RU218369U1 - Устройство передачи и приема сигналов с относительной фазовой модуляцией и расширенным спектром - Google Patents

Устройство передачи и приема сигналов с относительной фазовой модуляцией и расширенным спектром Download PDF

Info

Publication number
RU218369U1
RU218369U1 RU2023105594U RU2023105594U RU218369U1 RU 218369 U1 RU218369 U1 RU 218369U1 RU 2023105594 U RU2023105594 U RU 2023105594U RU 2023105594 U RU2023105594 U RU 2023105594U RU 218369 U1 RU218369 U1 RU 218369U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
multiplier
multipliers
signals
reception
Prior art date
Application number
RU2023105594U
Other languages
English (en)
Inventor
Рафаэль Рифгатович Биккенин
Алексей Анатольевич Андрюков
Игорь Викторович Макаров
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова"
Application granted granted Critical
Publication of RU218369U1 publication Critical patent/RU218369U1/ru

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к технике связи и может быть применена для передачи и приема дискретных сигналов с относительной фазовой модуляцией (ОФМ) в системах с расширенным спектром (с шумоподобными сигналами) в условиях организованных (преднамеренных) помех. Техническим результатом полезной модели является повышение скрытности и помехоустойчивости в условиях действия организованных преднамеренных помех, имеющих структуру, похожую на сигналы, и превышающих их по мощности в каналах передачи данных. Устройство содержит источник дискретных сигналов (1), регистр сдвига (передачи) (2), коммутатор (мультиплексор передачи) (3), перемежитель (передачи) (4), блок перекодирования ОФМ (5), первый перемножитель (передачи) (6), второй перемножитель (передачи) (7), генератор несущего колебания (передачи) (8), первый перемножитель приема (9), перемножитель (приема) (10), регистр сдвига (приема) (11), коммутатор (мультиплексор приема) (12), генератор (опорный) несущего колебания (13), фазовращатель на π/2 (14), вторые перемножители (приема) (15, 16), интеграторы (приема) (17, 18), третьи перемножители (приема) (19, 20), элементы задержки (приема) (21, 22), сумматор (приема) (23), блок накопления (24), решающий блок (25).

Description

Полезная модель относится к технике связи и может быть применена для передачи и приема дискретных сигналов с относительной фазовой модуляцией (ОФМ) в системах с расширенным спектром (с шумоподобными сигналами) в условиях организованных (преднамеренных) помех.
Известны демодулятор с фазоразностной модуляцией (А.С. 1478370, МПК H04L 27/22, 1989), способ демодуляции сигналов с относительной фазовой модуляцией и устройство его осуществления (Патент 2099892, МПК H04L 27/22, 1997), способ передачи и приема дискретной информации с псевдослучайными сигналами (Патент 2284666, МПК H04L 9/12, 2006), способ передачи информации с помощью шумоподобных сигналов и устройство для его реализации (Патент 2362273, H04L, 22/18, 2009), демодулятор сигналов с относительной фазовой модуляцией (Патент 2460224, МПК H04L 27/22, НОЗС 3/00, 2012), демодулятор сигналов с относительной фазовой модуляцией (Патент 2460225, МПК H03D 3/02, H04L 27/22, 2012), цифровой демодулятор сигналов с относительной фазовой модуляцией (Патент 2505922, МПК H03D 3/02,2014).
Часть из названных технических решений реализует обработку сигналов с относительной фазовой модуляцией и могут обеспечить помехоустойчивый прием в условиях естественных помех (шумов) в каналах связи. Но в условиях преднамеренных помех они будут неработоспособны.
В [1] доказано, что для дискретных фазомодулированных сигналов оптимальной преднамеренной помехой является также дискретное фазомодулированное колебание, частота и длительность посылок которого совпадают с аналогичными параметрами сигнала. При противофазной и более мощной помехе демодулятор станет регистрировать ее вместо передаваемого сигнала.
Для обеспечения необходимой степени защиты от воздействия сигналоподобных преднамеренных помех в настоящее время применяются сигналы с расширенным спектром, формируемые при помощи псевдослучайных последовательностей [2-6]. При обработке на приеме в демодуляторе совокупности названных сигналов и преднамеренных организованных помех происходит преобразование этих помех в подобие естественного шума, обеспечиваемого моделью белого гауссовского шума (БГШ). Поэтому последующая обработка сигналов не вызывает значительных затруднений, так как методы их приема в условиях естественных шумовых помех разработаны и весьма эффективны.
Из названных здесь два технических решения, используя шумоподобные (псевдослучайные) сигналы с расширенным спектром, могут обеспечить их прием в условиях действия организованных преднамеренных помех при соотношениях сигнал/помеха меньших единицы. Такое свойство в данных технических решениях реализуется, как отмечено, на основе применения псевдослучайных (псевдошумовых) кодов, которые формируются с помощью специального генератора, представляющего собой сдвиговый регистр с линейными обратными связями [2, 4, 6].
Формируемый в этом случае псевдошумовой код является последовательностью максимальной длины либо связанной с ней последовательностью Голда и др. Это детерминированные последовательности, но они обладают свойствами, подобными случайным (стожастическим) [2, 4, 6]. Вместе с тем здесь имеет место серьезная проблема: по сегменту (отрезку) такой последовательности, равному удвоенному числу ячеек памяти в регистре сдвига - формирователе псевдослучайного сигнала, можно восстановить всю псевдослучайную последовательность, используемую для расширения исходного сигнала [2]. В результате нарушается скрытность шумоподобных сигналов, и они становятся доступными для воздействия на них преднамеренных помех, безопасность передачи сигналов и содержащейся в них информации становится невозможной.
Для обеспечения необходимой скрытности и безопасности передачи сигналов с расширенным спектром в [7] предложено полностью отказаться от генераторов псевдослучайных последовательностей. Вместо этого для расширения спектра сигнала предлагается применять последовательности посылок, вырабатываемых случайным образом самим источникам цифровой информации. Случайность на выходе источника дискретных (цифровых) сигналов обеспечивается соответствующими методами шифрования данных [7]. Таким образом, результирующая последовательность двоичных посылок, применяемая для расширения спектра сигнала, после шифрования становится случайной, ее посылки будут независимыми друг от друга и появляются с вероятностью 1/2, что соответствует закону распределения случайных величин Бернулли. Иными словами, расширяющая последовательность в течение сеанса связи не повторяется, что и будет обеспечивать скрытность передачи данных.
В настоящее время во многих системах цифровой передачи данных применяется шифрование информации. К числу таких систем относятся и системы сотовой связи, построенные на основе стандарта GSM, услугами которой пользуются абоненты через операторов компаний «Мегафон», «Билайн», «МТС», «Теле-2» и др.
В связи со сказанным далее считается, что источник сигналов (информации) вырабатывает (после шифрования) случайную последовательность двоичных посылок.
На приемной стороне при обработке поступающих сигналов с расширенным спектром процедура, обратная расширению, реализуется подобным образом. С этой целью принимаемые двоичные посылки используются в составе последовательности, управляющей процедурой восстановления данных [7].
В современных условиях при формировании псевдослучайных (шумоподобных) сигналов с расширенным спектром применяются фазовые методы модуляции [3, 5, 6], в частности, относительная фазовая модуляция (ОФМ), в иностранной литературе именуемая differential phase shift Keying (DPSK), в некоторых отечественных источниках - фазоразностная модуляция (ФРМ) [8]. Далее будет использован термин относительная фазовая модуляция.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является корреляционный приемник последовательного составного сигнала с однократной ФРМ (см.: Окунев Ю.Б., Яковлев Д.А. Широкополосные системы связи с составными сигналами. - М.: Связь, 1968. - 168 с, рис. 2.17 на с. 68 [8]).
Названный приемник содержит первый перемножитель, две ветви приема, каждая из которых состоит из последовательно соединенных вторых перемножителей, интеграторов, третьих перемножителей, подключенных ко входам блока сложения, при этом ко вторым входам вторых перемножителей подключен генератор опорного сигнала в одной ветви непосредственно, а в другой ветви через фазовращатель на π/2, выходы интеграторов через элементы задержки в каждой ветви соединены со вторыми входами третьих перемножителей.
В указанном выше источнике (Окунев Ю.Б., Яковлев Д.А. Широкополосные системы связи с составными сигналами [8]) на с. 12-13, 67-68 показано, что в названном приемнике для восстановления к исходному виду расширенного спектра сигнала могут быть применены последовательности Баркера [9] в сочетании с фазовыми методами демодуляции. Эти последовательности являются весьма короткими (наибольшая их длина не превышает 13 двоичных элементов). Поэтому обеспечить скрытность передачи и защищенность от помех, похожих на сигнал с их помощью не удается, поскольку в течение сеанса передачи данных структура сигнала будет регулярно повторяться. Это приводит к достаточно быстрому вскрытию структуры сигнала с расширенным при помощи последовательности Баркера спектром.
Для устранения данного недостатка можно применить так называемые самокодируемые расширяющие последовательности [7], формируемые случайным образом из потока информационных посылок, выдаваемых источником информации.
Цель полезной модели - повышение скрытности и помехоустойчивости в условиях действия организованных преднамеренных помех, имеющих структуру, похожую на сигналы и превышающих их по мощности в каналах передачи данных.
В источнике [8], где описано устройство-прототип отсутствует функциональное представление передающей стороны, поэтому отметим, что на передаче формирование сигнала с расширенным спектром может быть реализовано по схеме, как показано на рис. 1.4 в [5] на с. 27. Эта схема содержит последовательно соединенные два перемножителя, при этом ко второму входу второго перемножителя подключен генератор несущего колебания. Второй перемножитель является по сути фазовым модулятором и реализует процедуру дискретной фазовой модуляции.
Для достижения поставленной цели в известное устройство, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные источник дискретных сигналов, два перемножителя, при этом ко второму входу второго перемножителя подключен генератор несущего колебания, на приемной стороне первый перемножитель приемника, две ветви приема, каждая из которых состоит из последовательно соединенных вторых перемножителей приемника, интеграторов, третьих перемножителей приемника, подключенных ко входам сумматора, при этом ко вторым входам вторых перемножителей приемника подключен генератор (опорный) несущего колебания в одной ветви непосредственно, а в другой ветви через фазовращатель на π/2, выходы интеграторов через элементы задержки в каждой ветви соединены со вторыми входами третьих перемножителей приемника, введены на передающей стороне подключенные к выходу источника дискретных сигналов последовательно соединенные регистр сдвига, коммутатор, перемежитель, блок перекодирования ОФМ, выход которого подключен ко второму входу первого перемножителя (передачи), на приемной стороне подключенные к выходу сумматора последовательно соединенные блок накопления, решающий блок, регистр сдвига, коммутатор, перемежитель, выход которого соединен со вторым входом первого перемножителя приемника, при этом выход решающего блока является выходом устройства.
На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства. На фиг. 2 представлены результаты оценки эффективности предлагаемого устройства.
Устройство передачи и приема сигналов с относительной фазовой модуляцией и расширенным спектром содержит на передающей стороне последовательно соединенные источник дискретных сигналов 1, перемножители 6 и 7, при этом ко второму входу второго перемножителя 7 подключен генератор несущего колебания 8, кроме того подключенные к выходу источника дискретных сигналов 1 последовательно соединенные регистр сдвига 2, коммутатор (мультиплексор) 3, перемежитель 4, блок перекодирования ОФМ 5, выход которого подключен ко второму входу первого перемножителя 6, на приемной стороне первый перемножитель приемника 9, две ветви приема, каждая из которых состоит из последовательно соединенных вторых перемножителей приемника 15 и 16, интеграторов 17 и 18, третьих перемножителей приемника 19 и 20, подключенных ко входам сумматора 23, при этом ко вторым входам вторых перемножителей приемника 15 и 16 подключен генератор (опорный) несущего колебания 13 в одной ветви непосредственно, в другой ветви - через фазовращатель на π/2 14, выходы интеграторов 17 и 18 через элементы задержки 21 и 22 в каждой ветви приема соединены со вторыми входами третьих перемножителей приемника 19 и 20, а также подключенные к выходу сумматора 23 последовательно соединенные блок накопления 24, решающий блок 25, регистр сдвига (приема) 11, коммутатор (мультиплексор) 12, перемежитель 10, выход которого соединен со вторым входом первого перемножителя приемника 9, при этом выход решающего блока 25 является выходом устройства.
Новая совокупность, образованная за счет введения блоков и элементов, указанных выше, позволяет для расширения спектра сигнала применять последовательность посылок, вырабатываемых случайным образом источником цифровой информации (дискретных сигналов), что приводит к положительному эффекту - повышению скрытности и помехоустойчивости в условиях действия организованных преднамеренных помех, имеющих структуру, похожую на сигналы и превышающих их по мощности в каналах передачи данных.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Сформированная источником 1 случайная последовательность двоичных посылок сигнала поступает на вход первого перемножителя передачи 6 и одновременно в регистр сдвига (передачи) 2 с заданной скоростью. Данный регистр 2 представляет собой последовательно соединенную цепочку триггеров (ячеек памяти). По управляющему (тактовому) сигналу содержимое каждого предыдущего триггера переписывается в следующий по порядку в цепочке триггер (см., например: Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника и микропроцессорная техника. М.: КНОРУС, 2016. С. 695-700). С помощью коммутатора (мультиплексора) 3 осуществляется последовательное считывание посылок сигнала с выходов каждой очередной ячейки памяти. Коммутатор (мультиплексор) является устройством, которое позволяет подключать несколько своих входов к одному выходу, и может быть реализован в виде известного устройства (см., например: Кириченко П.Г. Цифровая электроника для начинающих. СПб.: БХВ-Петербург, 2019. С. 93-95). При этом скорость считывания посылок сигнала коммутатором 3 с регистра сдвига 2 превосходит скорость поступления управляющих (тактовых) сигналов в n раз. В результате на каждую посылку сигнала от источника 1 будет приходится я посылок (субэлементов, чипов) на выходе коммутатора (мультиплексора) 3.
Далее посылки сигнала поступают в перемежитель (передачи) 4, где осуществляется их перемешивание (перемежение), что приводит к равномерному и независимому друг от друга распределению этих посылок сигнала в передаваемой расширяющей последовательности. Данная процедура обеспечивает формирование случайной расширяющей последовательности посылок, что и позволяет обеспечить скрытность передачи данных. В перемежитель 4 посылки сигнала записываются по столбцам, а считываются по строкам из двумерного массива данных. Перемежитель 4 может быть реализован в виде известных устройств перемежения (см., например, патент на изобретение RU 2448410, МПК Н03М 13/27, 2012).
С выхода перемежителя 4 посылки преобразованного сигнала со скоростью в n раз больше скорости передачи информационных посылок от источника 1 поступают на блок перекодирования ОФМ 5. После перекодирования по правилу относительной фазовой модуляции эти посылки поступают на второй вход первого перемножителя (передачи) 6. В результате в момент нахождения в перемножителе 6 информационной посылки сигнала от источника 1 будет формироваться так называемый шумоподобный (практически случайный) сигнал. Иными словами, происходит расширение спектра исходного сигнала вследствие преобразования каждой очередной информационной посылки сигнала в совокупность n субэлементов, длительность каждого из них в n раз меньше длительности исходного информационного сигнала, т.е. Tcи/n, где Tc - длительность субэлемента, Ти - длительность исходной посылки сигнала, выдаваемой источником 1.
После процедуры модуляции, осуществляемой вторым перемножителем 7 (фазовым модулятором) совместно с генератором несущего колебания 8, на выходе перемножителя 7 образуется последовательность посылок сигнала с расширенным спектром и относительной фазовой модуляцией (ОФМ). При этом реализуется равномерность и независимость появление очередной посылки от предыдущих посылок сигнала.
Таким образом, на передающей стороне образуются сигналы вида
Figure 00000001
где
Figure 00000002
- единичный импульс фиксированной длительностью длительности
Figure 00000003
который определяет временной интервал субэлемента сформированного сложного псевдослучайного ОФМ сигнала,
Figure 00000004
Figure 00000005
- дискретная величина, связанная с k-м элементом расширяющей последовательности, поступающей на второй вход первого перемножителя (6), при этом
Figure 00000006
в соответствии с правилом перекодирования ОФМ (γk ∈ {0,1} - последовательность субэлементов сигнала на выходе блока перекодирования ОФМ 5). Блок перекодирования ОФМ 5 может быть реализован в виде известного устройства (см., например, схему на рис. 1.10а на с. 21 в: Окунев Ю.Б. Цифровая передача информации фазоманипулированными сигналами. - М.: Радио и связь, 1991. - 296 с.).
Псевдослучайность сигнала здесь понимается в том смысле, что расширяющая спектр сигнала последовательность должна быть известна на приемной стороне, в противном случае не может быть восстановления исходного сигнала. Постороннему наблюдателю (противнику) передаваемый сигнал должен представляться как чисто случайный вследствие его неповторяемости в течение сеанса передачи данных.
На приемной стороне принимаемый сигнал перемножается на сформированную в приемнике последовательность, аналогичную расширяющей последовательности на передаче. С выхода первого перемножителя приема 9 сигнал, с которого после процедуры перемножения снимается расширяющая последовательность, поступает одновременно по объединенному входу на вторые перемножители (приема) 15 и 16 в первую и вторую ветви приема соответственно. Одновременно с принимаемым сигналом через первый перемножитель 9 проходит преднамеренная (организованная) помеха, которая на его выходе принимает вид, подобный естественному шуму в канале связи, т.е. становится случайным (стохастическим) процессом.
На вторые входы вторых перемножителей 15 и 16, выполняющих функции фазовых детекторов, подается сигнал от генератора (опорного) несущего колебания 13, причем на второй вход второго перемножителя 16 непосредственно, а на второй вход второго перемножителя 15 через фазовращатель 14 на π/2, так чтобы в одной ветви реализовать обработку компоненты косинуса, а второй ветви приема - компоненты синуса.
Посылки сигнала в смеси с помехой после выполняющих роль фазовых детекторов вторых перемножителей 15 и 16 проходят через интеграторы (приема) 17 и 18, являющиеся по существу фильтрами нижних частот, и поступают на первые входы третьих перемножителей (приема) 19 и 20 и одновременно на входы элементов задержки (приема) 21 и 22. После задержки на время длительности субэлемента Тс посылки смеси сигнала с помехой поступают на вторые входы третьих перемножителей 19 и 20. При совпадении полярностей текущей и задержанной посылок на выходах перемножителей 19 и 20 образуются совокупные величины, соответствующие единичному субэлементу, в противном случае - нулевому субэлементу.
После сложения в сумматоре 23 совокупные величины сигнала в смеси с помехой поступают в блок накопления 24, рассчитанный на сложение последовательно поступающих n посылок сложного составного сигнала, который представляет собой набор n субэлементов. Вид этих субэлементов скрыт с помощью расширяющей последовательности, наложенной на информационные посылки источника на передающей стороне.
В предлагаемом устройстве с принимаемого сигнала снимается расширяющая последовательность, в результате этого он представляет собой совокупный информационный сигнал в виде посылки «0» или «1», состоящий из n субэлементов, часть из которых искажены помехой. Поскольку постановщик помех не владеет знаниями о законе изменения расширяющей последовательности, накладываемой на сигнал на передаче, то он может воздействовать помехой только наугад с целью нарушения процесса передачи сигналов. Следовательно, увеличив число субэлементов в сложном сигнале, удастся уменьшить поражающее действие помехи. Скрытие закона формирование расширяющей последовательности в данном случае является основополагающим условием безопасности и скрытности передачи сигналов в предполагаемом устройстве.
Для правильной регистрации сигнала в передаваемом устройстве, например, посылки, соответствующей информационному символу «0», во всем наборе из n субэлементов должны превалировать «нулевые» посылки. «Единичные» посылки для данного случая будут соответствовать ошибочной регистрации при воздействии помехи. Для правильной регистрации информационного символа «1» все должно происходить с точностью до наоборот.
Для окончательной регистрации сигнала в решающем блоке 25 поступающий из блока накопления 24 совокупный сигнал сравнивается с заданной пороговой величиной. При превышении порога регистрируется сигнал, соответствующий информационному символу «0», в противном случае принимается решение о приеме информационного сигнала «1».
Блок накопления 24 может быть выполнен в виде интегратора на операционных усилителях со сбросом, осуществляющих накопление сигнала на временном интервале nTc, где n - база (число субэлементов) совокупного (составного) сигнала, Tc - длительность одного его субэлемента (см.: Сикарев А.А., Лебедев О.Н. Микроэлектронные устройства формирования и обработки сложных сигналов. - М.: Радио и связь, 1985. С. 349, рис. 15, 42).
Решающий блок 25 можно реализовать на компараторе, на один вход которого поступает сигнал, а на второй - пороговое напряжение. При превышении сигналом порогового напряжения на выходе компаратора появляется высокий логический уровень, в противном случае - низкий. При реализации решающего блока 25 можно применить интегральную микросхему К521СА2 (см.: Горшков Б.И. Радиоэлектронные устройства. Справочник. М.: Радио и связь, 1985. С. 314, рис. 13.34б).
С выхода решающего блока 25 сигнал поступает на последовательно соединенные регистр сдвига 11, коммутатор (мультиплексор) 12, перемежитель 10 приемной стороны. С выхода перемежителя 10 на второй вход первого перемножителя приема 8 поступает сформированная блоками 11, 12 и 10 случайная расширяющая последовательность, которая в данном случае предназначена для снятия на приеме расширения спектра с принимаемого сигнала. Процедура формирования данной последовательности на приеме аналогична процедуре формирования расширяющей последовательности посылок на передаче с помощью регистра сдвига 2, коммутатора (мультиплексора) 3 и перемежителя 4, поэтому последовательность приведенных выше операций на передающей стороне вновь здесь не приводится. Кроме того, выход решающего блока 25 является выходом устройства.
Для оценки достигаемого положительного эффекта, т.е. повышения скрытности и помехоустойчивости в условиях действия организованных преднамеренных помех, имеющих структуру, похожую на сигнал и превышающих их по мощности в каналах передачи данных, найдем расчетное выражение для вероятности ошибки.
Пусть на передающей стороне формируются сигналы вида (1), а помеха может быть представлена выражением, которое похоже на сигнал (1), а помеха может быть представлена выражением, которое похоже на сигнал (1),
Figure 00000007
где
Figure 00000008
- равновероятные и взаимонезависимые случайные величины, определяющие дискретную фазовую модуляцию помехи.
В предлагаемом устройстве реализуется процедура обработки сигнала с расширенным спектром
Figure 00000009
где
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000013
sign λ означает определение полярности величины выходного совокупного сигнала, если λ>0, то регистрируется информационная посылка «0», при λ<0 - посылка «1», z(t) - аддитивная смесь сигнала и помехи на очередном субэлементе.
После подстановки значений компонент сигнала (1) и помехи (2) в выражение (3) и преобразований получим
Figure 00000014
где
Figure 00000015
- отношение мощностей сигнала Рс и помехи Рп,
Figure 00000016
Figure 00000017
εk и δk - определены ранее,
Figure 00000018
Математическое ожидание и дисперсия величины λ в этом случае равны соответственно
Figure 00000019
Используя гауссовскую аппроксимацию, которая вытекает из характера случайных преобразований в процессе обработки принимаемого сигнала в предлагаемом устройстве, получаем окончательное выражение для вероятности ошибки приема сигнала с расширенным спектром
Figure 00000020
где
Figure 00000021
- интеграл вероятностей или гауссовская функция ошибок [3].
Результаты вычислений вероятностей ошибок Рош по (4) для случая наиболее опасного воздействия организованной преднамеренной помехи, когда она является противофазной по отношению к сигналу и превышает его по мощности представлены на фиг. 2. Здесь показаны графические зависимости вероятностей ошибок при базах сигнала n=20, 50, 100 и отношениях сигнал/помеха
Figure 00000022
Видно, что при помехе, вдвое превышающей сигнал по мощности
Figure 00000023
, вероятности ошибки имеют величины при базе сигнала n=20
Figure 00000024
n=50
Figure 00000025
n=100
Figure 00000026
В названных условиях действия преднамеренных организованных помех прототип оказывается неработоспособен, не обеспечивает скрытность передачи сигналов ни их прием с необходимой помехоустойчивостью. Предлагаемое устройство, как видно из результатов вычислений, представленных на фиг. 2, позволяет обеспечить скрытность и повысить помехоустойчивость приема сигналов с расширенным спектром.
Таким образом, использование новых элементов, указанных в отличительной части формулы полезной модели, выгодно отличает предлагаемое техническое решение от прототипа и позволяет получить положительный эффект в виде повышения скрытности и помехоустойчивости в условиях действия организованных преднамеренных помех, имеющих структуру, похожую на сигнал и превышающих их по мощности в каналах передачи данных.
Литература и источники
1. Агафонов А.А., Ложкин К.Ю., Поддубный В.Н. Методология и результаты синтеза и оценки преднамеренных помех приемникам дискретных сигналов // Радиотехника и электроника. 2003. Т. 48. №8. С. 956-962.
2. Диксон Р.К. Широкополосные системы. - М.: Связь, 1979. - 304 с.
3. Скляр Б. Цифровая связь. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2007. - 1104 с.
4. Ипатов В. Широкополосные системы и кодовое разделение сигналлов. - М.: Техносфера, 2007. - 488 с.
5. Борисов В.И., Зинчук В.М., Лимарев А.Е., Шестопалов В.И. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра прямой модуляцией псевдослучайной последовательностью / Под ред. В.И. Борисова. 2-е изд. перераб. и доп. - М.: РадиоСофт, 2011. - 556 с.
6. Голдсмит А. Беспроводные коммуникации. - М.: Техносфера, 2011. - 904 с.
7. Nquen L. Self - Encoded Spnead, Spectrum Communications, in Proc. IEEE MILCOM 99, Vol. 1. P. 182-186, 1999.
8. Окунев Ю.Б., Яковлев Д.А. Широкополосные системы связи с составными сигналами. - М.: Связь, 1968. - 168 с.
9. Лезин Ю.С. Оптимальные фильтры и накопители импульсных сигналов. - М.: Советское радио, 1963.
Обозначение блоков
1. Источник дискретных сигналов
2. Регистр сдвига (передачи)
3. Коммутатор (мультиплексор передачи)
4. Перемежитель (передачи)
5. Блок перекодирования ОФМ
6. Первый перемножитель (передачи)
7. Второй перемножитель (передачи)
8. Генератор несущего колебания (передачи)
9. Первый перемножитель приема
10. Перемежитель (приема)
11. Регистр сдвига (приема)
12. Коммутатор (мультиплексор приема)
13. Генератор (опорный) несущего колебания
14. Фазовращатель на π/2
15, 16. Вторые перемножители (приема)
17, 18. Интеграторы (приема)
19, 20. Третьи перемножители (приема)
21, 22. Элементы задержки (приема)
23. Сумматор (приема)
24. Блок накопления
25. Решающий блок

Claims (1)

  1. Устройство передачи и приема сигналов с относительной фазовой модуляцией и расширенным спектром, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные источник дискретных сигналов, два перемножителя, при этом ко второму входу второго перемножителя подключен генератор несущего колебания, а на приемной стороне - первый перемножитель приемника, две ветви приема, каждая из которых состоит из последовательно соединенных вторых перемножителей приемника, интеграторов, третьих перемножителей приемника, подключенных ко входам сумматора, при этом ко вторым входам вторых перемножителей приемника подключен генератор (опорный) несущего колебания в одной ветви непосредственно, в другой ветви через фазовращатель на π/2, а выходы интеграторов через элементы задержки в каждой ветви соединены со вторыми входами третьих перемножителей приемника, отличающееся тем, что введены на передающей стороне подключенные к выходу источника дискретных сигналов последовательно соединенные регистр сдвига, коммутатор, перемежитель, блок перекодирования относительной фазовой модуляции (ОФМ), выход которого подключен ко второму входу первого перемножителя (передачи), а на приемной стороне подключенные к выходу сумматора последовательно соединенные блок накопления, решающий блок, регистр сдвига, коммутатор, перемежитель, выход которого соединен со вторым входом первого перемножителя приемника, при этом выход решающего блока является выходом устройства.
RU2023105594U 2023-03-09 Устройство передачи и приема сигналов с относительной фазовой модуляцией и расширенным спектром RU218369U1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU218369U1 true RU218369U1 (ru) 2023-05-23

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2099893C1 (ru) * 1995-05-23 1997-12-20 Сибирская государственная академия телекоммуникаций и информатики Корреляционный приемник сигналов с относительной фазовой модуляцией
RU2227370C2 (ru) * 2002-05-31 2004-04-20 Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи Линия радиосвязи с повышенной скрытностью передаваемой информации
JP2005094802A (ja) * 2004-11-15 2005-04-07 Fujitsu Ltd スペクトラム拡散通信用送信機及び受信機
RU2358402C1 (ru) * 2008-03-14 2009-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики Устройство для передачи и приема дискретных сообщений с использованием сигналов с прямым расширением спектра
RU2749877C1 (ru) * 2020-06-01 2021-06-18 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" Способ формирования структурно-скрытных, помехозащищенных радиосигналов однополосной модуляции с использованием кодов Баркера

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2099893C1 (ru) * 1995-05-23 1997-12-20 Сибирская государственная академия телекоммуникаций и информатики Корреляционный приемник сигналов с относительной фазовой модуляцией
RU2227370C2 (ru) * 2002-05-31 2004-04-20 Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи Линия радиосвязи с повышенной скрытностью передаваемой информации
JP2005094802A (ja) * 2004-11-15 2005-04-07 Fujitsu Ltd スペクトラム拡散通信用送信機及び受信機
RU2358402C1 (ru) * 2008-03-14 2009-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики Устройство для передачи и приема дискретных сообщений с использованием сигналов с прямым расширением спектра
RU2749877C1 (ru) * 2020-06-01 2021-06-18 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" Способ формирования структурно-скрытных, помехозащищенных радиосигналов однополосной модуляции с использованием кодов Баркера

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Phase-separated DCSK: A simple delay-component-free solution for chaotic communications
EP1021887B1 (en) Method and apparatus for generating a stream cipher
US7583582B2 (en) M-ary orthogonal keying system
US7593531B2 (en) Methods and systems for transceiving chaotic signals
US20020186750A1 (en) System for spread spectrum communication
US5687190A (en) Non-coherent direct sequence spread spectrum receiver for detecting bit/symbol chip sequences using threshold comparisons of chip sequence correlations
Schweizer et al. Multiple access communications using chaotic signals
RU218369U1 (ru) Устройство передачи и приема сигналов с относительной фазовой модуляцией и расширенным спектром
RU2660594C1 (ru) Автокорреляционный демодулятор псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией второго порядка
RU2625529C2 (ru) Демодулятор псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией
RU2660595C1 (ru) Автокорреляционный демодулятор псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией
Shakeel Machine learning based featureless signalling
US9559846B2 (en) Method of processing a data packet before transmission over a radio communications network, a method of processing a received data packet, and associated devices and systems
Zemlyanyi Keying of the broadband chaotic signal spectrum for data transmission
Babu et al. Chaotic secure communication in multiple access environment using iterated maps
Korchynskii et al. Methods for assessing the security of communication systems for special purposes
RU2801875C1 (ru) Способ пакетной передачи данных шумоподобными фазоманипулированными сигналами
RU203976U1 (ru) Адаптивное устройство приема псевдослучайных сигналов
Rao et al. An Approach for Secure Communication by Chaos-Based Cryptosystem
Kraus et al. Evaluation of a continuous valued chaotic spreader used in a Chaotic Digital Code-Division Multiple Access ((CD) 2 MA) system
Ullah et al. Design and construction of direct sequence spread spectrum CDMA transmitter and receiver
Alhaddar et al. Direct Sequence Spread Spectrum Technique for Multi-User Communication System Application
Sui et al. Design of a Short Reference Differential Chaotic Shift Keying Communication System Based on Reference Signal Scrambling Transformation
Nath et al. A Comparative Study of Spread Spectrum Technique Based on Various Pseudorandom Codes
RU2205510C1 (ru) Способ передачи дискретной информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты