RU154062U1 (en) | DEVICE FOR SEARCHING TRANSFERS | |
RU2163027C2 (en) | Pseudorandom sequence generator (alternatives) | |
SU1401475A1 (en) | Device for generating nonlinear recurrent trains of discrete signals | |
RU2620725C2 (en) | Device for forming spoofing resistant nonlinear recurrent sequences | |
RU2093952C1 (en) | Digital circuit for frequency comparison | |
RU2022332C1 (en) | Orthogonal digital signal generator | |
RU2080651C1 (en) | Generator of random n-bit binary numbers | |
SU957260A2 (en) | Device for digital magnetic recording | |
SU1336249A1 (en) | Device for forming multiposition encoded sequences | |
SU1192120A1 (en) | Pulse sequence generator | |
SU1118990A1 (en) | Random signal generator | |
RU2022448C1 (en) | Noise-like signal simulator | |
RU104336U1 (en) | Pseudorandom Sequence Generator | |
SU734870A1 (en) | Device for shaping pulse codes of pseudorandom trains | |
SU788103A1 (en) | Pseudorandom train generator | |
SU1064437A2 (en) | Pseudorandom pulse sequence generator | |
RU2012054C1 (en) | Device for exhaustion of permutations | |
SU1504803A1 (en) | N-ary code shaper | |
RU2069888C1 (en) | Time space conversion method | |
SU1223350A1 (en) | Pseudorandom number generator | |
SU1177910A1 (en) | Device for generating quaternary-coded sequences |