RU2215370C1 - Method for transmitting digital information over radio link with pseudorandom operating frequency tuning - Google Patents
Method for transmitting digital information over radio link with pseudorandom operating frequency tuning Download PDFInfo
- Publication number
- RU2215370C1 RU2215370C1 RU2002103521A RU2002103521A RU2215370C1 RU 2215370 C1 RU2215370 C1 RU 2215370C1 RU 2002103521 A RU2002103521 A RU 2002103521A RU 2002103521 A RU2002103521 A RU 2002103521A RU 2215370 C1 RU2215370 C1 RU 2215370C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- binary
- pseudo
- bits
- binary vector
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиосвязи и вычислительной техники, а конкретнее к области способов и устройств передачи информации в вычислительной сети по радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. The invention relates to the field of radio communications and computer technology, and more particularly to the field of methods and devices for transmitting information in a computer network via a radio link with pseudo-random tuning of the operating frequency.
Известны способы передачи дискретной информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (см., например, [1] стр.19-35 и заявка на изобретение 99123808/09 от 10.11.1999 - МПК 7 Н 04 В 1/713 [2]). Known methods for transmitting discrete information in a radio line with pseudo-random tuning of the operating frequency (see, for example, [1] p.19-35 and application for invention 99123808/09 from 10.11.1999 - IPC 7 N 04 V 1/713 [2]) .
В известных способах передачу дискретной информации осуществляют путем модуляции пакетом информационного сигнала частоты передатчика, несущую которого перестраивают по псевдослучайному закону. In known methods, the transmission of discrete information is carried out by modulating a packet of an information signal of a transmitter frequency, the carrier of which is tuned according to a pseudo-random law.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является способ, описанный в заявке 99123808/09 от 10.11.1999. Способ-прототип включает в себя деление входного сигнала на передающем конце на блоки, перестройку несущей частоты передатчика в соответствии с кодом одной из двух или более псевдослучайных последовательностей, создаваемых регистром сдвига с обратной связью, модуляцию несущей частоты передатчика соответствующим пакетом и последующее излучение его в пространство, прием сигнала на приемном конце радиолинии одновременно на всех частотах согласно кодам псевдослучайных последовательностей, выбор того частотного канала, по которому производилась передача, преобразование сигнала на промежуточную частоту, усиление, демодуляцию, декодирование пакета и подачу информационного сигнала на оконечное устройство. The closest in technical essence to the claimed method is the method described in the application 99123808/09 from 10.11.1999. The prototype method includes dividing the input signal at the transmitting end into blocks, rearranging the carrier frequency of the transmitter in accordance with the code of one of two or more pseudo-random sequences generated by a feedback shift register, modulating the carrier frequency of the transmitter with an appropriate packet and then emitting it into space , receiving a signal at the receiving end of a radio link simultaneously at all frequencies according to codes of pseudo-random sequences, selecting the frequency channel through which Transmission, conversion of the signal to an intermediate frequency, amplification, demodulation, decoding of the packet, and supply of an information signal to the terminal device were performed.
Однако способ-прототип имеет недостаток. Несмотря на то что несущая частота передатчика перестраивается в соответствии с кодом псевдослучайной последовательности, система связи является неустойчивой при активных вторжениях, т.к. обеспечивается своевременное определение частоты излучения передатчика и создание прицельных по частоте помех приемному устройству для подавления информационного сигнала. Это обусловлено тем, что если структура регистра сдвига, имеющего n-разрядов и линейную или нелинейную обратную связь известна, то при получении n-символов псевдослучайной последовательности путем регистрации излучаемых частот передатчика вскрывается структура псевдослучайной последовательности и состояние регистра на соответствующий момент времени [3] стр.93. Если структура регистра сдвига с линейной обратной связью неизвестна, то при получении 2n-символов псевдослучайной последовательности в течение нескольких секунд может быть определено расположение отводов, число сумматоров, включенных в цепь обратной связи, а также состояние регистра на соответствующий момент времени [3] стр.94. However, the prototype method has a drawback. Despite the fact that the carrier frequency of the transmitter is tuned in accordance with the pseudo-random sequence code, the communication system is unstable during active intrusions, because timely determination of the transmitter radiation frequency and the creation of interference-correcting interference frequencies for the receiving device for suppressing the information signal are provided. This is because if the structure of a shift register with n-bits and linear or non-linear feedback is known, then when you receive n-characters of a pseudo-random sequence by registering the emitted frequencies of the transmitter, the structure of the pseudo-random sequence and the state of the register at the corresponding time moment are opened [3] .93. If the structure of the linear feedback shift register is unknown, then when receiving 2n-characters of a pseudo-random sequence, the location of the taps, the number of adders included in the feedback circuit, and also the state of the register at the corresponding time moment can be determined within a few seconds [3] p. 94.
Возможность создания прицельных по частоте помех или наличие помех в нескольких выделенных частотных каналах снижает помехоустойчивость связи в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. The possibility of interference-frequency interference, or the presence of interference in several dedicated frequency channels, reduces the noise immunity of a radio link with a pseudo-random tuning of the operating frequency.
Изобретение направлено на повышение помехоустойчивости связи. The invention is aimed at improving the noise immunity of communication.
Это достигается тем, что в известном способе передачи дискретной информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, заключающемся в делении входного сигнала на передающем конце на блоки, сформированные в виде последовательности двоичных векторов, перестройке частоты передатчика в соответствии с кодом двоичного вектора псевдослучайной последовательности, создаваемой регистром сдвига с обратной связью, модуляции частоты передатчика и последующим излучением сигнала в пространство, приеме сигнала на приемном конце радиолинии одновременно на всех частотах, преобразовании сигнала на промежуточную частоту, усилении, демодуляции и подаче сигнала на оконечное устройство, согласно изобретению длину двоичного вектора блока входного сигнала выбирают в соответствии с числом используемых частотных каналов, формируют два двоичных вектора псевдослучайной последовательности путем одновременного параллельного снятия информации с различных разрядов регистра сдвига, при этом длину каждого двоичного вектора псевдослучайной последовательности выбирают равной длине двоичного вектора блока входного сигнала, а передатчик перестраивают последовательно на две частоты в соответствии с кодами, которые формируют в виде двоичных векторов путем сложения по модулю два битов каждого двоичного вектора псевдослучайной последовательности с битами двоичного вектора блока входного сигнала, а на приемной стороне при наличии сигнала в частотном канале после его демодуляции формируют сигнал в виде двоичного вектора, который соответствует порядковому номеру частотного канала, аналогично, как и на передающей стороне, формируют два двоичных вектора псевдослучайной последовательности и выделяют двоичные вектора блока входного сигнала путем сложения по модулю два битов сигнала, возникающего сначала в одном частотном канале, с битами первого двоичного вектора псевдослучайной последовательности, а также путем сложения по модулю два битов двоичного вектора сигнала, возникшего в другом частотном канале, с битами второго двоичного вектора псевдослучайной последовательности, сравнивают полученные двоичные векторы для двух частотных каналов и при их совпадении осуществляют подачу одного из них на оконечное устройство, при наличии сигналов более чем в двух частотных каналах отфильтровывают ложные сигналы путем последовательного анализа сигнала в одном частотном канале в комбинации с сигналами в других частотных каналах. This is achieved by the fact that in the known method of transmitting discrete information in a radio line with a pseudo-random tuning of the operating frequency, which consists in dividing the input signal at the transmitting end into blocks formed as a sequence of binary vectors, tuning the transmitter frequency in accordance with the binary vector code of the pseudo-random sequence generated feedback shift register, modulation of the transmitter frequency and subsequent radiation of the signal into space, signal reception at the receiving end e radio links simultaneously at all frequencies, converting the signal to an intermediate frequency, amplifying, demodulating and applying a signal to a terminal device, according to the invention, the length of the binary vector of the input signal block is selected in accordance with the number of frequency channels used, two binary pseudo-random sequence vectors are formed by simultaneous parallel removal information from different bits of the shift register, while the length of each binary vector of the pseudo-random sequence is chosen p the length of the binary vector of the input signal block, and the transmitter is tuned sequentially to two frequencies in accordance with the codes that are formed as binary vectors by modulo adding two bits of each binary vector of the pseudorandom sequence with the bits of the binary vector of the input signal block, and on the receiving side when the presence of a signal in a frequency channel after its demodulation forms a signal in the form of a binary vector that corresponds to the serial number of the frequency channel, similarly to On the other side, two binary vectors of the pseudo-random sequence are formed and the binary vectors of the input signal block are extracted by modulo adding two bits of the signal that appears first in the same frequency channel with the bits of the first binary vector of the pseudo-random sequence, and also by modulo adding two bits of the binary signal vector , arising in another frequency channel, with the bits of the second binary vector of the pseudo-random sequence, the obtained binary vectors for two frequency channels are compared s and when they coincide carried feeding one of them to the terminal device, the presence of signals in more than two frequency channels spurious signals filtered by sequentially analyzing a signal in a single frequency channel in combination with signals in other frequency channels.
В совокупности признаков заявляемого способа под двоичным вектором понимается сигнал в виде последовательности нулевых и единичных битов, соответствующей представлению числа в двоичной системе исчисления. In the totality of the features of the proposed method, a binary vector is understood as a signal in the form of a sequence of zero and unit bits corresponding to the representation of a number in a binary system of calculus.
Перечисленная совокупность существенных признаков обеспечивает высокую помехоустойчивость связи, поскольку несущие частоты передатчика не модулируются информационным сигналом, последовательность перестройки несущих частот передатчика не вскрывается даже при вскрытии псевдослучайной последовательности, а при создании имитационных помех ложные сигналы отфильтровываются путем использования двух сформированных двоичных векторов псевдослучайной последовательности. При этом создание прицельных по частоте помех не приводит к потере информационного сигнала, так как последний формируют по признаку наличия сигнала в соответствующем частотном канале. Поскольку последовательность перестройки несущих частот передатчика определяется совокупностью значений двоичного вектора информационного сигнала и двоичных векторов псевдослучайной последовательности, то исключается возможность вскрытия псевдослучайной последовательности при фиксации частот излучения передатчика в каждом такте работы радиолинии, что не позволяет сформировать эффективные ложные информационные сигналы. The listed set of essential features provides high noise immunity of the communication, since the carrier frequencies of the transmitter are not modulated by an information signal, the sequence of tuning the carrier frequencies of the transmitter is not opened even when the pseudo-random sequence is opened, and when creating imitation interference, false signals are filtered out using two generated binary vectors of the pseudo-random sequence. In this case, the creation of interference-frequency-sensing interference does not lead to the loss of an information signal, since the latter is formed by the presence of a signal in the corresponding frequency channel. Since the sequence of tuning the carrier frequencies of the transmitter is determined by the combination of the values of the binary vector of the information signal and the binary vectors of the pseudo-random sequence, the possibility of opening the pseudo-random sequence when fixing the radiation frequencies of the transmitter in each clock cycle is eliminated, which does not allow the formation of effective false information signals.
Возможность технической реализации заявленного способа поясняется следующим образом. The possibility of technical implementation of the claimed method is illustrated as follows.
Если число используемых частотных каналов равно 2k, то длину двоичного вектора блока входного сигнала выбирают равной k бит. Например, для 16 используемых частотных каналов длина двоичного вектора блока входного сигнала должна составлять 4 биты.If the number of frequency channels used is 2 k , then the length of the binary vector of the input signal block is chosen equal to k bits. For example, for 16 frequency channels used, the length of the binary vector of the input signal block should be 4 bits.
Формирование псевдослучайной последовательности максимальной длины, содержащей 2n-1 символов, можно осуществлять путем использования линейного регистра сдвига, имеющего n разрядов, обратную связь которого определяют по виду выбранного примитивного полинома степени n. Нахождение примитивных полиномов степени п изложено в [3] на стр.74-75.The formation of a pseudo-random sequence of maximum length containing 2 n -1 characters can be accomplished by using a linear shift register with n bits, the feedback of which is determined by the form of the selected primitive polynomial of degree n. Finding primitive polynomials of degree n is described in [3] on pages 74-75.
Формирование каждого двоичного вектора псевдослучайной последовательности длиной К битов можно осуществить путем снятия информации с К различных разрядов регистра сдвига, номера которых могут быть определены по значению вводимого ключа защиты К (начального заполнения разрядов регистра сдвига). Например, путем определения порождающего элемента
l0≡K(modq), если l0<2, то l0 = 2,
и вычисления номера разряда регистра сдвига по формуле
l1 = l0, li≡l0li-1(modq), i = 1, K,
где значение q выбирается из простых чисел и для регистра сдвига, имеющего 256 разрядов, q=257, а для регистра сдвига, имеющего 128 разрядов, q= 127. В этом случае за счет возведения в степень порождающего числа l0 мы будем переходить от одного элемента поля Fq к другому. При этом, как показано в [3] стр.44, если l0 - элемент порядка m, то все элементы l0l0 2l0 3,... , l0 m-1 будут различны.The formation of each binary vector of a pseudo-random sequence with a length of K bits can be accomplished by taking information from K of various bits of the shift register, the numbers of which can be determined by the value of the entered security key K (initial filling of the bits of the shift register). For example, by defining a parent element
l 0 ≡K (modq), if l 0 <2, then l 0 = 2,
and calculating the number of the discharge register shift according to the formula
l 1 = l 0 , l i ≡l 0 l i-1 (modq), i = 1, K,
where the value of q is selected from primes for the shift register, which has 256 bits, q = 257, and for the shift register, which has 128 bits, q = 127. In this case, by raising to the power of the generating number l 0 we will pass from one field element Fq to another. Moreover, as shown in [3] p. 44, if l 0 is an element of order m, then all elements l 0 l 0 2 l 0 3 , ..., l 0 m-1 will be different.
Формирование кода K1 для перестройки передатчика на первую несущую частоты можно осуществить путем сложения по модулю два символов первого двоичного вектора псевдослучайной последовательности (например, 1000, что соответствует в двоичной системе исчисления числу 8) с символами двоичного вектора блока входного сигнала (например, 0111⇒7)
K1=1111⇒15, а формирование кода К2 для перестройки передатчика на вторую несущую частоту можно осуществить путем сложения по модулю два символов второго двоичного вектора псевдослучайной последовательности (например, 0011⇒3) с символами двоичного вектора блока входного сигнала (0111⇒7)
K2=0100⇒4
В соответствии с сформированными кодами передатчик будет излучать сигнал на несущей 15 частотного канала и несущей 4 частотного канала.The formation of the code K 1 for tuning the transmitter to the first carrier frequency can be done by adding modulo two characters of the first binary vector of the pseudorandom sequence (for example, 1000, which corresponds to the number 8 in the binary system) with the symbols of the binary vector of the input signal block (for example, 0111⇒ 7)
K 1 = 1111⇒15, and the formation of the code K 2 for tuning the transmitter to the second carrier frequency can be done by modulo adding two characters of the second binary vector of the pseudorandom sequence (for example, 0011⇒3) with the symbols of the binary vector of the input signal block (0111⇒7 )
K 2 = 0100⇒4
In accordance with the generated codes, the transmitter will emit a signal on the
Декодирование пакета на приемной стороне можно осуществить следующим образом. При наличии сигнала в 4, 6 и 15 частотных каналах будут сформированы 3 двоичных вектора, соответствующие числам
4⇒0100
6⇒0110
15⇒1111
Составляются комбинации для первого числа (4 и 6) (4 и 15). Для каждой комбинации складывают по модулю два символы двоичного вектора первого числа (4) с символами первого двоичного вектора псевдослучайной последовательности числа (8), а символы двоичного вектора другого числа (6) складывают по модулю два с символами второго двоичного вектора псевдослучайной последовательности (3)
Поскольку полученные числа не равны, то проверяют все другие комбинации чисел.The decoding of the packet on the receiving side can be done as follows. If there is a signal in 4, 6 and 15 frequency channels, 3 binary vectors corresponding to numbers will be generated
4⇒0100
6⇒0110
15⇒1111
Combinations are made for the first number (4 and 6) (4 and 15). For each combination, the modulo two symbols of the binary vector of the first number (4) with the symbols of the first binary vector of the pseudo-random sequence of the number (8) are added, and the symbols of the binary vector of another number (6) add modulo two of the symbols of the second binary vector of the pseudo-random sequence (3)
Since the numbers obtained are not equal, then check all other combinations of numbers.
Для комбинации (4 и 15)
Для комбинации (6 и 4)
Для комбинации (6 и 15)
Для комбинации (15 и 4)
Для комбинации (15 и 6)
Анализ всех комбинаций показывает, что совпадение двух двоичных векторов получается на выходе пятнадцатого и четвертого частотного каналов, при этом ложный сигнал на выходе 6 канала отфильтровывается. Поскольку совпадения двоичных векторов осуществляется для комбинации (4 и 15), а также (15 и 4), то выбирают комбинацию (15 и 4), поскольку сигнал на выходе 15 частотного канала соответствует первой несущей частоты передатчика и появляется раньше сигнала 4 частотного канала, который соответствует второй несущей частоте передатчика.For combination (4 and 15)
For combination (6 and 4)
For combination (6 and 15)
For combination (15 and 4)
For combination (15 and 6)
Analysis of all combinations shows that the coincidence of two binary vectors is obtained at the output of the fifteenth and fourth frequency channels, while the false signal at the output of channel 6 is filtered out. Since the binary vectors coincide for the combination (4 and 15), as well as (15 and 4), the combination (15 and 4) is selected, since the signal at the output of the 15 frequency channel corresponds to the first carrier frequency of the transmitter and appears before the signal 4 of the frequency channel, which corresponds to the second carrier frequency of the transmitter.
Предлагаемый способ может быть реализован с помощью устройств, представленных блок-схемой на фиг.1, где
блок 1 - источник сигнала;
блок 2 - первый регистр сдвига;
блок 3 - кодирующее устройство;
блок 4 - синтезатор частоты;
блок 5 - модулятор;
блок 6 - передатчик;
блок 7 - приемник;
блок 8 - второй регистр сдвига;
блок 9 - декодирующее устройство;
блок 10 - оконечное устройство,
и блок-схемой на фиг.2, где блоки 11-16 разряды 1-6 регистра сдвига, а блок 7 - сумматор по модулю два.The proposed method can be implemented using devices represented by the flowchart in figure 1, where
block 1 - signal source;
block 2 - the first shift register;
block 3 - encoding device;
block 4 - frequency synthesizer;
block 5 - modulator;
block 6 - transmitter;
block 7 - the receiver;
block 8 - the second shift register;
block 9 - decoding device;
block 10 - terminal device
and the block diagram in figure 2, where blocks 11-16 bits 1-6 of the shift register, and block 7 - the adder modulo two.
Для простоты описания работы устройства будем пользоваться малыми числами. Будем считать, что регистр сдвига имеет 6 разрядов (длина ключа защиты 6 бит), а число используемых частотных каналов 16, тогда для передачи одного блока входного сигнала может быть использован двоичной вектор длиной 4 бита. For simplicity, the description of the operation of the device will use small numbers. We assume that the shift register has 6 bits (the protection key length is 6 bits), and the number of frequency channels used is 16, then a binary vector 4 bits long can be used to transmit one block of the input signal.
Для определения структуры регистра сдвига выбирают примитивный многочлен шестой степени, например
λ6+λ5+1
Для выбранного примитивного многочлена структурная схема регистра сдвига с обратной связью будет иметь вид, представленный на фиг.2. Сформированный с помощью генератора случайных чисел ключ защиты длиной 6 бит
<λ6, λ5, λ4, λ3, λ2, λ1>,
где λ1 = 0, λ2 = 0, λ3 = 0, λ4/= 1, λ5 = 1, λ6 = 1 - поступает в регистр сдвига и используется для начального заполнения разрядов регистра сдвига. Двоичные символы с 5 и 6 разряда регистра сдвига поступают в каждом такте работы на входе сумматора 17 по модулю два, а с выхода сумматора по модулю два символ ε = λ5⊕λ6 поступают на вход первого разряда регистра сдвига (блок 11). При этом состояние разрядов для каждого такта в процессе работы регистра сдвига определяются выражением
Если символы будут сниматься с шестого разряда λ6, то двоичная псевдослучайная последовательность максимального периода будет иметь вид
{1110000010000110001010011110100011100100101101110110011010101111}
Заметим, что на периоде этой последовательности любой ненулевой набор из шести знаков 0 и 1 встречается и только один раз.To determine the structure of the shift register, a primitive polynomial of the sixth degree is chosen, for example
λ 6 + λ 5 +1
For the selected primitive polynomial, the block diagram of the feedback shift register will have the form shown in FIG. 2. 6-bit security key generated using a random number generator
<λ 6 , λ 5 , λ 4 , λ 3 , λ 2 , λ 1 >,
where λ 1 = 0, λ 2 = 0, λ 3 = 0, λ 4 / = 1, λ 5 = 1, λ 6 = 1 - enters the shift register and is used for the initial filling of the bits of the shift register. Binary symbols from the 5th and 6th bits of the shift register are received in each operation cycle at the input of the
If the characters are removed from the sixth digit λ 6 , then the binary pseudorandom sequence of the maximum period will have the form
{1110000010000110001010011110100011100100101101110110011010101111}
Note that on the period of this sequence, any nonzero set of six digits 0 and 1 occurs only once.
Если двоичные числа будем снимать с 1, 2, 3 и 4 разряда регистра сдвига (блоки 11, 12, 13, 14) и на каждом такте работе регистра сдвига и с набором <λ1, λ2, λ3, λ4> будет сопоставлять двоичный вектор (число) x = λ1+2λ2+22λ3+23λ4, то последовательность двоичных чисел в процессе работы регистра можно рассматривать как последовательность символов х {0, 1, 2,..., 15} в виде
х= {8, 0, 0, 1, 2, 4, 8, 0, 1, 3, 6, 12, 8, 1, 2, 5, 10, 4, 9, 3, 7, 15, 14, 13, 10, 4, 8, 1, 3, 7, 14, 12, 9, 2, 4, 9, 2, 5, 11, 6, 13, 11, 7, 14, 13, 11, 6, 12, 9, 3, 6, 13, 10, 5, 10, 5, 11, 7, 15, 15, 15, 14, 12,...}
Если двоичные числа будем снимать одновременно с 1, 2, 5, 6 разрядов регистра сдвига (блоки 11, 12, 15, 16) и на каждом такте работы регистра сдвига с набором <λ6, λ5, λ2, λ1> будем сопоставлять число в виде y = λ6+2λ5+22λ2+23λ1, то последовательность двоичных чисел в процессе работы регистра сдвига можно рассматривать как последовательность символов y {0, 1, 2,...,15} в виде
у= { 3, 3, 1, 8, 4, 0, 0, 2, 9, 12, 4, 0, 2, 11, 5, 8, 4, 2, 9, 14, 13, 12, 6, 11, 7, 3, 1, 10, 13, 12, 4, 2, 11, 7, 1, 8, 6, 9, 12, 6, 9, 14, 15, 5, 10, 15, 7, 1, 10, 15, 5, 8, 6, 11, 5, 10, 13, 14, 13, 14, 15, 7, 3,...}
Анализ сформированных последовательностей х и у показывает, что на интервале, соответствующему периоду, равным 63 тактам работы регистра сдвига, каждый из символов { 1, 2,... 15} встречается ровно четыре раза. Символ, соответствующий нулю в обеих последовательностях, встречается ровно три раза, при этом последовательности x и у не могут быть получены друг из друга в результате циклического сдвига. В последовательностях x и у отсутствуют скрытые периодичности и обеспечивается равномерность используемых символов.If we take binary numbers from the 1st, 2nd, 3rd and 4th digits of the shift register (
x = {8, 0, 0, 1, 2, 4, 8, 0, 1, 3, 6, 12, 8, 1, 2, 5, 10, 4, 9, 3, 7, 15, 14, 13 , 10, 4, 8, 1, 3, 7, 14, 12, 9, 2, 4, 9, 2, 5, 11, 6, 13, 11, 7, 14, 13, 11, 6, 12, 9 , 3, 6, 13, 10, 5, 10, 5, 11, 7, 15, 15, 15, 14, 12, ...}
If we take binary numbers simultaneously from 1, 2, 5, 6 bits of the shift register (
y = {3, 3, 1, 8, 4, 0, 0, 2, 9, 12, 4, 0, 2, 11, 5, 8, 4, 2, 9, 14, 13, 12, 6, 11 , 7, 3, 1, 10, 13, 12, 4, 2, 11, 7, 1, 8, 6, 9, 12, 6, 9, 14, 15, 5, 10, 15, 7, 1, 10 , 15, 5, 8, 6, 11, 5, 10, 13, 14, 13, 14, 15, 7, 3, ...}
The analysis of the generated sequences x and y shows that on the interval corresponding to the period equal to 63 clock cycles of the shift register, each of the symbols {1, 2, ... 15} occurs exactly four times. The symbol corresponding to zero in both sequences occurs exactly three times, while the sequences x and y cannot be obtained from each other as a result of a cyclic shift. In sequences x and y there are no hidden periodicities and the uniformity of the characters used is ensured.
Сформированные псевдослучайные последовательности символов x и у в виде двоичных векторов поступают в кодирующее устройство 3, где формируют коды для перестройки несущей частоты передатчика путем сложения по модулю два символов двоичных векторов псевдослучайной последовательности с символами двоичного вектора блока входного сигнала. The generated pseudo-random sequences of symbols x and y in the form of binary vectors are sent to the encoder 3, where they generate codes for tuning the carrier frequency of the transmitter by adding modulo two symbols of binary vectors of the pseudo-random sequence with the binary vector symbols of the input signal block.
Аналогично на приемной стороне формируются символы x, у в блоке 8 и используются символы x и у в декодирующем устройстве 9 для восстановления передаваемого сообщения. Similarly, on the receiving side, the symbols x, y are generated in block 8, and the symbols x and y are used in the decoding device 9 to restore the transmitted message.
При этом за счет модуляции несущих частот передатчика помехоустойчивым кодом (например, Баркера) можно не только повысить помехоустойчивость связи, но и скрытность передачи, а за счет изменения порядка считывания информации или номеров разрядов регистра сдвига при формировании двоичных векторов псевдослучайной последовательности в каждом сеансе связи исключается вскрытие псевдослучайной последовательности при атаках на основе известных или подобранных исходных текстов. At the same time, due to the modulation of the carrier frequencies of the transmitter by an error-correcting code (for example, Barker), it is possible not only to increase the noise immunity of the communication, but also the stealth of the transmission, but by changing the order of reading information or the number of bits of the shift register when generating binary vectors of the pseudo-random sequence in each communication session, opening a pseudo-random sequence in attacks based on known or selected source texts.
Если при работе регистра сдвига пропускают те такты его работы, для которых формируемые двоичные вектора псевдослучайной последовательности совпадают, то обеспечивается статистическая равномерность используемых частотных каналов при передаче постоянных символов исходного текста и исключается применение статистических методов криптоанализа для вскрытия псевдослучайной последовательности. If during the operation of the shift register those steps of its operation for which the generated binary vectors of the pseudo-random sequence coincide are missed, then the statistical uniformity of the used frequency channels when transmitting constant characters of the source text is ensured and the use of statistical methods of cryptanalysis to open the pseudo-random sequence is excluded.
Реализация предлагаемого способа не вызывает затруднений, так как все блоки и узлы, входящие в устройство, реализующее способ, общеизвестны и широко описаны в технической литературе. The implementation of the proposed method does not cause difficulties, since all the blocks and nodes included in the device that implements the method are well known and widely described in the technical literature.
Источники информации
1. В. И. Борисов, В. М.Зинчук, А.Е.Лимарев, Н.П.Мухин, В.И.Шестопалов. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты, "Радио и связь", М., 2000.Sources of information
1. V.I. Borisov, V.M. Zinchuk, A.E. Limarev, N.P. Mukhin, V.I. Shestopalov. Interference immunity of radio communication systems with the expansion of the signal spectrum by the method of pseudo-random tuning of the operating frequency, "Radio and communication", M., 2000.
2. Способ передачи дискретной информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты и устройство для его осуществления. Заявка на изобретение 99123808/09 от 10.11.1999 - МПК7 Н 04 В 1/713. 2. A method for transmitting discrete information in a radio line with pseudo-random tuning of the operating frequency and a device for its implementation. Application for invention 99123808/09 from 10.11.1999 - IPC7 H 04 B 1/713.
3. Б.Н.Воронков, В.И.Тупота. Методическое пособие по разработке средств защиты информации в вычислительных сетях. Воронеж, Воронежский Государственный университет, 2000. 3. B.N. Voronkov, V.I. Tupota. Toolkit for the development of information security tools in computer networks. Voronezh, Voronezh State University, 2000.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002103521A RU2215370C1 (en) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | Method for transmitting digital information over radio link with pseudorandom operating frequency tuning |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002103521A RU2215370C1 (en) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | Method for transmitting digital information over radio link with pseudorandom operating frequency tuning |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002103521A RU2002103521A (en) | 2003-10-20 |
| RU2215370C1 true RU2215370C1 (en) | 2003-10-27 |
Family
ID=31988792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002103521A RU2215370C1 (en) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | Method for transmitting digital information over radio link with pseudorandom operating frequency tuning |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2215370C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2767181C1 (en) * | 2021-07-29 | 2022-03-16 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения» | Method of transmitting and receiving signals in mode of pseudorandom tuning of operating frequency under response to interference |
-
2002
- 2002-02-08 RU RU2002103521A patent/RU2215370C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БОРИСОВ В.И. и др. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов методом ППРЧ. - М.: Радио и связь, 2000, с.19-35. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2767181C1 (en) * | 2021-07-29 | 2022-03-16 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения» | Method of transmitting and receiving signals in mode of pseudorandom tuning of operating frequency under response to interference |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2365653B1 (en) | Hidden markov model detection for spread spectrum waveforms | |
| US5311176A (en) | Method and apparatus for generating Walsh codes | |
| US7593531B2 (en) | Methods and systems for transceiving chaotic signals | |
| EP2371077B1 (en) | Communications system employing chaotic spreading codes with static offsets | |
| US8509284B2 (en) | Symbol duration dithering for secured chaotic communications | |
| EP2382725B1 (en) | Communications system employing orthogonal chaotic spreading codes | |
| US20110002360A1 (en) | Permission-based secure multiple access communication systems | |
| EP0949764A2 (en) | Method for calculating phase shift coefficients of an M sequence | |
| US8457077B2 (en) | Communications system employing orthogonal chaotic spreading codes | |
| Michaels | High-order PSK signaling (HOPS) techniques for low-power spread spectrum communications | |
| RU2533077C2 (en) | Data transfer method with symbol pseudorandom operating frequency tuning | |
| CN1285987A (en) | Apparatus, and associated method, for generating a pseudo-random number | |
| RU2215370C1 (en) | Method for transmitting digital information over radio link with pseudorandom operating frequency tuning | |
| RU2205510C1 (en) | Method for transmitting digital data over radio link using pseudorandom operating frequency control | |
| RU2228575C2 (en) | Method for digital data transfer in pseudorandom operating frequency tuned link | |
| RU2212105C1 (en) | Method for digital data transmission in pseudorandom operating frequency control radio lines | |
| RU2231220C1 (en) | Method for digital data transfer over radio link with pseudorandom operating frequency control | |
| WO2000069088A8 (en) | Spread-spectrum gmsk/m-ary radio with oscillator frequency correction | |
| US8369376B2 (en) | Bit error rate reduction in chaotic communications | |
| Warty et al. | De bruijn sequences for secure scrambling at long term evolution-advanced physical layer | |
| RU2227375C2 (en) | Method for transmitting digital information in computer network | |
| RU2239290C2 (en) | Data stream encryption method | |
| CN108400865A (en) | One kind being based on DCSK chaos encrypting methods | |
| 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 | |
| Lee | Design of One-Coincidence Frequency Hopping Sequence Sets for FHMA Systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090209 |