RU2248097C2 - Method for transmitting information - Google Patents
Method for transmitting information Download PDFInfo
- Publication number
- RU2248097C2 RU2248097C2 RU2003109329/09A RU2003109329A RU2248097C2 RU 2248097 C2 RU2248097 C2 RU 2248097C2 RU 2003109329/09 A RU2003109329/09 A RU 2003109329/09A RU 2003109329 A RU2003109329 A RU 2003109329A RU 2248097 C2 RU2248097 C2 RU 2248097C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- multiplier
- adder
- inputs
- Prior art date
Links
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Transmitters (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для защиты информации, передаваемой по радиоканалам.The present invention relates to the field of radio engineering and can be used to protect information transmitted over radio channels.
Известна система передачи информации (Э.В.Кальянов. Передача информации при использовании кодирования маскирующих хаотических колебаний. - Радиотехника и Электроника, 2002, т. 47, №4, рис.1, стр. 469), в которой маскировка передаваемого сообщения осуществляется следующим образом: по одному каналу передается сумма сообщения и шума, а по другому - только шум. В приемнике на выходе вычитающего устройства выделяется сообщение без шума. Однако в этой системе не предусмотрены меры, препятствующие демодуляции радиосигнала, т.е. маскировка осуществляется только на уровне модулирующих сигналов.There is a known information transmission system (E.V. Kalyanov. Information transmission using encoding of masking chaotic oscillations. - Radio engineering and Electronics, 2002, v. 47, No. 4, Fig. 1, p. 469), in which the masking of the transmitted message is as follows way: the sum of the message and noise is transmitted on one channel, and only noise on the other. In the receiver at the output of the subtractor, a message is allocated without noise. However, this system does not provide measures to prevent demodulation of the radio signal, i.e. masking is carried out only at the level of modulating signals.
Наиболее близкой к предлагаемой системе передачи информации является двухканальная система с квадратурной модуляцией (Френкс Л. Теория сигналов. Перевод с англ. под ред. Д.Е.Вакмана. - М.: Сов. радио, 1974, рис. 4.12), принятая за прототип. В этой системе для разделения квадратурных составляющих радиосигнала при демодуляции необходимо иметь опорное синусоидальное колебание, когерентное с несущим колебанием. Для его получения в случае аналоговых модулирующих сигналов передатчик должен излучать пилот-сигнал обычно в виде самой несущей, но с меньшей мощностью. (Н.И.Чистяков, В.М.Сидоров. Радиоприемные устройства. Учебник для вузов. - М.: Связь, 1974, стр.362).Closest to the proposed information transmission system is a two-channel system with quadrature modulation (Franks L. Theory of signals. Translation from English under the editorship of D.E. Wackman. - M .: Sov. Radio, 1974, Fig. 4.12), adopted for prototype. In this system, for the separation of the quadrature components of the radio signal during demodulation, it is necessary to have a reference sinusoidal oscillation, coherent with the carrier oscillation. To receive it in the case of analog modulating signals, the transmitter must emit a pilot signal, usually in the form of the carrier itself, but with less power. (N.I. Chistyakov, V. M. Sidorov. Radio receivers. Textbook for high schools. - M .: Communication, 1974, p. 362).
Функциональная схема системы передачи информации, принятой за прототип, с учетом формирования пилот-сигнала представлена на фиг.1.Functional diagram of the information transmission system adopted for the prototype, taking into account the formation of the pilot signal is presented in figure 1.
На функциональной схеме передатчика системы (фиг.1а) обозначено:On the functional diagram of the transmitter of the system (figa) is indicated:
1 - блок формирования сообщений;1 - message generation unit;
11, 12 - первый и второй полосовые фильтры низких частот (ФНЧ);1 1 , 1 2 - the first and second bandpass low-pass filters (low-pass filters);
21, 22 - первый и второй аттенюаторы;2 1 , 2 2 - the first and second attenuators;
31, 32 - первый и второй сумматоры;3 1 , 3 2 - the first and second adders;
41, 42 - первый и второй перемножители;4 1 , 4 2 - the first and second multipliers;
5 - фазовращатель на 90° ;5 - phase shifter 90 °;
6 - генератор несущей частоты f0.6 - carrier frequency generator f 0 .
На функциональной схеме приемника системы (фиг.1б) обозначено:On the functional diagram of the receiver of the system (figb) is indicated:
7 - блок фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ);7 - phase locked loop (PLL);
8 - фазовращатель на 90° ;8 - phase shifter 90 °;
9 - сумматор;9 - adder;
101, 102 - первый и второй перемножители;10 1 , 10 2 - the first and second multipliers;
111, 112 - первый и второй полосовые ФНЧ.11 1 , 11 2 - the first and second band pass low-pass filters.
Система-прототип передачи информации состоит из передатчика и приемника. В состав передатчика входят два квадратурных канала, первый из которых (синфазный) содержит последовательно соединенные первый полосовой ФНЧ 11, первый аттенюатор 21, первый сумматор 31, первый перемножитель 41, выход которого соединен с первым входом второго сумматора 32, выход которого является выходом передатчика. Второй квадратурный канал содержит последовательно соединенные второй полосовой ФНЧ 12 и второй перемножитель 42, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора 32. Кроме того, входы первого 11 и второго 12 полосовых ФНЧ являются первым и вторым входами передатчика, а выход второго полосового ФНЧ 12 соединен со вторым входом первого сумматора 31. Выход генератора несущей частоты 6 соединен через второй аттенюатор 22 с третьим входом второго сумматора 32, а также со вторым входом первого перемножителя 41 и, через фазовращатель на 90° 5, со вторым входом второго перемножителя 42.The prototype information transmission system consists of a transmitter and a receiver. The transmitter consists of two quadrature channels, the first of which (in-phase) contains in series the first pass-band low-
Приемник-прототип содержит два квадратурных канала, первый из которых состоит из последовательно соединенных первого перемножителя 101 и первого полосового ФНЧ 111, выход которого является первым выходом приемника и соединен с первым входом сумматора 9, выход которого является третьим выходом приемника. Второй квадратурный канал содержит последовательно соединенные второй перемножитель 102 и второй полосовой ФНЧ 112, выход которого является вторым выходом приемника и соединен со вторым входом сумматора 9. Кроме того, первые входы первого 101 и второго 102 перемножителей и вход блока ФАПЧ 7 объединены и являются входом приемника, а выход блока ФАПЧ 7 соединен со вторым входом первого перемножителя 101 и, через фазовращатель на 90° 8, со вторым входом второго перемножителя 102.The prototype receiver contains two quadrature channels, the first of which consists of a series-connected
Работает система-прототип следующим образом. В блоке формирования сообщений I передатчика формируются модулирующие сигналы ζ 1 и ζ 2 из сообщений η 1 и η 2. В частном случае η 1 представляет речь, a η 2 - маскирующий шум.The prototype system works as follows. In the message generation unit I of the transmitter, modulating signals ζ 1 and ζ 2 are generated from messages η 1 and η 2 . In the particular case, η 1 is speech, and η 2 is masking noise.
Оба сообщения η 1 и η 2 фильтруются полосовыми ФНЧ 11 и 12, которые могут иметь стандартную полосу частот 300 Гц -3400 Гц.Both messages η 1 and η 2 are filtered by bandpass low-
Аттенюатор 21 служит для ослабления уровня речевого сигнала η 1 относительно уровня маскирующего шума η 2. The
Модулирующий сигнал в первом квадратурном канале передатчика формируется согласно формулеThe modulating signal in the first quadrature channel of the transmitter is formed according to the formula
ζ 1=Кη
а во втором квадратурном каналеand in the second quadrature channel
ζ 2=η
где η
К - коэффициент ослабления аттенюатора.K is the attenuator attenuation coefficient.
Таким образом, сигнал ζ 1 является квазишумовым, а сигнал ζ 2 - шумовым. Генератор 6 вырабатывает синусоидальное несущее колебание с частотой f0. Часть этого колебания после ослабления в аттенюаторе 22 в качестве пилот-сигнала суммируется в сумматоре 32 с информационными квадратурными компонентами, сформированными в перемножителях 41 и 42. Суммарный сигнал с выхода блока 32 излучается в эфир.Thus, the signal ζ 1 is quasi-noise, and the signal ζ 2 is noise. The
В приемнике (фиг.1б) пилот-сигнал фильтруется блоком ФАПЧ 7 и в виде опорного колебания подается на перемножитель 101 и, через фазовращатель на 90° 8, на перемножитель 102. После фильтрации на выходах полосовых ФНЧ 111 и 112 формируются сообщения ζ 1 и ζ 2.Полосы пропускания фильтров 111 и 112 такие же, как и фильтров 11 и 12 в передатчике. На выходе сумматора 9, играющего роль вычитающего устройства, выделяется чистый речевой сигнал, т.к.In the receiver (figb), the pilot signal is filtered by the
ζ 1-ζ 2=Kη
По отдельности сигналы ζ 1 и ζ 2 прослушиваются как шумовые.Separately, the signals ζ 1 and ζ 2 are tapped as noise.
Система позволяет передавать также два независимых речевых сигнала η 1 и η 2 (без их суммирования в блоке 31), которые в приемнике будут выделяться в виде сообщений ζ 1 и ζ 2.The system also allows you to transmit two independent speech signals η 1 and η 2 (without summing them in block 3 1 ), which in the receiver will be allocated in the form of messages ζ 1 and ζ 2 .
Недостатком системы-прототипа, ввиду использования синусоидального пилот-сигнала, является возможность демодуляции (выделения) сообщений ζ 1, ζ 2 и (ζ 1-ζ 2) любым приемником, аналогичным приемнику системы, т.е. возможность несанкционированного доступа к передаваемым сообщениям.The disadvantage of the prototype system, due to the use of a sinusoidal pilot signal, is the ability to demodulate (highlight) messages ζ 1 , ζ 2 and (ζ 1 -ζ 2 ) by any receiver similar to the receiver of the system, i.e. the possibility of unauthorized access to transmitted messages.
Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении разведзащищенности радиосигнала-переносчика за счет усложнения и засекречивания структуры пилот-сигнала, что исключает возможность демодуляции сообщений без знания закона формирования пилот-сигнала.The problem solved by the invention is to increase the reconnaissance of the carrier signal by complicating and classifying the structure of the pilot signal, which eliminates the possibility of demodulation of messages without knowledge of the law of the formation of the pilot signal.
Для решения этой задачи в систему передачи информации, состоящую из передатчика и приемника, в состав передатчика входят два квадратурных канала, первый квадратурный канал содержит последовательно соединенные первый полосовой ФНЧ, первый аттенюатор, первый сумматор, первый перемножитель, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, выход которого является выходом передатчика, второй квадратурный канал содержит последовательно соединенные второй полосовой ФНЧ и второй перемножитель, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора, при этом входы первого и второго полосовых ФНЧ являются первым и вторым входами передатчика, а выход второго полосового ФНЧ соединен со вторым входом первого сумматора, выход генератора несущей частоты соединен со вторым входом первого перемножителя и, через фазовращатель на 90° , со вторым входом второго перемножителя, выход второго аттенюатора соединен с третьим входом второго сумматора, в состав приемника входят два квадратурных канала, первый из которых содержит последовательно соединенные первый перемножитель и первый полосовой ФНЧ, выход которого является первым выходом приемника и соединен с первым входом первого сумматора, выход которого является третьим выходом приемника, второй квадратурный канал содержит последовательно соединенные второй перемножитель и второй полосовой ФНЧ, выход которого является вторым выходом приемника и соединен со вторым входом первого сумматора, кроме того, первые входы первого и второго перемножителей объединены и являются входом приемника, первый выход блока ФАПЧ соединен со вторым входом первого перемножителя и, через фазовращатель на 90° , со вторым входом второго перемножителя, согласно изобретению в передатчик введены блок формирования маскирующих сигналов (БФМС), последовательно соединенные третий сумматор, третий перемножитель, четвертый сумматор, последовательно соединенные генератор псевдослучайной последовательности (ПСП) и фильтр низких частот, причем выход генератора несущей частоты соединен с первыми входами третьего сумматора и БФМС, второй вход которого соединен с выходом фазовращателя на 90° . Первый и второй выходы БФМС соединены со вторыми входами третьего и четвертого сумматоров, третий выход БФМС соединен с входом генератора ПСП, выход фильтра низких частот соединен со вторым входом третьего перемножителя, а выход четвертого сумматора соединен с входом второго аттенюатора. В приемник введены третий перемножитель, блок синхронизации, генератор ПСП с соединенным с ним дешифратором, первый элемент задержки, а также последовательно соединенные управляемый генератор тактовых импульсов (УГТИ), второй элемент задержки, блок ключей и второй сумматор, причем первый вход третьего перемножителя и третий вход блока синхронизации соединены с входом приемника, выход третьего перемножителя соединен с входом блока ФАПЧ, первый выход которого соединен с четвертым входом блока синхронизации, выход которого соединен с входом УГТИ, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора, выход которого соединен с тактовым входом генератора ПСП, выход которого соединен с первым входом блока синхронизации и, через первый элемент задержки, со вторыми входами третьего перемножителя и блока синхронизации. Кроме того, выход дешифратора соединен со вторым входом блока ключей, третий вход которого соединен со вторым выходом блока ФАПЧ.To solve this problem, the information transmission system, consisting of a transmitter and a receiver, includes two quadrature channels, the first quadrature channel contains the first pass-band low-pass filter, the first attenuator, the first adder, the first multiplier, the output of which is connected to the first input of the second adder the output of which is the output of the transmitter, the second quadrature channel contains a second bandpass low-pass filter and a second multiplier connected in series with the second input house of the second adder, while the inputs of the first and second bandpass low-pass filters are the first and second inputs of the transmitter, and the output of the second bandpass low-pass filter is connected to the second input of the first adder, the output of the carrier frequency generator is connected to the second input of the first multiplier and, through the phase shifter, 90 °, the second input of the second multiplier, the output of the second attenuator is connected to the third input of the second adder, the receiver includes two quadrature channels, the first of which contains the first multiply connected in series l and the first bandpass low-pass filter, the output of which is the first output of the receiver and connected to the first input of the first adder, the output of which is the third output of the receiver, the second quadrature channel contains a second multiplier and a second bandpass low-pass filter, the output of which is the second output of the receiver and connected to the second the input of the first adder, in addition, the first inputs of the first and second multipliers are combined and are the input of the receiver, the first output of the PLL is connected to the second input of the first resident and, through the 90 ° phase shifter, with the second input of the second multiplier, according to the invention, a masking signal generating unit (BFMS), a third adder connected in series, a third multiplier, a fourth adder, a pseudo-random sequence generator (PSP) and a low-pass filter are connected in series to the transmitter frequencies, and the output of the carrier frequency generator is connected to the first inputs of the third adder and the BFMS, the second input of which is connected to the output of the phase shifter 90 °. The first and second outputs of the BFMS are connected to the second inputs of the third and fourth adders, the third output of the BFMS is connected to the input of the PSP generator, the output of the low-pass filter is connected to the second input of the third multiplier, and the output of the fourth adder is connected to the input of the second attenuator. A third multiplier, a synchronization unit, a PSP generator with a decoder connected to it, a first delay element, as well as a series-controlled controlled clock generator (UGTI), a second delay element, a key block and a second adder, the first input of the third multiplier and the third, are introduced into the receiver the input of the synchronization unit is connected to the input of the receiver, the output of the third multiplier is connected to the input of the PLL, the first output of which is connected to the fourth input of the synchronization unit, the output of which is connected to the input ohm UGTI whose output is connected to a second input of the second adder, the output of which is connected to the clock input of the generator cap, whose output is connected to a first input of the synchronization unit and, via a first delay element to the second inputs of the multiplier and the third sync block. In addition, the decoder output is connected to the second input of the key block, the third input of which is connected to the second output of the PLL.
Графические материалы, представленные в заявке:Graphic materials presented in the application:
Фиг.1. Функциональная схема системы-прототипа:Figure 1. Functional diagram of the prototype system:
а) передатчик-прототип;a) prototype transmitter;
б) приемник-прототип.b) the prototype receiver.
Фиг.2. Функциональная схема предлагаемой системы передачи информации:Figure 2. Functional diagram of the proposed information transfer system:
а) передатчик;a) transmitter;
б) приемник.b) the receiver.
Фиг.3. Форма суммарного пилот-сигнала.Figure 3. The shape of the total pilot signal.
Фиг.4. Спектр суммарного пилот-сигнала.Figure 4. Spectrum of the total pilot signal.
Фиг.5. Спектр выходного сигнала передатчика.Figure 5. The spectrum of the output signal of the transmitter.
Фиг.6. Форма маскирующего пилот-сигнала.6. Masked pilot waveform.
Фиг.7. Спектр маскирующего пилот-сигнала.7. Spectrum of masking pilot.
Фиг.8. Спектр пилот-сигнала после снятия первой ПСП.Fig. 8. The spectrum of the pilot signal after removing the first SRP.
Фиг.9. Функциональная схема блока формирования маскирующих сигналов.Fig.9. Functional diagram of the masking signal generation block.
Фиг.10. Функциональная схема блока фазовой автоподстройки частоты.Figure 10. Functional diagram of the phase locked loop.
Фиг.11. Функциональная схема блока синхронизации.11. Functional diagram of the synchronization unit.
Фиг.12. Функциональная схема блока ключей.Fig. 12. Functional diagram of the key block.
Функциональная схема предлагаемой системы передачи информации представлена на фиг.2.Functional diagram of the proposed information transfer system is presented in figure 2.
На функциональной схеме передатчика системы (фиг.2а) обозначено:On the functional diagram of the transmitter of the system (figa) is indicated:
I - блок формирования сообщений;I - message generation unit;
II - блок засекречивания пилот-сигнала;II - block secret pilot;
11, 12 - первый и второй полосовые фильтры низких частот (ФНЧ);1 1 , 1 2 - the first and second bandpass low-pass filters (low-pass filters);
21, 22 - первый и второй аттенюаторы;2 1 , 2 2 - the first and second attenuators;
31, 32, 33, 34- первый, второй, третий, четвертый сумматоры;3 1 , 3 2 , 3 3 , 3 4 - first, second, third, fourth adders;
41, 42, 43 - первый, второй, третий перемножители;4 1 , 4 2 , 4 3 - the first, second, third multipliers;
5 - фазовращатель на 90° ;5 - phase shifter 90 °;
6 - генератор несущей частоты f0;6 - carrier frequency generator f 0 ;
7 - блок формирования маскирующих сигналов (БФМС);7 - block generating masking signals (BFMS);
8 - фильтр низких частот;8 - low pass filter;
9 - генератор псевдослучайной последовательности (ПСП).9 - pseudo-random sequence generator (PSP).
На функциональной схеме приемника системы (фиг.2б) обозначено:On the functional diagram of the receiver of the system (figb) is indicated:
101, 102, 103 - первый, второй, третий перемножители;10 1 , 10 2 , 10 3 - the first, second, third multipliers;
111, 112 - первый и второй полосовые ФНЧ;11 1 , 11 2 - the first and second band pass low-pass filters;
121, 122 - первый и второй элементы задержки;12 1 , 12 2 - the first and second delay elements;
13 - генератор ПСП;13 - generator PSP;
14 - дешифратор;14 - decoder;
15 - блок фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ);15 - phase locked loop (PLL);
16 - блок синхронизации;16 - synchronization unit;
17 - блок ключей;17 - key block;
181, 182 - первый и второй сумматоры;18 1 , 18 2 - the first and second adders;
19 - управляемый генератор тактовых импульсов (УГТИ);19 - controlled clock generator (UGTI);
20 - фазовращатель на 90° .20 - phase shifter 90 °.
Предлагаемая система передачи информации состоит из передатчика и приемника. В состав передатчика входят два квадратурных канала, первый из которых содержит последовательно соединенные первый полосовой ФНЧ 11, первый аттенюатор 21, первый сумматор 31, первый перемножитель 41, выход которого соединен с первым входом второго сумматора 32, выход которого является выходом передатчика. Второй квадратурный канал содержит последовательно соединенные второй полосовой ФНЧ 12 и второй перемножитель 42, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора 32. При этом входы первого 11 и второго 12 полосовых ФНЧ являются первым и вторым входами передатчика, а выход второго полосового ФНЧ 12 соединен со вторым входом первого сумматора 31. Блок засекречивания пилот-сигнала II содержит БФМС 7, последовательно соединенные третий сумматор 33, третий перемножитель 43, четвертый сумматор 34 и второй аттенюатор 22, выход которого соединен с третьим входом второго сумматора 32, а также последовательно соединенные генератор ПСП 9 и фильтр низких частот 8, выход которого соединен со вторым входом третьего перемножителя 43. Кроме того, выход генератора несущей частоты 6 соединен с первыми входами третьего сумматора 33 и БФМС 7, со вторым входом первого перемножителя 41 и входом фазовращателя на 90° 5, выход которого соединен со вторыми входами второго перемножителя 42 и БФМС 7, первый и второй выходы которого соединены со вторыми входами третьего 33 и четвертого 34 сумматоров. Третий выход БФМС 7 соединен с входом генератора ПСП 9.The proposed information transmission system consists of a transmitter and a receiver. The transmitter includes two quadrature channels, the first of which contains the first pass-band low-
В состав приемника входят два квадратурных канала, первый из которых содержит последовательно соединенные первый перемножитель 101 и первый полосовой ФНЧ 111, выход которого является первым выходом приемника и соединен с первым входом первого сумматора 181, выход которого является третьим выходом приемника, а также последовательно соединенные второй перемножитель 102 и второй полосовой ФНЧ 112, выход которого является вторым выходом приемника и соединен со вторым входом первого сумматора 181. Кроме того, приемник содержит последовательно соединенные третий перемножитель 103 и блок ФАПЧ 15, первый выход которого соединен со вторым входом первого перемножителя 101 и, через фазовращатель на 90° 20, со вторым входом второго перемножителя 102. Первые входы первого 101, второго 102, третьего 103 перемножителей и третий вход блока синхронизации 16 объединены и являются входом приемника, в состав которого входят также генератор ПСП 13 с соединенным с ним дешифратором 14 и первый элемент задержки 121, выход которого соединен со вторыми входами третьего перемножителя 103 и блока синхронизации 16, первый вход которого соединен с выходом генератора ПСП 13 и входом первого элемента задержки 121. Кроме того, последовательно соединенные УГТИ 19, второй элемент задержки 122, блок ключей 17 и второй сумматор 182, выход которого соединен с тактовым входом генератора ПСП 13. Первый выход блока ФАПЧ 15 соединен с четвертым входом блока синхронизации 16, выход которого соединен с входом УГТИ 19, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора 182. Выход дешифратора 14 соединен со вторым входом блока ключей 17, третий вход которого соединен со вторым выходом блока ФАПЧ 15.The receiver consists of two quadrature channels, the first of which contains the
Работает предлагаемая система передачи информации следующим образом.The proposed information transfer system operates as follows.
В передатчике (фиг.2а) формирование информационных квадратурных компонент происходит так же, как и в передатчике-прототипе (фиг.1а). Отличие заключается в засекречивании пилот-сигнала (несущей частоты f0), которое осуществляется в блоке II. В результате засекречивания синусоидальный сигнал с частотой f0 преобразуется в сложное амплитудно-модулированное - фазоманипулированное - частотно-модулированное колебание (фиг.3), спектр которого не содержит дискретной линии на частоте f0 (фиг.4). Сформированный пилот-сигнал передается в полосе частот f0±300 Гц (фиг.5), не занятой информационным сигналом.In the transmitter (figa), the formation of information quadrature components occurs in the same way as in the prototype transmitter (figa). The difference lies in the classification of the pilot signal (carrier frequency f 0 ), which is carried out in block II. As a result of security, a sinusoidal signal with a frequency of f 0 is converted into a complex amplitude-modulated - phase-shifted - frequency-modulated oscillation (figure 3), the spectrum of which does not contain a discrete line at a frequency f 0 (figure 4). The generated pilot signal is transmitted in the frequency band f 0 ± 300 Hz (figure 5), not occupied by the information signal.
Для засекречивания используются синусоидальный сигнал с частотой f0 с выхода генератора 6 и три синусоидальных сигнала с частотами f0+F1, f0+F2 и f0+F3, сформированных в блоке БФСМ 7:For classification, a sinusoidal signal with a frequency f 0 from the output of the
F1<F2<F3, F1=F3-F2 (4)F 1 <F 2 <F 3 , F 1 = F 3 -F 2 (4)
На выходе сумматора 33 формируется сигнал биений с полезной компонентой f0 по формулеAt the output of the adder 3 3 a beat signal is generated with the useful component f 0 according to the formula
Маскирующий сигнал на втором выходе БФМС 7 представляет собой сигнал биений, полученный по формулеThe masking signal at the second output of the
манипулированный по фазе второй ПСП, вырабатываемой также в БФМС 7 (фиг.6). Его спектр представлен на фиг.7.phase-manipulated second PSP, also developed in BFMS 7 (Fig.6). Its spectrum is presented in Fig.7.
Полезный сигнал формируется на выходе перемножителя 43 путем фазовой манипуляции сигнала биений (5) первой псевдослучайной последовательностью, вырабатываемой генератором ПСП 9. Для ограничения спектра фазоманипулированных сигналов первая ПСП фильтруется фильтром низких частот 8, а вторая - аналогичным фильтром в БФМС 7.A useful signal is generated at the output of
Результирующий пилот-сигнал формируется путем суммирования в сумматоре 34 модулированных по фазе разными ПСП сигналов биений (5) и (6), ослабляется аттенюатором 22, складывается в сумматоре 32 с информационными квадратурными компонентами, сформированными в перемножителях 41 и 42, и излучается в эфир.The resulting pilot signal is generated by summing in the
В приемнике (фиг.2б) после восстановления из пилот-сигнала несущей частоты f0 демодуляция переданных сообщений осуществляется так же, как и в приемнике-прототипе (фиг.1б).In the receiver (fig.2b) after restoration of the carrier frequency f 0 from the pilot signal, the demodulation of the transmitted messages is carried out in the same way as in the receiver prototype (fig.1b).
Восстановление несущей частоты f0 происходит следующим образом. В перемножителе 103 снимается фазовая манипуляция с полезного сигнала, в результате чего восстанавливается сигнал биений (5). Спектр этого пилот-сигнала представлен на фиг.8 двумя дискретными линиями с частотами f0 и f0+F1. Синусоидальный сигнал с частотой f0 выделяется блоком ФАПЧ 15 и подается в качестве опорного колебания на перемножитель 101 и, через фазовращатель на 90° 20, на перемножитель 102. Поиск полезного фазоманипулированного сигнала по задержке осуществляется блоками 15, 17, 182, 122 и 14. Сдвиг опорной ПСП, вырабатываемой генератором 13, происходит за счет вставки дополнительного импульса с выхода элемента задержки 122 в последовательность тактовых импульсов, вырабатываемых УГТИ 19. Вставка происходит по сигналу с дешифратора 14, по которому блок ключей 17 пропускает дополнительный импульс с выхода элемента задержки 122 на первый вход сумматора 182. Поиск происходит до тех пор, пока опорная ПСП не совпадет по времени с манипулирующей. При их совпадении блок ФАПЧ 15 вырабатывает сигнал прекращения поиска, который со второго выхода поступает в блок ключей 17 и запирает его. После прекращения поиска приемник переходит в режим слежения за задержкой. Блок синхронизации 16 осуществляет функцию дискриминатора, который управляет УГТИ 19.The restoration of the carrier frequency f 0 is as follows. In the
Блок формирования маскирующих сигналов (БФМС) 7 (фиг.2а) можно выполнить по схеме, представленной на фиг.9, где обозначено:The block for the formation of masking signals (BFMS) 7 (Fig.2A) can be performed according to the scheme shown in Fig.9, where it is indicated:
7.11, 7.12, 7.13 - низкочастотные генераторы;7.1 1 , 7.1 2 , 7.1 3 - low-frequency generators;
7.21... 7.27 - перемножители;7.2 1 ... 7.2 7 - multipliers;
7.31, 7.32, 7.33 - фазовращатели на 90° ;7.3 1 , 7.3 2 , 7.3 3 - phase shifters 90 °;
7.41, 7.42 - сумматоры;7.4 1 , 7.4 2 - adders;
7.51, 7.52 - формирователи тактовых импульсов;7.5 1 , 7.5 2 - formers of clock pulses;
7.6 - генератор ПСП;7.6 - PSP generator;
7.7 - фильтр низких частот.7.7 - low pass filter.
Блок 7 содержит перемножители 7.21, 7.22, 7.23, первые входы которых объединены и являются первым входом БФМС 7, а также перемножители 7.24, 7.25, 7.26, первые входы которых объединены и являются вторым входом БФМС 7. Выходы низкочастотных генераторов 7.11, 7.12, 7.13 соединены со вторыми входами перемножителей 7.21, 7.22, 7.23 соответственно и, через фазовращатели на 90° 7.31, 7.32, 7.33, со вторыми входами перемножителей 7.24, 7.25, 7.26 соответственно. Выходы перемножителей 7.21 и 7.24 соединены с первым и вторым входами сумматора 7.41, выход которого является первым выходом БФМС 7. Выходы перемножителей 7.22 и 7.25 соединены с первым и вторым входами сумматора 7.42, третий и четвертый входы которого соединены с выходами перемножителей 7.23 и 7.26 соответственно. Выход сумматора 7.42 соединен с первым входом перемножителя 7.27, выход которого является вторым выходом БФМС 7. Кроме того, выход низкочастотного генератора 7.13 соединен со входом формирователя тактовых импульсов 7.52, выход которого через последовательно соединенные генератор ПСП 7.6 и фильтр низких частот 7.7 соединен со вторым входом перемножителя 7.27. Выход фазовращателя на 90° 7.32 соединен со входом формирователя тактовых импульсов 7.51, выход которого является третьим выходом БФМС 7.
Работает блок формирования маскирующих сигналов 7 следующим образом.The unit for the formation of masking
Формирование частот f0+Fi, где i=1, 2, 3, осуществляется по формулеThe formation of frequencies f 0 + F i , where i = 1, 2, 3, is carried out according to the formula
Sin[2π (f0+Fi)t]=Sin2π f0tCos2π Fit+Cos2π f0tSin2π Fit. (7)Sin [2π (f 0 + F i ) t] = Sin2π f 0 t Cos2π F i t + Cos2π f 0 t Sin2π F i t. (7)
Формирование тактовых импульсов блоками 7.51 и 7.52 происходит из ограниченных по амплитуде синусоидальных колебаний с частотами F2 и F3. Вторая ПСП вырабатывается генератором 7.6 и фильтруется фильтром низких частот 7.7. Фазоманипулирующий маскирующий сигнал вырабатывается на выходе перемножителя 7.27.The formation of clock pulses blocks 7.5 1 and 7.5 2 comes from limited in amplitude sinusoidal oscillations with frequencies F 2 and F 3 . The second SRP is generated by the generator 7.6 and filtered by a low-pass filter 7.7. The phase-manipulating masking signal is generated at the output of the multiplier 7.2 7 .
Блок фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) 15 (фиг.2б) может быть выполнен по схеме, представленной на фиг.10, где обозначено:Block phase-locked loop (PLL) 15 (Fig.2B) can be performed according to the scheme shown in Fig.10, where it is indicated:
15.11, 15.12 - перемножители;15.1 1 , 15.1 2 - multipliers;
15.2 - интегратор;15.2 - integrator;
15.3 - пороговое устройство;15.3 - threshold device;
15.4 - фильтр петли;15.4 - loop filter;
15.5 - управляемый генератор;15.5 - controlled generator;
15.6 - фазовращатель на 90° .15.6 - phase shifter 90 °.
Блок ФАПЧ 15 содержит последовательно соединенные перемножитель 15.11, фильтр петли 15.4, управляемый генератор 15.5 и фазовращатель на 90° 15.6, выход которого является первым выходом блока 15. При этом первые входы перемножителей 15.11 и 15.12 объединены и являются входом блока ФАПЧ 15, а выход управляемого генератора 15.5 соединен со вторым входом перемножителя 15.11. Выход фазовращателя на 90° 15.6 соединен со вторым входом перемножителя 15.12, выход которого через интегратор 15.2 соединен с первым входом порогового устройства 15.3, выход которого является вторым выходом блока ФАПЧ 15. Второй вход блока 15.3 является входом порогового напряжения.The
Работает блок ФАПЧ следующим образом.The PLL unit operates as follows.
Последовательно соединенные блоки 15.11, 15.4, 15.5 и 15.6 представляют собой типовую схему ФАПЧ (Тузов Г.И. Выделение и обработка информации в допплеровских системах. М.: Советское радио, 1967, рис.3.1, стр.79).Serially connected blocks 15.1 1 , 15.4, 15.5, and 15.6 represent a typical PLL (Tuzov G.I. Isolation and processing of information in Doppler systems. M: Soviet Radio, 1967, Fig. 3.1, p. 79).
При захвате частоты f0 на выходе перемножителя 15.12 образуется постоянная составляющая, при накоплении которой интегратором 15.2 происходит превышение порога в пороговом устройстве 15.3, в результате чего на втором выходе блока ФАПЧ 15 вырабатывается сигнал прекращения поиска.When the frequency f 0 is captured, a constant component is formed at the output of the multiplier 15.1 2 , upon accumulation of which by the integrator 15.2 the threshold is exceeded in the threshold device 15.3, as a result of which a search termination signal is generated at the second output of the
Блок синхронизации 16 (фиг.2б) может быть реализован по схеме, приведенной на фиг.11, где обозначено:The synchronization unit 16 (figb) can be implemented according to the circuit shown in Fig.11, where it is indicated:
16.11, 16.12, 16.13 - перемножители;16.1 1 , 16.1 2 , 16.1 3 - multipliers;
16.2 - элемент задержки;16.2 - delay element;
16.3 - блок вычитания;16.3 - block subtraction;
16.4 - интегратор.16.4 - the integrator.
Блок синхронизации 16 содержит перемножитель 16.11, первый и второй входы которого являются третьим и четвертым входами блока синхронизации. Выход перемножителя 16.11 соединен с первыми входами перемножителей 16.12 и 16.13, выходы которых соединены с первым и вторым входами блока вычитания 16.3 соответственно. Выход блока вычитания 16.3 через интегратор 16.4 соединен с выходом блока синхронизации 16. Кроме того, второй вход перемножителя 16.12 является первым входом блока синхронизации 16, второй вход которого является входом элемента задержки 16.2, выход которого соединен со вторым входом перемножителя 16.13.The
Работает блок синхронизации 16 следующим образом.The
В перемножителе 16.11 осуществляется синхронное детектирование сигнала с частотой f0. На вторые входы перемножителей 16.12 и 16.13 поступают сдвинутые относительно друг друга копии первой ПСП. Блоки 16.12, 16.13, 16.2, 16.3 и 16.4 образуют дискриминатор, на выходе которого формируется сигнал рассогласования по задержке.In the multiplier 16.1 1 is the synchronous detection of the signal with a frequency f 0 . The second inputs of the multipliers 16.1 2 and 16.1 3 receive shifted relative to each other copies of the first SRP. Blocks 16.1 2 , 16.1 3 , 16.2, 16.3 and 16.4 form a discriminator, at the output of which a delay mismatch signal is generated.
Блок ключей 17 (фиг.2б) можно выполнить по схеме, представленной на фиг.12.The key block 17 (Fig.2b) can be performed according to the scheme shown in Fig.12.
Блок ключей 17 содержит первый и второй логические элементы И, а также логический элемент НЕ. При этом первый вход блока ключей является входом элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого является вторым входом блока ключей 17. Выход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого является третьим входом блока ключей 17, выходом которого является выход второго элемента И.The
Работает блок ключей 17 следующим образом.The
При появлении на первом входе блока 17 положительного сигнала прекращения поиска запирается второй элемент И и прекращается поступление на выход дополнительных тактовых импульсов с третьего входа блока 17.When a positive signal to stop the search appears at the first input of
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003109329/09A RU2248097C2 (en) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | Method for transmitting information |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003109329/09A RU2248097C2 (en) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | Method for transmitting information |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003109329A RU2003109329A (en) | 2005-01-10 |
| RU2248097C2 true RU2248097C2 (en) | 2005-03-10 |
Family
ID=34881023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003109329/09A RU2248097C2 (en) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | Method for transmitting information |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2248097C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2548173C2 (en) * | 2013-04-25 | 2015-04-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Кулон" | Command radio link digital modem |
| RU2568288C2 (en) * | 2013-10-18 | 2015-11-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ | Miniature high-energy stealthiness transmitter |
| RU2688920C1 (en) * | 2018-08-28 | 2019-05-23 | Общество с ограниченной ответственностью "КАСКАД" | Apparatus and method for radio communication based on simo-ofdm technology |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8391410B2 (en) | 2004-07-29 | 2013-03-05 | Qualcomm Incorporated | Methods and apparatus for configuring a pilot symbol in a wireless communication system |
| MX2007001162A (en) | 2004-07-29 | 2007-07-11 | Qualcomm Inc | SYSTEM AND METHOD FOR INTERCALATION. |
| US9246728B2 (en) | 2004-07-29 | 2016-01-26 | Qualcomm Incorporated | System and method for frequency diversity |
| US9042212B2 (en) | 2005-07-29 | 2015-05-26 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for communicating network identifiers in a communication system |
| US9391751B2 (en) | 2005-07-29 | 2016-07-12 | Qualcomm Incorporated | System and method for frequency diversity |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997022017A1 (en) * | 1995-12-13 | 1997-06-19 | Northrop Grumman Corporation | Gps translator with spread spectrum pilot |
| RU2142201C1 (en) * | 1993-11-01 | 1999-11-27 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Alternating rate station transmission in spread spectrum communication system using group encoding |
| WO2001018986A1 (en) * | 1999-09-10 | 2001-03-15 | Interdigital Technology Corporation | Interference cancellation in a spread spectrum communication system |
-
2003
- 2003-04-01 RU RU2003109329/09A patent/RU2248097C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2142201C1 (en) * | 1993-11-01 | 1999-11-27 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Alternating rate station transmission in spread spectrum communication system using group encoding |
| WO1997022017A1 (en) * | 1995-12-13 | 1997-06-19 | Northrop Grumman Corporation | Gps translator with spread spectrum pilot |
| WO2001018986A1 (en) * | 1999-09-10 | 2001-03-15 | Interdigital Technology Corporation | Interference cancellation in a spread spectrum communication system |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ФРЕНКС Л. Теория сигналов, Москва, Советское радио, 1974, рис.4.12. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2548173C2 (en) * | 2013-04-25 | 2015-04-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Кулон" | Command radio link digital modem |
| RU2568288C2 (en) * | 2013-10-18 | 2015-11-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ | Miniature high-energy stealthiness transmitter |
| RU2688920C1 (en) * | 2018-08-28 | 2019-05-23 | Общество с ограниченной ответственностью "КАСКАД" | Apparatus and method for radio communication based on simo-ofdm technology |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003109329A (en) | 2005-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3305636A (en) | Phase-shift data transmission system having a pseudo-noise sync code modulated with the data in a single channel | |
| US4101834A (en) | Methods and apparatus for rejection of interference in a digital communications system | |
| RU2380831C2 (en) | Spread spectrum signal | |
| US4651327A (en) | Decoder for spectrum diffusion signals | |
| US4045796A (en) | Correlation system for pseudo-random noise signals | |
| RU2248097C2 (en) | Method for transmitting information | |
| US6882680B1 (en) | Quadrature phase modulation receiver for spread spectrum communications system | |
| RU2188516C1 (en) | Quaternary-coded radio signal transmission system | |
| RU2127486C1 (en) | Method and device for transmitting messages by broad-band signals | |
| RU2205496C1 (en) | Method for shaping and processing composite signal in noise-immune radio systems | |
| RU2307474C1 (en) | Method for receipt of noise-like signals with minimal frequency manipulation | |
| RU2085039C1 (en) | Radio communication system | |
| RU2193278C1 (en) | Radio communication link | |
| RU2210860C1 (en) | Broadband-signal communication system | |
| US4455680A (en) | Method and apparatus for receiving and tracking phase modulated signals | |
| RU2115236C1 (en) | Communication system with wide-band signals | |
| RU2228576C2 (en) | Device for transmitting and receiving phase- and frequency- modulated signals | |
| RU2085038C1 (en) | Radio communication system | |
| RU2085042C1 (en) | High-authentication radio communication system | |
| RU2205506C1 (en) | Digital data transmission equipment immune to high-power frequency-modulated noise | |
| RU2842183C1 (en) | Method of generating and processing noise-like quasi-orthogonal signals | |
| RU2121756C1 (en) | Autocorrelation method for receiving noise-like signals | |
| Zegers | Common bandwidth tranmission of information signals and pseudonoise synchronization waveforms | |
| RU2187901C1 (en) | Method for inverse-quadrature recovery of phase-keyed signal carrier | |
| SU1376252A1 (en) | Broadband automatic correlation system for discrete data transmission |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090402 |