RU216552U1 - MODIFIED INVARIANT AMPLITUDE MODULATOR WITH TWO REFERENCE SIGNALS - Google Patents
MODIFIED INVARIANT AMPLITUDE MODULATOR WITH TWO REFERENCE SIGNALS Download PDFInfo
- Publication number
- RU216552U1 RU216552U1 RU2022129088U RU2022129088U RU216552U1 RU 216552 U1 RU216552 U1 RU 216552U1 RU 2022129088 U RU2022129088 U RU 2022129088U RU 2022129088 U RU2022129088 U RU 2022129088U RU 216552 U1 RU216552 U1 RU 216552U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- amplitude
- signals
- information
- reference signals
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Предлагаемая полезная модель относится к области систем, сетей и устройств телекоммуникаций и радиотехники и может быть использована в радиопередающих устройствах, телекоммуникационных системах и устройствах, где требуется амплитудно-модулированный передаваемый сигнал для передачи в канал связи.The proposed utility model relates to the field of systems, networks and devices of telecommunications and radio engineering and can be used in radio transmitting devices, telecommunication systems and devices where an amplitude-modulated transmitted signal is required for transmission to a communication channel.
Достигаемый технический результат полезной модели направлен на возможность формирования амплитудно-модулированного передаваемого сигнала с повышенными характеристиками помехозащищенности к конкретному виду помех, а также для скрытности передаваемых сообщений в сравнении с прототипом и аналогами.The achieved technical result of the utility model is aimed at the possibility of generating an amplitude-modulated transmitted signal with increased noise immunity characteristics to a specific type of interference, as well as for the secrecy of transmitted messages in comparison with the prototype and analogues.
Это достигается тем, что в модифицированном инвариантном амплитудном модуляторе используется два опорных сигнала, из которых формируется амплитудно-модулированный передаваемый (информационный) сигнал, что позволяет использование в системе связи большее разнообразие сигналов, а не только сигналов подобной формы, как в известной инвариантной амплитудной модуляции. А в векторном представлении линия расположения концов векторов опорных и информационного сигналов может занимать произвольное положение относительно начала системы координат сигнального пространства. 2 ил. This is achieved by the fact that the modified invariant amplitude modulator uses two reference signals, from which an amplitude-modulated transmitted (information) signal is formed, which allows the use of a greater variety of signals in the communication system, and not just signals of a similar shape, as in the well-known invariant amplitude modulation . And in the vector representation, the line of location of the ends of the vectors of the reference and information signals can occupy an arbitrary position relative to the origin of the coordinate system of the signal space. 2 ill.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к области систем, сетей и устройств телекоммуникаций и радиотехники и может быть использована в радиопередающих устройствах, телекоммуникационных системах и устройствах, где требуется амплитудно-модулированный передаваемый сигнал для передачи в канал связи.The proposed utility model relates to the field of systems, networks and devices of telecommunications and radio engineering and can be used in radio transmitting devices, telecommunication systems and devices where an amplitude-modulated transmitted signal is required for transmission to a communication channel.
Достигаемый технический результат полезной модели направлен на возможность формирования амплитудно-модулированного передаваемого сигнала с повышенными характеристиками помехозащищенности к конкретному виду помех, а также для скрытности передаваемых сообщений в сравнении с прототипом и аналогами [1, 2].The achieved technical result of the utility model is aimed at the possibility of generating an amplitude-modulated transmitted signal with increased noise immunity characteristics to a specific type of interference, as well as for the secrecy of transmitted messages in comparison with the prototype and analogues [1, 2].
Это достигается тем, что в модифицированном инвариантном амплитудном модуляторе используется два опорных сигнала, из которых формируется амплитудно-модулированный передаваемый (информационный) сигнал, что позволяет использование в системе связи большее разнообразие сигналов, а не только сигналов подобной формы, как в известной инвариантной амплитудной модуляции. А в векторном представлении линия расположения концов векторов опорных и информационного сигналов может занимать произвольное положение относительно начала системы координат сигнального пространства (фиг. 1).This is achieved by the fact that the modified invariant amplitude modulator uses two reference signals, from which an amplitude-modulated transmitted (information) signal is formed, which allows the use of a greater variety of signals in the communication system, and not just signals of a similar shape, as in the well-known invariant amplitude modulation . And in the vector representation, the line of location of the ends of the vectors of the reference and information signals can occupy an arbitrary position relative to the origin of the coordinate system of the signal space (Fig. 1).
В полезной модели предложена модификация известной инвариантной амплитудной модуляции, передающей значения информационных элементов отношением длин векторов сигналов, лежащих на одной прямой, проходящей через начало системы координат сигнального пространства [3]. Модификация такой модуляции позволяет использовать сигналы, концы векторов которых лежат на прямой, не обязательно проходящей через начало системы координат сигнального пространства.The utility model proposes a modification of the well-known invariant amplitude modulation that conveys the values of information elements by the ratio of the lengths of the signal vectors lying on the same straight line passing through the origin of the signal space coordinate system [3]. Modification of such modulation allows using signals, the ends of vectors of which lie on a straight line, not necessarily passing through the origin of the signal space coordinate system.
Синтез модифицированной инвариантной амплитудной модуляции.Synthesis of modified invariant amplitude modulation.
С целью обеспечения большей наглядности процедуры синтеза модифицированной инвариантной амплитудной модуляции используется двумерное сигнальное пространство, координатные оси которого соответствуют некоторым ортонормированным базисным функциям времени, например, функциям Котельникова ϕ1(t) и ϕ2(t), отличающимися временным сдвигом, обеспечивающим их ортогональность. При этом сигналы могут быть представлены двумя временными отсчетами, величины которых задают координаты концов векторов сигналов в двумерном сигнальном пространстве (фиг. 1).In order to provide greater clarity of the procedure for synthesizing the modified invariant amplitude modulation, a two-dimensional signal space is used, the coordinate axes of which correspond to some orthonormal basis functions of time, for example, the Kotelnikov functions ϕ 1 (t) and ϕ 2 (t), which differ in a time shift that ensures their orthogonality. In this case, the signals can be represented by two time samples, the values of which specify the coordinates of the ends of the signal vectors in the two-dimensional signal space (Fig. 1).
На фиг. 1 слева изображена прямая линия, занимающая общее положение и не проходящая через начало систем координат сигнального пространства. Точки А, В, и С задают концы трех векторов входных сигналов In FIG. 1 on the left shows a straight line that occupies a general position and does not pass through the origin of the signal space coordinate systems. Points A, B, and C define the ends of the three vectors of input signals
Как уже упоминалось [1, 2], преобразование входных сигналов в выходные описывается аффинной группой преобразований. На фиг. 1 пунктирные линии отображают схему аффинного преобразования концов векторов входных сигналов в концы векторов соответствующих выходных сигналов Одна из возможных форм записи инварианта аффинного преобразования в форме «отношения трех точек» в данном примере имеет следующий видAs already mentioned [1, 2], the transformation of input signals into output signals is described by an affine group of transformations. In FIG. 1 dotted lines represent the scheme of affine transformation of the ends of the vectors of the input signals into the ends of the vectors of the corresponding output signals One of the possible forms of writing the invariant of an affine transformation in the form of a “three-point relation” in this example has the following form
Возможна и такая запись инвариантаIt is also possible to write the invariant
Примем, что в (1) S1(t) и S2(t) выполняют роль так называемых «опорных сигналов», a S3(t) - информационного Si(t). При этом из (1) можно получить алгоритм модифицированной инвариантной амплитудной модуляции [1, 2]:We assume that in (1) S 1 (t) and S 2 (t) play the role of the so-called "reference signals", and S 3 (t) - information S i (t). In this case, from (1) it is possible to obtain the modified invariant amplitude modulation algorithm [1, 2]:
алгоритм модуляции, modulation algorithm,
где Ji - значение передаваемого информационного элемента;where J i is the value of the transmitted information element;
- вектор информационного сигнала Si(t), который совместно с опорными сигналами S1(t) и S2(t) передает значение информационного элемента Ji; - the vector of the information signal S i (t), which together with the reference signals S 1 (t) and S 2 (t) conveys the value of the information element J i ;
- вектор первого опорного сигнала S1(t); - vector of the first reference signal S 1 (t);
- вектор второго опорного сигнала S2(t); - vector of the second reference signal S 2 (t);
i - номер интервала времени в течении которого осуществляется передача значения информационного элемента Ji.i - number of the time interval during which the value of the information element J i is transmitted.
Из выражения (2) можно получить второй алгоритм модифицированной инвариантной амплитудной модуляции [1,2]:From expression (2) one can obtain the second algorithm of the modified invariant amplitude modulation [1,2]:
алгоритм модуляции. modulation algorithm.
Структурная схема модифицированного инвариантного амплитудного модулятора с двумя опорными сигналами.Block diagram of a modified invariant amplitude modulator with two reference signals.
Структурная схема модулятора изображена на фиг. 2. Схема состоит из:The block diagram of the modulator is shown in Fig. 2. The scheme consists of:
ГИЭ - генератор информационных элементов;IIE - generator of information elements;
ГПОС - генератор первого опорного сигнала;GPOS - generator of the first reference signal;
ГВОС - генератор второго опорного сигнала;GVOS - generator of the second reference signal;
БВРВ - блок вычисления разницы векторов;BVRV - block for calculating the difference of vectors;
БОАМИЛМ - блок определения алгоритма модифицированной амплитудной модуляций;BOAMILM - block for determining the modified amplitude modulation algorithm;
БГС и У - блок групповой синхронизации и управления;BGS and U - block of group synchronization and control;
Умножителя;multiplier;
Сумматора;adder;
Мультиплексора.Multiplexer.
Работа модулятора начинается с формирования двух опорных сигналов разных форм генераторам первого и второго опорного сигнала (ГПОС, ГВОС). Опорные сигналы с выходов генераторов поступают на блок вычисления разности векторов (БВРВ), далее полученный результат от БВРВ поступает на умножитель. Одновременно на умножитель поступают информационные элементы с генератора информационных элементов, которые необходимо передать в канал связи. Параллельно с поступлением опорных сигналов на БВРВ, опорные сигналы поступают на вход блока определения алгоритма модифицированной инвариантной амплитудной модулятора (БОАМИАМ). В БОАМИЛМ определяется алгоритм, по которому будет производиться модуляция по выражению (1) или (2). Если будет выбран 1 алгоритм модуляции, то с выхода БОАМИАМ будет подан второй опорный сигнал, если будет выбран 2 алгоритм модуляции, то с выхода БОАМИАМ будет подан первый опорный сигнал. Выбранный опорный сигнал с БОАМИАМ и результат с умножителя поступают на сумматор, на выходе которого получаем информационный сигнал для передачи в канал связи. Для последовательной передачи в канал связи первого и второго опорного сигнала, а также информационного сигнала используется мультиплексор.The work of the modulator begins with the formation of two reference signals of different forms to the generators of the first and second reference signal (GPOS, GVOS). The reference signals from the outputs of the generators are fed to the block for calculating the difference of vectors (BVRV), then the result obtained from the BVRV is fed to the multiplier. At the same time, the multiplier receives information elements from the generator of information elements, which must be transferred to the communication channel. In parallel with the receipt of the reference signals to the BVR, the reference signals are fed to the input of the block for determining the algorithm of the modified invariant amplitude modulator (BOAMIAM). In BOAMILM, an algorithm is defined by which modulation will be performed according to expression (1) or (2). If modulation algorithm 1 is selected, then the second reference signal will be sent from the BOAMIAM output, if modulation algorithm 2 is selected, then the first reference signal will be sent from the BOAMIAM output. The selected reference signal from BOAMIAM and the result from the multiplier are fed to the adder, at the output of which we obtain an information signal for transmission to the communication channel. A multiplexer is used for sequential transmission of the first and second reference signal, as well as the information signal, into the communication channel.
Согласованная работа всех блоков модифицированного инвариантного амплитудного модулятора обеспечивается блоком групповой синхронизации и управления. Для наглядности на фиг. 2 от БГС и У до всех блоков модифицированного инвариантного амплитудного модулятора не показаны соединительные линии.The coordinated operation of all blocks of the modified invariant amplitude modulator is provided by the block of group synchronization and control. For clarity, in Fig. 2 from BGS and U to all blocks of the modified invariant amplitude modulator, connecting lines are not shown.
Заключение:Conclusion:
Модифицированный инвариантный амплитудный модулятор с двумя опорными сигналами для системы связи с модифицированной инвариантной модуляцией является дальнейшим обобщением известной системы с инвариантной амплитудной модуляцией [3].Modified invariant amplitude modulator with two reference signals for a communication system with modified invariant modulation is a further generalization of the known system with invariant amplitude modulation [3].
Преимуществом данной полезной модели заключается в отсутствии необходимости обеспечения подобия форм используемых сигналов, как это имеет место у прототипа. Линия расположения концов векторов передаваемых сигналов может занимать произвольное положение в системе координат сигнального пространства. Это обстоятельство может быть использовано для повышения степени скрытности передаваемых сообщений аналогично известному методу перестройки несущей частоты [1, 2].The advantage of this utility model is that there is no need to ensure the similarity of the shapes of the signals used, as is the case with the prototype. The line of location of the ends of the vectors of the transmitted signals can occupy an arbitrary position in the coordinate system of the signal space. This circumstance can be used to increase the degree of secrecy of transmitted messages similarly to the known method of carrier frequency tuning [1, 2].
Кроме того, при изменении последовательности передачи опорных сигналов с учетом длин их векторов появляется возможность передавать признак положительности или отрицательности величин информационных элементов. Например, признак положительности может заключаться в том, что первый во времени опорный сигнал имеет меньшую длину вектора по сравнению с длиной вектора второго по времени опорного сигнала. Признак отрицательности передается обратным порядком следования опорных сигналов.In addition, when changing the sequence of transmission of reference signals, taking into account the lengths of their vectors, it becomes possible to transmit a sign of the positive or negative values of information elements. For example, a sign of being positive may be that the temporally first reference signal has a shorter vector length compared to the vector length of the second temporally reference signal. The sign of negativity is transmitted by the reverse order of the reference signals.
Таким образом, предлагаемая модифицированная инвариантная модуляция позволяет увеличить вдвое объем алфавита информационных элементов по сравнению с прототипом.Thus, the proposed modified invariant modulation makes it possible to double the volume of the alphabet of information elements in comparison with the prototype.
В модифицированной инвариантной амплитудной модуляции в отличие от инвариантной амплитудной модуляции используются сигналы не одной формы, а трех разных форм - два разных опорных сигнала и информационный, также отличающийся по форме от опорных. Это означает, что для перехвата сообщений, передаваемых системой связи с модифицированной инвариантной амплитудной модуляцией, задача противника усложняется троекратно. Для вычисления значения передаваемого информационного элемента ему необходимо обнаружить и оценить параметры трех заранее неизвестных сигналов разной формы, а не одной формы, как в случае системы передачи с инвариантной амплитудной модуляцией. Таким образом, можно утверждать о втрое больших вычислительных затратах по перехвату сообщений в системе связи с модифицированной инвариантной амплитудной модуляцией по сравнению с системой-прототипом или, другими словами, о трехкратном увеличении информационной безопасности (скрытности) передачи.In the modified invariant amplitude modulation, in contrast to the invariant amplitude modulation, signals are used not of one form, but of three different forms - two different reference signals and an information signal, which also differs in shape from the reference ones. This means that in order to intercept messages transmitted by a communication system with a modified invariant amplitude modulation, the enemy's task becomes three times more difficult. To calculate the value of the transmitted information element, it needs to detect and evaluate the parameters of three previously unknown signals of different shapes, and not one shape, as in the case of a transmission system with invariant amplitude modulation. Thus, it can be argued about three times the computational cost of intercepting messages in a communication system with a modified invariant amplitude modulation compared to the prototype system or, in other words, about a threefold increase in the information security (stealth) of transmission.
Список используемой литературы.Bibliography.
1. И.И. Павлов Оценка помехоустойчивости системы связи с МИАМ // Вестник связи. - 2020. - №5 с. 5.1. I.I. Pavlov Estimation of noise immunity of the communication system with MIAM // Vestnik svyazi. - 2020. - No. 5 p. 5.
2. Модифицированная инвариантная амплитудная модуляция / В.В. Лебедянцев, С.С. Абрамов, И.И. Павлов, Е.В. Морозов, Е.С. Абрамова, М.С. Павлова // Т - Comm. Телекоммуникации и транспорт. 2020. Т. 14, №6. С. 13-19.2. Modified invariant amplitude modulation / V.V. Lebedyantsev, S.S. Abramov, I.I. Pavlov, E.V. Morozov, E.S. Abramova, M.S. Pavlova // T - Comm. Telecommunications and transport. 2020. Vol. 14, No. 6. pp. 13-19.
3. Лебедянцев В.В. Разработка и исследование методов анализа и синтеза инвариантных систем связи. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Новосибирск, 1995 г.3. Lebedyantsev V.V. Development and research of methods for analysis and synthesis of invariant communication systems. Dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences. Novosibirsk, 1995
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU216552U1 true RU216552U1 (en) | 2023-02-14 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1061686A1 (en) * | 1998-02-26 | 2000-12-20 | José Maria Pousada Carballo | Call masking system for mobile telephone |
RU2277750C1 (en) * | 2004-12-03 | 2006-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Рязанское конструкторское бюро "Глобус" | Amplitude modulator |
JP2009074918A (en) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Nec Corp | Synthetic aperture radar, and method and program for compact polarimetry sar processing |
RU2660450C1 (en) * | 2017-05-29 | 2018-07-06 | Акционерное общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" | Device of radar location station with continuous linear-frequency-modulated signal and synthesis of aperture |
RU205933U1 (en) * | 2021-04-07 | 2021-08-12 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южный федеральный университет» | AMPLITUDE MODULATOR |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1061686A1 (en) * | 1998-02-26 | 2000-12-20 | José Maria Pousada Carballo | Call masking system for mobile telephone |
RU2277750C1 (en) * | 2004-12-03 | 2006-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Рязанское конструкторское бюро "Глобус" | Amplitude modulator |
JP2009074918A (en) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Nec Corp | Synthetic aperture radar, and method and program for compact polarimetry sar processing |
RU2660450C1 (en) * | 2017-05-29 | 2018-07-06 | Акционерное общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" | Device of radar location station with continuous linear-frequency-modulated signal and synthesis of aperture |
RU205933U1 (en) * | 2021-04-07 | 2021-08-12 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южный федеральный университет» | AMPLITUDE MODULATOR |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102624502B1 (en) | Systems, methods and devices for modulation-agnostic unitary braid division multiplexing signal conversion | |
Butman et al. | Interplex-an efficient multichannel PSK/PM telemetry system | |
KR101084144B1 (en) | Method and apparatus for improving PAPR in OFDM or OFDMA communications system | |
Koplowitz et al. | The number of digital straight lines on an N* N grid | |
CN107231228B (en) | Hybrid chaotic low interception communication system design method | |
CN113079122B (en) | Design method for truncating and extrapolating pilot frequency sequence in reconstructed multi-carrier signal | |
Souza et al. | Digital communication systems based on three-dimensional chaotic attractors | |
RU216552U1 (en) | MODIFIED INVARIANT AMPLITUDE MODULATOR WITH TWO REFERENCE SIGNALS | |
CN114915398A (en) | Variational self-encoder-based chaotic encryption method, application, computer equipment and storage medium | |
Haroun et al. | A new 3D chaotic cipher for encrypting two data streams simultaneously | |
WO2017117818A1 (en) | Signal processing method and sending end device | |
CN106685474A (en) | Circulating spread spectrum modulation method based on ZC sequence | |
Miao et al. | Orthogonal time chirp space modulation based upon fractional Fourier transform | |
RU224777U1 (en) | INVARIANT AMPLITUDE DEMODULATOR WITH TWO REFERENCE SIGNALS | |
de Almeida Ramos et al. | Cryptography by Synchronization of Hopfield Neural Networks that Simulate Chaotic Signals Generated by the Human Body | |
CN111385234B (en) | OFDM radar communication integrated waveform processing method, device, terminal and storage medium | |
RU2682904C1 (en) | Information exchange method using modulation of frequency shift and coherent signal accumulation | |
Al Bassam et al. | Chaos-based communication systems | |
Sestaсova et al. | Analysis of the correlation properties of direct and inverse composite Walsh functions | |
KR102039910B1 (en) | A preamble signal generating method for underwater ultra-wideband communication and a device thereof | |
Kadtke et al. | Adaptive methods for chaotic communication systems | |
RU57538U1 (en) | SECRET TRANSMISSION DEVICE | |
Cifici et al. | An optimal estimation algorithm for multiuser chaotic communications systems | |
Anishchenko et al. | Reconstruction of dynamic systems as applied to secure communications | |
Li et al. | Unsupervised Modulation Recognition Method Based on Multi-Domain Representation Contrastive Learning |