RU2549188C1 - Method of transmitting information in communication system with noise-like signals - Google Patents
Method of transmitting information in communication system with noise-like signals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2549188C1 RU2549188C1 RU2014100606/07A RU2014100606A RU2549188C1 RU 2549188 C1 RU2549188 C1 RU 2549188C1 RU 2014100606/07 A RU2014100606/07 A RU 2014100606/07A RU 2014100606 A RU2014100606 A RU 2014100606A RU 2549188 C1 RU2549188 C1 RU 2549188C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bits
- transmitted
- symbol
- srp
- stream
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области передачи цифровой информации и предназначено для применения в системах цифровой связи.The invention relates to the field of transmission of digital information and is intended for use in digital communication systems.
Под передачей понимается совокупность операций, выполняемых как на передающем, так и на приемном конце системы связи. Кроме того, далее считаем, что в свете решаемой заявляемым способом задачи словосочетания «цифровая информация», «данные» и «дискретная информация» являются синонимами»; считаем также синонимами термины «сообщение» и «поток».Transmission is understood as a set of operations performed both at the transmitting and receiving ends of a communication system. In addition, we further believe that in the light of the tasks solved by the claimed method, the word combinations “digital information”, “data” and “discrete information” are synonyms ”; We also consider the terms “message” and “stream” to be synonyms.
На сегодня при передаче цифровой информации наиболее предпочтительно использование шумоподобных сигналов (ШПС) (см. [1], с.3). Как правило, в качестве таких сигналов используются сигналы, фазовая манипуляция которых осуществляется M-последовательностями (см. [1], раздел 3.3, с.49). Как отмечено в [1], системы связи с ШПС обладают преимуществами перед прочими системами связи как в части помехоустойчивости, так и скрытности.Today, when transmitting digital information, it is most preferable to use noise-like signals (SHPS) (see [1], p.3). As a rule, signals are used as such signals, the phase manipulation of which is carried out by M-sequences (see [1], section 3.3, p. 49). As noted in [1], communication systems with SHPS have advantages over other communication systems both in terms of noise immunity and stealth.
Алфавит передаваемых сообщений, как правило, содержит Nc>>1 символов. При кодировании каждого передаваемого символа соответствующей ему M-последовательностью приемник (декодер) системы связи содержит Nc корреляторов в каждом пространственном и доплеровском каналах приема. При этом реализация декодера требует значительных вычислительных ресурсов, т.е. она чрезвычайно сложна.The alphabet of transmitted messages, as a rule, contains N c >> 1 characters. When encoding each transmitted symbol with the corresponding M-sequence, the receiver (decoder) of the communication system contains N c correlators in each spatial and Doppler reception channels. Moreover, the implementation of the decoder requires significant computational resources, i.e. she is extremely complex.
В связи с этим в [2] предложен способ передачи информации в системе связи с ШПС, предусматривающего операции формирования единственной M-последовательности, преобразования передаваемого символа (например, Cn) во временной сдвиг (ВЗ), например, на n отсчетов (как правило, этот ВЗ реализуется циклическим) и введение в эту M-последовательность указанного ВЗ. Устройство декодирования при таком способе кодирования, кроме [2], описано, например, в [3]. Достоинством такого способа кодирования является наличие всего одной M-последовательности, потенциально обеспечивающей возможность передачи каждого из всех Nc символов алфавита; при этом декодер в каждом пространственном и доплеровском каналах приема содержит всего один коррелятор, в котором (в случае использования при кодирования циклического ВЗ) вычисляется циклическая корреляция, т.е. корреляция как функция циклического временного сдвига; реализация декодера в этом случае сравнительно проста.In this regard, in [2], a method was proposed for transmitting information in a communication system with a ShSS, providing for the operation of generating a single M-sequence, converting a transmitted symbol (for example, C n ) into a time shift (OT), for example, by n samples (usually , this VZ is realized cyclically) and the introduction of the indicated VZ into this M-sequence. The decoding device with this encoding method, in addition to [2], is described, for example, in [3]. The advantage of this encoding method is the presence of only one M-sequence, potentially providing the ability to transmit each of all N c characters in the alphabet; in this case, the decoder in each spatial and Doppler reception channels contains only one correlator in which (in the case of using a cyclic OT for encoding), a cyclic correlation is calculated, i.e. correlation as a function of cyclic time shift; the implementation of the decoder in this case is relatively simple.
Недостаток указанного аналога состоит в следующем. Для того чтобы одна M-последовательность обеспечивала возможность передачи каждого из всех Nc символов алфавита, необходимо, чтобы ее период Nm был равен (или превышал) Nc. Период всякой M-последовательности прямо пропорционален ее длительности, т.е. произведению Nm·τ составляющего ее количества импульсов Nm (терминология по [1], раздел 3.3) на длительность каждого из них τ≥Δƒ-1, где Δƒ - ширина рабочей полосы частот системы связи. Однако скорость передачи данных обратно пропорциональна указанному произведению. Количество бит, приходящееся на один передаваемый символ, равно log2 Nc, а время передачи одного символа обратно пропорционально величине Nc. В итоге с ростом параметра Nm=Nc обеспечиваемая аналогом скорость передачи убывает, как (log2 Nc)/Nc. Так, например, при переходе в указанном аналоге от Nc=8 к Nc=32 имеем снижение скорости передачи в 2.4 раза (т.е. (3:8)/(5:32)=2.4).The disadvantage of this analogue is as follows. In order for one M-sequence to provide the possibility of transmitting each of all N c characters of the alphabet, it is necessary that its period N m be equal to (or exceed) N c . The period of any M-sequence is directly proportional to its duration, i.e. the product N m · τ of the number of pulses N m constituting it (terminology according to [1], Section 3.3) by the duration of each of them τ≥Δƒ -1 , where Δƒ is the working frequency bandwidth of the communication system. However, the data transfer rate is inversely proportional to the specified product. The number of bits per one transmitted symbol is log 2 N c , and the transmission time of one symbol is inversely proportional to the value of N c . As a result, as the parameter N m = N c increases, the transmission rate provided by the analog decreases as (log 2 N c ) / N c . So, for example, when switching from N c = 8 to N c = 32 in the indicated analogue, we have a decrease in the transmission rate by 2.4 times (i.e. (3: 8) / (5:32) = 2.4).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ передачи информации в системах связи с ШПС по патенту РФ №2277760 [4] (прототип).The closest in technical essence to the claimed object is a method of transmitting information in communication systems with ShPS according to the patent of the Russian Federation No. 2277760 [4] (prototype).
Прототип включает следующие операции: при передаче - разделения потока передаваемых символов информационного сигнала, преобразования k бит каждого из передаваемых символов в одну из заранее заданных псевдослучайных последовательностей (ПСП), формирования каждой из указанных ПСП с ВЗ, определяемым комбинацией из оставшихся (n-k) бит соответствующего передаваемого символа и в соответствии с выбранным методом кодирования, а также фазовой модуляции по закону каждой из сформированных ПСП с указанным ВЗ, в результате чего формируется поток передаваемых ШПС, а также передачи полученной при таком преобразовании последовательности ШПС; при приеме - осуществление оптимального приема по максимуму корреляции принимаемого сигнала с каждым опорным ШПС, сформированным путем фазовой модуляции по закону соответствующей этому ШПС одной из заранее заданных ПСП, определение k бит каждого переданного символа по номеру того ШПС, с которым указанная корреляция максимальна, определение величины ВЗ по каждому принимаемому символу на основе указанной корреляции, определение по величине указанного ВЗ (в соответствии с методом, обратным выбранному методу кодирования) комбинации из (n-k) бит передаваемого символа. Операция фазовой модуляции в формуле прототипа не упомянута, но она показана на фиг.5 его описания как совокупность блока генерации несущей частоты 10 и перемножителя 13.The prototype includes the following operations: during transmission, splitting the stream of transmitted symbols of the information signal, converting k bits of each of the transmitted symbols to one of the predefined pseudorandom sequences (PSP), generating each of these PSPs with OT, determined by a combination of the remaining (nk) bits of the corresponding the transmitted symbol and in accordance with the selected encoding method, as well as phase modulation according to the law of each of the generated SRP with the specified OT, as a result of which a stream of ne ShPS, as well as the transmission of the ShPS sequence obtained during such a conversion; at reception, the implementation of optimal reception of the maximum correlation of the received signal with each reference SHPS generated by phase modulation according to the law of one of the predetermined bandwidths corresponding to this ShPS, determining k bits of each transmitted symbol by the number of that ShPS with which the indicated correlation is maximum, determining the value OT for each received symbol based on the indicated correlation, determination by the value of the indicated OT (in accordance with the method opposite to the selected encoding method) a combination of (nk) bit of the transmitted character. The phase modulation operation is not mentioned in the prototype formula, but it is shown in FIG. 5 of its description as a combination of a carrier frequency generation unit 10 and a multiplier 13.
Принцип действия прототипа состоит в следующем. Фрагмент передаваемого сообщения (в терминах описания прототипа - поток сообщения), содержащий n бит, разделяется на подмассивы из k бит и (n-k) бит. Подмассив из k бит кодируется путем формирования соответствующей ему ПСП (в частности, M-последовательности), а подмассив из (n-k) бит - введением в эту ПСП ВЗ. Последнее (т.е введение ВЗ) полностью аналогично тому, как это реализуется в [2]. (Здесь и далее под операцией формирования ПСП подразумевается совокупность операций выбора этой ПСП из K=2k возможных и собственно ее формирование, причем последнее может осуществляться путем чтения выбранной ПСП из памяти, хранящей массивы временных отсчетов всех K возможных ПСП). Процесс формирования передаваемого сигнала в прототипе завершается путем фазовой манипуляции сигнала несущей частоты, причем закон этой манипуляции соответствует сформированной ПСП с введенным в нее ВЗ. В итоге этот сигнал содержит n бит информации, k бит из которых закодированы выбранной ПСП и (n-k) бит - введенным в эту ПСП ВЗ. При равной длине ПСП в прототипе и аналоге [2] количество передаваемых бит на интервале длительности этой ПСП (т.е. в равных условиях) в прототипе составляет n, а в указанном в аналоге - только (n-k). Следует заметить, что аналогичный прототипу результат достигается и в принципиально эквивалентном ему объекте, описанном в [5].The principle of operation of the prototype is as follows. A fragment of the transmitted message (in terms of the description of the prototype is the message stream) containing n bits is divided into subarrays of k bits and (nk) bits. A subarray of k bits is encoded by forming the corresponding SRP (in particular, the M-sequence), and a subarray of (nk) bits by introducing an OT into this SRP. The latter (that is, the introduction of VZ) is completely analogous to how this is implemented in [2]. (Hereinafter, the operation of generating a memory bandwidth means the totality of operations for selecting this bandwidth from K = 2 k possible and its actual formation, the latter can be carried out by reading the selected bandwidth from a memory that stores arrays of time samples of all K possible bandwidths). The process of generating the transmitted signal in the prototype is completed by phase-shift keying of the carrier frequency signal, and the law of this manipulation corresponds to the generated SRP with the OT introduced into it. As a result, this signal contains n bits of information, k bits of which are encoded by the selected memory bandwidth and (nk) bits are encoded into this SRP OT. With the equal length of the SRP in the prototype and analogue [2], the number of transmitted bits on the interval of the duration of this SRP (ie, under equal conditions) in the prototype is n, and in the analogue specified only (nk). It should be noted that a result similar to the prototype is achieved in a fundamentally equivalent object described in [5].
Обеспечиваемый прототипом выигрыш в скорости передачи информации весьма мал. В связи с этим прототип обладает недостатком - сравнительно низкой скоростью передачи информации.The gain provided by the prototype in the speed of information transfer is very small. In this regard, the prototype has a drawback - a relatively low speed of information transfer.
Целью заявляемого способа является повышение скорости передачи информации.The aim of the proposed method is to increase the speed of information transfer.
Цель достигается тем, что в способе передачи информации в системе связи с ШПС, предусматривающем следующие операции:The goal is achieved by the fact that in the method of transmitting information in a communication system with a ShPS, providing the following operations:
при передачеupon transfer
- разделение потока передаваемых символов информационного сигнала;- separation of the stream of transmitted symbols of the information signal;
- преобразование каждого из передаваемых символов в одну из заранее заданных ПСП;- the conversion of each of the transmitted characters into one of the predefined memory bandwidth;
- формирование каждой из указанных ПСП с ВЗ, определяемым комбинацией бит соответствующего передаваемого символа и в соответствии с выбранным методом кодирования;- the formation of each of these PSP with OT, determined by the combination of bits of the corresponding transmitted symbol and in accordance with the selected encoding method;
- реализации фазовой модуляции по закону каждой из сформированных ПСП с ВЗ;- implementation of phase modulation according to the law of each of the formed SRP with VZ;
- собственно передачи ШПС,- the actual transmission of ShPS,
причем входными данными операции разделения потока подлежащих передаче символов являются входные последовательности этих символов, операции преобразования каждого из передаваемых символов в одну из заранее заданных ПСП и формирования каждой ПСП с ВЗ осуществляются над результатами выполнения операции разделения потока передаваемых символов,moreover, the input sequences of the symbols to be transmitted are input sequences of these symbols, the operations of converting each of the transmitted symbols to one of the predetermined SRPs and the formation of each SRP with OT are performed on the results of the operation of splitting the stream of transmitted symbols,
при приемеupon admission
- преобразования принимаемых сигналов в электрические;- conversion of received signals into electrical ones;
- определение максимума корреляции принятого сигнала с ШПС, сформированным путем фазовой модуляции по закону одной из заранее заданных ПСП с нулевым ВЗ;- determination of the maximum correlation of the received signal with the SHPS generated by phase modulation according to the law of one of the predefined SRP with zero VZ;
- определение на основе указанного максимума корреляции величины ВЗ в каждом принимаемом символе,- determination based on the indicated maximum correlation of the magnitude of the OT in each received symbol,
- определение по величине указанного ВЗ в соответствии с методом, обратным выбранному методу кодирования, комбинации бит передаваемого символа;- determining the value of the specified OT in accordance with the method inverse to the selected encoding method, a combination of bits of the transmitted symbol;
- выполняемая при передаче операция разделения потока передаваемых символов предусматривает дробление его на фрагменты, содержащие по L≥2 символов, и присвоение каждому из этих символов, признака l в соответствующем ему фрагменте потока при l=1…L;- the operation of transmitting a stream of transmitted symbols performed during transmission involves splitting it into fragments containing L≥2 characters each and assigning to each of these symbols the attribute l in the corresponding stream fragment with l = 1 ... L;
- выполняемая при передаче операция формирования ПСП с ВЗ в каждый момент времени выполняется L-кратно;- performed during the transfer operation of the formation of the SRP with VZ at each time moment is performed L-fold;
- ВЗ, определяемый комбинацией бит того передаваемого символа, которому присвоен признак l, при передаче вводится в l-ю из формируемых ПСП;- OT, determined by the combination of bits of the transmitted symbol, to which the attribute l is assigned, during transmission, it is entered into the l-th of the generated SRP;
- над результатами выполнения операций фазовой модуляции при передаче выполняется операция их объединения;- the operation of combining them is performed on the results of the phase modulation operations during transmission;
- каждый фрагмент принятого потока символов формируется по совокупности определенной по каждому символу комбинации бит этого символа и его признака l.- each fragment of the received symbol stream is formed by the combination of the bits of this symbol and its attribute l determined for each symbol.
Блок-схема, иллюстрирующая совокупность операций заявляемого способа кодирования, представлена на фиг.1, где обозначены:The flowchart illustrating the combination of operations of the proposed encoding method is presented in figure 1, where are indicated:
- 1 - операция разделения потока подлежащих передаче символов;- 1 - the operation of splitting the stream to be transmitted characters;
- 2.1…2.L - операции преобразования каждого подлежащего передаче символа в соответствующую ему ПСП;- 2.1 ... 2.L - operations of converting each symbol to be transmitted into its corresponding SRP;
- 3.1…3.L - операции формирования l-й ПСП (l=1…L) с ЦВЗ, соответствующим тому символу, которому присвоен признак l;- 3.1 ... 3.L - operations of forming the l-th PSP (l = 1 ... L) with the CEH corresponding to the symbol to which the attribute l is assigned;
- 4.1…4.L - операции фазовой модуляции l-й (l=1…L) ПСП;- 4.1 ... 4.L - phase modulation operations of the l-th (l = 1 ... L) SRP;
- 5 - операция объединения;- 5 - operation of the union;
- 6 - операция передачи ШПС;- 6 - transmission operation of the NPS;
- 7 - операция преобразования принимаемых сигналов в электрические;- 7 - the operation of converting the received signals into electrical;
- 8.1…8.L - операции определения максимума корреляции принятого сигнала с l-м ШПС (l=1…L), характеризующимся нулевым ВЗ;- 8.1 ... 8.L - operations to determine the maximum correlation of the received signal with the l-th SPS (l = 1 ... L), characterized by a zero VZ;
- 9.1…9.L - операции определения величины ВЗ в l-м принимаемом символе (l=1…L);- 9.1 ... 9.L - operations to determine the magnitude of the airspace in the l-th received symbol (l = 1 ... L);
- 10.1…10.L - операции определения комбинации бит l-го (l=1…L) передаваемого (и, соответственно, принимаемого) символа;- 10.1 ... 10.L - operations to determine the combination of bits of the l-th (l = 1 ... L) transmitted (and, accordingly, received) symbol;
- 11 - операция формирования фрагмента принятого потока символов.- 11 - the operation of forming a fragment of the received stream of characters.
Для удобства осуществленного ниже сопоставления скорости передачи данных в системе связи, обеспечиваемой при реализации в ней прототипа и заявляемого объекта, считаем, что каждая используемая ПСП (например, M-последовательность) содержит информацию об (n-k) битах, при этом ее длительность равна Nm·τ, где Nm=2(n-k).For the convenience of comparing the data transfer rate in the communication system provided during the implementation of the prototype and the claimed object in it, we consider that each used memory bandwidth (for example, the M-sequence) contains information about (nk) bits, and its duration is N m · Τ, where N m = 2 (nk) .
Операция 1 разделения потока подлежащих передаче символов реализуется следующим образом. Например, осуществляется запоминание фрагмента потока, содержащего L·(n-k) бит подлежащей передаче информации, что соответствует L символам. При указанном запоминании все биты информации записываются в оперативную память емкостью L·(n-k) бит (здесь и далее упоминаются компоненты цифровых аппаратно-программных средств, реализующих заявляемый способ). Адреса (номера) ячеек памяти, в которые записывается указанная информация, например, соответствуют порядку следования этих бит. В этом случае признаком символа «l» в составе фрагмента является его порядковый номер следования в этом фрагменте; при этом символу, n-k бит которого записаны в ячейки с номерами 1…n-k, присваивается признак l=1, символу, n-k бит которого записаны в ячейки с номерами n-k+1, … 2·(n-k), присваивается признак l=2 и т.д. Такой принцип формирования признаков, являющийся простейшим, и рассматривается далее. Однако возможны и иные варианты определения признака l, например, в качестве этого признака может быть его номер, при нумерации символов в инверсном порядке.The operation 1 of the separation of the stream to be transmitted characters is implemented as follows. For example, a fragment of a stream containing L · (n-k) bits of the information to be transmitted is stored, which corresponds to L symbols. With this storage, all bits of information are written into RAM with a capacity of L · (n-k) bits (hereinafter, components of digital hardware and software that implement the inventive method are mentioned). The addresses (numbers) of memory cells into which the indicated information is written, for example, correspond to the order of these bits. In this case, the sign of the symbol “l” in the fragment is its sequence number in this fragment; in this case, the symbol whose nk bits are recorded in the cells with the numbers 1 ... nk are assigned the attribute l = 1, the symbol whose nk bits are recorded in the cells with the numbers n-k + 1, ... 2 · (nk) is assigned the sign l = 2 etc. This principle of formation of signs, which is the simplest, is considered further. However, other options are also possible for defining the attribute l, for example, its attribute may be the number of this attribute when numbers are numbered in an inverse order.
В тех случаях, когда подлежащий передаче поток данных содержит более одного фрагмента из L·(n-k) бит, для выполнения операции 1 могут быть использованы две области оперативной памяти, одна из которых в каждый момент времени является буферной. Вначале первыми L·(n-k) битами потока (первый фрагмент этого потока) заполняется первая область памяти; пока ее содержимое трансформируется с передаваемый ПШС, поступающие последующие L·(n-k) бит потока (второй фрагмент этого потока) записываются во вторую область памяти, после чего по ее заполнении уже ее содержимое трансформируется с передаваемый ПШС, а в первую область записывается содержащий L·(n-k) бит третий фрагмент потока и т.д.In cases where the data stream to be transmitted contains more than one fragment of L · (n-k) bits, two areas of RAM can be used to perform operation 1, one of which is a buffer at each moment of time. First, the first L · (n-k) bits of the stream (the first fragment of this stream) fill the first memory area; while its contents are transformed with the transmitted PShS, the incoming L · (nk) bits of the stream (the second fragment of this stream) are recorded in the second memory area, after which its contents are transformed with the transmitted PShS, and the containing L · (nk) bit the third fragment of the stream, etc.
Возможен также и такой вариант реализации операции 1, при котором все сообщения записываются в оперативную память (при этом, как и в предыдущем варианте реализации операции 1) адреса ячеек памяти, в которые записывается указанная информация, например, соответствуют порядку следования бит этого сообщения. Далее массив из n-k бит каждого символа, характеризующегося признаком l, читается (подается) на вход операции 2.l. В итоге выполнения операции 1 на каждом l-м из L выходов указанной оперативной памяти последовательно во времени (с периодом τ·2(n-k)) формируется массив из n-k бит того символа, которому присвоен признак l; величина l определяется как l=QmodL (или - эквивалентная запись - l=Q%L) - остаток от деления номера Q массива из n-k бит на величину L). Диапазон номеров (адресов) ячеек памяти, соответствующих номеру Q массива из n-k бит (т.е. номеру символа в передаваемом сообщении), определяется следующим образом. Значению номера массива Q=1 соответствуют биты информации, хранящиеся в ячейках памяти с номерами в диапазоне 1…(n-k), значению номера массива Q=2 - ячейки памяти с номерами в диапазоне n-k+1…2·(n-k), … в общем случае значению номера массива Q соответствуют биты информации, хранящиеся в ячейках памяти с номерами в диапазоне (Q-1)·(n-k)+1…Q·(n-k).It is also possible such an implementation option of operation 1, in which all messages are recorded in RAM (in this case, as in the previous embodiment of operation 1), the addresses of the memory cells in which the specified information is written, for example, correspond to the sequence of bits of this message. Next, an array of nk bits of each character characterized by the character l is read (fed) to the input of operation 2.l. As a result of performing operation 1, on each l-th of L outputs of the indicated random access memory sequentially in time (with a period τ · 2 (nk) ) an array of nk bits of that symbol is assigned to which the attribute l is assigned; l is defined as l = QmodL (or - equivalent notation - l = Q% L) - the remainder of dividing the number Q of the array of nk bits by the value L). The range of numbers (addresses) of memory cells corresponding to the number Q of an array of nk bits (i.e., the symbol number in the transmitted message) is determined as follows. The value of the array number Q = 1 corresponds to the bits of information stored in the memory cells with numbers in the range 1 ... (nk), the value of the array number Q = 2 corresponds to the memory cells with numbers in the range n-k + 1 ... 2 · (nk), ... in the general case, the value of the array number Q corresponds to bits of information stored in memory cells with numbers in the range (Q-1) · (nk) + 1 ... Q · (nk).
Указанное управление чтением бит передаваемой информации осуществляется программными средствами.The specified control reading bits of the transmitted information is carried out by software.
Каждая l-я из операций 2.1…2.L преобразования каждого подлежащего передаче символа в соответствующую ему ПСП (далее для конкретности в качестве ПСП рассматриваем M-последовательность, при этом термины «ПСП» и «M-последовательность» являются синонимами) принципиально аналогична операции формирования ПСП в прототипе; она предусматривает формирование l-й M-последовательности в соответствии с правилом, иллюстрируемым, например, в [1, блок-схема на рис.3.17, с.54]. При этом параметры каждой M-последовательности при требуемом ее периоде задаются как [1, Таблица 3.6, с.55, 56; заметим, что в Таблице 3.6. в названии левой графы «период» имеется неточность; приведенные в ней цифры «периодами» в действительности не являются]. Разные (квазиортогональные) M-последовательности формируются путем реализации операции их генерации с использованием разных кодовых комбинаций из упомянутой Таблицы 3.6. (см. 3-ю и 6-ю графы этой таблицы; так, при требуемом периоде M-последовательности, равном 31, что соответствует 5-разрядной кодовой комбинации (т.е. n-k=5), в указанной Таблице 3.6. приведены 15 вариантов кодовых комбинаций, на основе каждой из которых может быть сформирована M-последовательность).Each l-th of operations 2.1 ... 2.L transforms each symbol to be transmitted into the corresponding SRP (hereinafter, for concreteness, we consider the M-sequence as SRP, and the terms “SRP” and “M-sequence” are synonymous) is fundamentally similar to the operation the formation of the SRP in the prototype; it provides for the formation of the l-th M-sequence in accordance with the rule illustrated, for example, in [1, the block diagram in Fig.3.17, p.54]. Moreover, the parameters of each M-sequence for its required period are set as [1, Table 3.6, p. 55, 56; note that in Table 3.6. there is an inaccuracy in the name of the left column “period”; the figures given in it are not “periods” in reality]. Different (quasi-orthogonal) M-sequences are formed by implementing the operation of their generation using different code combinations from the above Table 3.6. (see the 3rd and 6th columns of this table; so, for the required period of the M-sequence equal to 31, which corresponds to a 5-bit code combination (i.e. nk = 5), the indicated Table 3.6. shows 15 code combinations, on the basis of each of which an M-sequence can be formed).
Каждая l-я из операций 3.1…3.L формирования l-й ПСП (l=1…L) с ВЗ, соответствующим тому символу, которому присвоен признак l, реализуется путем введения циклического ВЗ(l), определяемого кодом (кодовой комбинацией из n-k бит) указанного l-го символа. При этом метод кодирования, т.е. соответствие кодовой комбинации и величины указанного ВЗ(l) может быть, в частности (в простейшем случае), следующим: величина ВЗ(l) (в единицах измерения, составляющих τ) равна двоичному числу ms(l), соответствующему указанной кодовой комбинации l-го символа. Введение циклического ВЗ(l) в M-последовательность осуществляется следующим образом. Пусть исходная M-последовательность (т.е. последовательность с нулевым ВЗ) определена на интервале времени 0…Nm·τ. Тогда при введении в нее циклического ВЗ все ее временные отсчеты, находящиеся на интервале 0…(Nm-1-ms)·τ, смещаются в интервал времени ms·τ…(Nm-1)·τ (т.е. у них корректируется аргумент времени прибавлением к нему величины ms·τ), а ее временные отсчеты, находящиеся на интервале (Nm-ms)·τ…(Nm-1)·τ, переносятся в интервал времени 0…(ms-1)·τ (т.е. у них корректируется аргумент времени вычитанием из него величины (Nm-ms)·τ).Each l-th of operations 3.1 ... 3.L of the formation of the l-th SRP (l = 1 ... L) with an OT corresponding to the symbol to which the attribute l is assigned is realized by introducing a cyclic OT (l) defined by a code (code combination from nk bit) of the specified l-th character. In this case, the encoding method, i.e. the correspondence of the code combination and the value of the indicated OT (l) can be, in particular (in the simplest case), the following: the value of the OT (l) (in units of τ) is equal to the binary number m s (l) corresponding to the specified code combination l character. The introduction of cyclic VZ (l) into the M-sequence is as follows. Let the initial M-sequence (i.e., a sequence with zero OT) be defined on a time interval of 0 ... N m · τ. Then, with the introduction of a cyclic OT into it, all its time samples located in the interval 0 ... (N m -1-m s ) · τ are shifted to the time interval m s · τ ... (N m -1) · τ (i.e. .the time argument is corrected for them by adding the quantity m s · τ) to it, and its time samples located on the interval (N m -m s ) · τ ... (N m -1) · τ are transferred to the time interval 0 ... ( m s -1) · τ (i.e., they correct the time argument by subtracting from it the quantities (N m -m s ) · τ).
Эквивалентным указанному вариантом формирования совокупности разных M-последовательностей является реализация операции формирования одной (или разных) M-последовательностей при последующем ее(или их) использовании при фазовой манипуляции на разных несущих частотах. При этом способ передачи информации может содержать только по одной операции 2 и 3, а операция 1 при этом выполняется не перед операцией 2, а после операции 3. Указанный вариант способа передачи, как отмечено выше, является эквивалентным приведенному в настоящем описании.Equivalent to the indicated option of forming a set of different M-sequences is the implementation of the operation of forming one (or different) M-sequences during its subsequent (or their) use during phase manipulation at different carrier frequencies. Moreover, the method of transmitting information may contain only one operation 2 and 3, and operation 1 is not performed before operation 2, but after operation 3. The indicated variant of the transmission method, as noted above, is equivalent to that given in the present description.
Каждая l-я из операций 4.1…4.L фазовой модуляции l-й (l=1…L) ПСП предусматривает умножение временной реализации этой ПСП на тональный сигнал несущей частоты. Эта операция совпадает с аналогичной операцией прототипа (совокупность блоков 10, 13 и 14 на фиг.3 описания прототипа), с той разницей, что в прототипе она выполняется однократно. Несущие частоты разных ПСП могут как совпадать, так и быть различными. В последнем случае различия несущих частот могут быть, в частности, соизмеримы с разрешающей способностью формируемых ШПС по частоте.Each l-th of phase 4.1 ... 4.L phase modulation operations of the l-th (l = 1 ... L) SRP involves multiplying the temporal implementation of this SRP by a carrier frequency tone. This operation coincides with the similar operation of the prototype (the combination of blocks 10, 13 and 14 in figure 3 of the description of the prototype), with the difference that in the prototype it is performed once. The carrier frequencies of different SRPs can either coincide or be different. In the latter case, differences in carrier frequencies can be, in particular, commensurate with the frequency resolution of the generated SHPS.
Операция 5 объединения может быть реализована в варианте суммирования всех результатов фазовой модуляции. В результате реализации этой операции формируется подлежащий передаче ШПС.Combining operation 5 can be implemented in the variant of summing all the results of phase modulation. As a result of the implementation of this operation, the NPS to be transferred is formed.
Операция 6 передачи ШПС реализуется путем преобразования сформированных в результате выполнения операции 5 электрических сигналов, например (в случае системы звукоподводной или гидроакустической связи) в акустические колебания водной среды. В этом случае она реализуется гидроакустическим излучателем.The operation 6 of transmitting the BWS is implemented by converting the electrical signals generated as a result of operation 5, for example (in the case of a sound underwater or sonar system) into acoustic vibrations of the aqueous medium. In this case, it is implemented by a sonar emitter.
Операция 7 преобразования принимаемых сигналов в электрические в рассматриваемом примере системы звукоподводной связи предусматривает преобразование акустических колебаний водной среды в электрические сигналы. В этом случае она реализуется гидрофоном или в более сложном случае антенной решеткой, содержащей совокупность гидрофонов, совокупность линий задержки и сумматор (см. [6], рис.1.5б, 1.6 и 1.7).The operation 7 of converting the received signals into electrical signals in the considered example of a sound supply system involves the conversion of acoustic vibrations of the aqueous medium into electrical signals. In this case, it is realized by a hydrophone or, in a more complicated case, an antenna array containing a set of hydrophones, a set of delay lines and an adder (see [6], Fig. 1.5b, 1.6 and 1.7).
Каждая 1-я из операций 8.1…8.L определения максимума корреляции принятого сигнала с l-м ШПС (l=1…L), характеризующимся нулевым ВЗ, реализуется посредством вычисления циклической корреляционной функции между входным сигналом и собственной опорной функцией или, что то же самое, циклической свертки между входным сигналом и собственной опорной функцией, прочитанной в обратном времени (т.е. если эта функция имеет вид S(t) при значениях аргумента времени t в диапазоне 0…Nm·τ, то эта же функция, прочитанная в обратном времени, имеет вид S(Nm·τ-t)). Опорная функция, используемая при вычислении свертки в l-м блоке 8.l, совпадает по форме с ПШС, формируемым l-м блоком 4.l при нулевом циклическом ВЗ соответствующей ему ПСП, генерируемой в результате выполнения операции 3.l.Each of the 1st operations 8.1 ... 8.L of determining the maximum correlation of the received signal with the l-th SPS (l = 1 ... L), characterized by zero VZ, is realized by calculating the cyclic correlation function between the input signal and its own reference function, or something the same thing, of cyclic convolution between the input signal and its own reference function, read in reverse time (i.e. if this function has the form S (t) with values of the time argument t in the range 0 ... N m · τ, then this same function, read in reverse time, has the form S (N m · τ-t)). The support function used in the calculation of the convolution in the l-th block 8.l, coincides in form with the PNS formed by the l-th block 4.l at zero cyclic OT corresponding to it SRP generated as a result of the operation 3.l.
При выполнении каждой l-й из операций 8.1…8.L, указанная операция вычисления циклической свертки дополняется операцией нахождения максимума этой свертки.When performing each l-th of operations 8.1 ... 8.L, the indicated operation of computing the cyclic convolution is supplemented by the operation of finding the maximum of this convolution.
Операция вычисления циклической свертки описана, например, в [7, п.2.23, где вместо термина «циклическая свертка» используется термин «круговая свертка»]. Она предусматривает вычисление операций дискретного преобразования Фурье (ДПФ) от опорной функции и от временной реализации обрабатываемого сигнала, векторное перемножение массивов, полученных при выполнении указанных операций ДПФ, и операцию обратного ДПФ от массива результатов этого перемножения. Каждая свертка содержит по 2n-k отсчетов, формируемых при периоде дискретизации, не меньшем величины τ. Далее рассматривается простейшая ситуация, при которой период дискретизации свертки равен τ.The operation of computing the cyclic convolution is described, for example, in [7, Section 2.23, where the term “circular convolution” is used instead of the term “cyclic convolution”]. It provides for the calculation of discrete Fourier transform (DFT) operations from the support function and from the temporal implementation of the processed signal, vector multiplication of arrays obtained during these DFT operations, and the inverse DFT operation from the array of the results of this multiplication. Each convolution contains 2 nk samples generated with a sampling period of at least τ. Next, we consider the simplest situation in which the convolution discretization period is τ.
Операция нахождения максимума полученной свертки основана на сравнении всех ее временных отсчетов, например, следующим образом: весь массив из 2n-k отсчетов делится на первой итерации на два подмассива, содержащих по 2n-k-1 отсчетов, располагающихся в свертке в нечетных и четных временных позициях, и осуществляется сравнение одноименных отсчетов из каждом подмассива (т.е. первого отсчета из первого подмассива с первым из второго подмассива и т.д.) с удержанием максимального из каждой пары отсчетов; в итоге сформирован массив из 2n-k-1 результатов, при этом запоминаются и аргументы (индексы) времени, которым соответствуют удержанные отсчеты; далее указанная процедура на второй итерации повторяется над массивом из 2n-k-1 отсчетов, полученных в итоге выполнения первой итерации и т.д. В итоге выполнения n-k таких итераций получен максимальный в каждой l-й свертке по уровню отсчет и соответствующий этому отсчету индекс времени nmax(l).The operation of finding the maximum of the convolution obtained is based on comparing all its time samples, for example, as follows: the entire array of 2 nk samples is divided into two subarrays at the first iteration, containing 2 nk-1 samples located in the convolution in odd and even time positions, and comparing the samples of the same name from each subarray (i.e., the first sample from the first subarray with the first from the second subarray, etc.) while holding the maximum of each pair of samples; as a result, an array of 2 nk-1 results is formed, while the arguments (indices) of time, to which the held samples correspond, are also stored; then the specified procedure at the second iteration is repeated over an array of 2 nk-1 samples obtained as a result of the first iteration, etc. As a result of performing nk such iterations, the maximum sample in each l-th convolution by level and the time index n max (l) corresponding to this sample are obtained.
Каждая l-я из операций 9.1…9.L определения величины ВЗ в каждом l-м принимаемом символе предусматривает вычисление каждого искомого ВЗ(l) какEach l-th of operations 9.1 ... 9.L of determining the magnitude of the airspace in each lth received symbol provides for the calculation of each desired airspace (l) as
ВЗ(l)=nmax(l)·τ.OT (l) = n max (l)
Каждая l-я из операций 10.1…10.L определения комбинации бит l-го (l=1…L) передаваемого (и, соответственно, принимаемого) символа при оговоренном выше (при описании операций 3.1…3.L) кодировании реализуется посредством формирования двоичного числа ms(l), равного определенному в результате выполнения соответствующей операции 9.l ВЗ(l). Совокупность n-k бит, являющихся разрядами указанного l-го двоичного числа каждого символа, и есть искомая комбинация бит l-го символа.Each l-th of operations 10.1 ... 10.L of determining the combination of bits of the l-th (l = 1 ... L) transmitted (and, accordingly, received) symbol with the coding specified above (in the description of operations 3.1 ... 3.L) is implemented by generating binary number m s (l), equal to that determined as a result of the corresponding operation 9.l OT (l). The set of nk bits that are bits of the specified l-th binary number of each character is the desired combination of bits of the l-th character.
Операция 11 формирования фрагмента принятого потока символов предусматривает формирование совокупности бит этого потока в соответствии со следующим правилом: совокупность n-k бит l=1-го символа располагаются как биты потока (его фрагмента) с 1-го по (n-k)-й, совокупность n-k бит l=2-го символа располагаются как биты потока с (n-k+1)-го по 2(n-k)-й, …, совокупность n-k бит l-го символа располагаются как биты потока (его фрагмента) с (l-1)·(n-k+1)-го по l·(n-k)-й.The operation 11 of forming a fragment of the received symbol stream provides for the formation of a set of bits of this stream in accordance with the following rule: a set of nk bits l = 1 symbol are located as bits of a stream (its fragment) from the 1st to the (nk) th, the set of nk bits l = 2-nd character are located as bits of a stream from (n-k + 1) -th to 2 (nk) -th, ..., a set of nk bits of the l-th character are located as bits of a stream (its fragment) with (l-1 ) · (N-k + 1) -th in l · (nk) -th.
Заявляемый объект рассчитан на использование в синхронной системе связи. В такой системе на приемном конце известны моменты начала прихода каждого информационного сигнала. Принципиально возможен, например, вариант работы передатчика и приемника в системе единого времени. В этом случае работа устройств, реализующих на передающем конце системы связи функции формирования подлежащих передаче ШПС синхронизируется самим входным потоком подлежащих передаче бит символов. Что касается синхронизации работы устройств, реализующих операции обработки сигналов на приемном конце, то время распространения сигнала от передатчика до приемника известно, а в состав аппаратуры, реализующей операции приема, входит таймер, выдающий сигнал синхронизации, управляющий выполнением всех реализуемых при приеме операций (кроме операции 7 преобразования принимаемых сигналов в электрические) в момент начал прихода очередного фрагмента передаваемого потока. В момент формирования этого сигнала начинается заполнение принимаемым сигналом первого фрагмента буферной памяти блоков, реализующих операции 8.1…8.L. Далее через интервал времени (с момента формирования указанного условно первого сигнала синхронизации), равный Nm·τ, формируется следующий сигнал синхронизации; при этом начинается заполнение принимаемым сигналом второго фрагмента буферной памяти блоков, реализующих операции 8.1…8.L, а над сигналами, хранящимися в первых фрагментах буферной памяти, реализуются операции вычисления циклической свертки, далее последовательно прочие операции 8…11. Далее через интервал времени (с момента формирования указанного условно первого сигнала синхронизации), равный 2·Nm·τ, формируется условно третий сигнал синхронизации; при этом начинается заполнение принимаемым сигналом вновь перового фрагмента буферной памяти блоков, реализующих операции 8.1…8.L, а над сигналами, хранящимися во вторых фрагментах буферной памяти реализуются операции вычисления циклической свертки, далее последовательно прочие операции 8…11 и т.д.The inventive object is designed for use in a synchronous communication system. In such a system, at the receiving end, the moments of the beginning of the arrival of each information signal are known. In principle, it is possible, for example, the option of the transmitter and receiver in a single time system. In this case, the operation of devices that implement, at the transmitting end of the communication system, the functions for generating the NPCs to be transmitted is synchronized by the input bit stream of the symbol bits to be transmitted. As for the synchronization of the operation of devices that implement signal processing operations at the receiving end, the propagation time of the signal from the transmitter to the receiver is known, and the equipment that implements the reception operations includes a timer that generates a synchronization signal that controls the execution of all operations that are implemented during reception (except for the operation 7 conversion of received signals into electrical signals) at the time of the start of the arrival of the next fragment of the transmitted stream. At the moment of formation of this signal, the reception of the first fragment of the buffer memory of the blocks implementing the operations 8.1 ... 8.L begins with the received signal. Further, after a time interval (from the moment of formation of the indicated conditionally first synchronization signal) equal to N m · τ, the next synchronization signal is generated; at the same time, filling in the second fragment of the buffer memory with the received signal by the blocks implementing the operations 8.1 ... 8.L begins, and the signals stored in the first fragments of the buffer memory carry out the operations of calculating the cyclic convolution, then sequentially other operations 8 ... 11. Further, after a time interval (from the moment of formation of the conditionally specified first synchronization signal) equal to 2 · N m · τ, a conditionally third synchronization signal is generated; at the same time, filling with the received signal of the first feather fragment of the buffer memory of the blocks implementing the operations 8.1 ... 8.L begins, and the signals stored in the second fragments of the buffer memory carry out the operations of calculating the cyclic convolution, then sequentially other operations 8 ... 11, etc.
Указанные операции синхронизации в состав заявляемого объекта не включены, поскольку подавляющее большинство систем цифровой (дискретной) связи являются синхронными, а особенности заявляемого объекта с какой-либо спецификой совокупности указанных операций не связаны.These synchronization operations are not included in the composition of the claimed object, since the vast majority of digital (discrete) communication systems are synchronous, and the features of the claimed object are not associated with any specific features of the totality of these operations.
Операции 1…4 и 8…1 реализуются программируемыми средствами цифровой обработки сигналов.Operations 1 ... 4 and 8 ... 1 are implemented by programmable digital signal processing.
Принцип действия заявляемого способа передачи информации в системах связи с ШПС, в отличие от прототипа, состоит в следующем. Каждый из подлежащих передаче символов, маркируется признаком «l», однозначно характеризующим его временное положение в совокупность из L символов, являющимся фрагментом сообщения. Этой маркировкой обеспечивается возможность восстановления на приемном конце системы связи фрагмента сообщения при одновременной передаче всех L символов этого фрагмента. В остальном принцип действия заявляемого способа с принципом действия прототипа совпадает. Для иллюстрации технического эффекта, достигаемого в заявляемом способе в сравнении с прототипом, положим L=k, что делает эти объекты сопоставимыми по скорости передачи информации. Если в прототипе за интервал времени Nm·τ осуществляется передача n бит информации, то в заявляемом объекте за это же время передается (n-k)·k бит информации. Например, при n=8 и k=4 заявляемый объект выигрывает у прототипа в скорости передачи информации в 2 раза. Следует отметить, что заявляемый объект может рассматриваться не только как альтернатива прототипа, но он может быть реализован и в комбинации с этим прототипом. В последнем случае n-k бит каждого символа, подобно прототипу, кодируются введением ВЗ в ПСП, k бит каждого символа (так же подобно прототипу) кодируются выбором ПСП, а одновременная передача всех K символов фрагмента сообщения - (как в заявляемом объекте) так же выбором ПСП. При этом потребное количество ПСП возрастает до k+K, а скорость передачи (за интервал времени Nm·τ) - до величины n·K.The principle of operation of the proposed method for transmitting information in communication systems with ShPS, in contrast to the prototype, is as follows. Each of the characters to be transmitted is marked with a “l” sign, which uniquely characterizes its temporary position in the aggregate of L characters, which is a message fragment. This marking makes it possible to restore a message fragment at the receiving end of the communication system while transmitting all L symbols of this fragment. Otherwise, the principle of operation of the proposed method with the principle of action of the prototype coincides. To illustrate the technical effect achieved in the claimed method in comparison with the prototype, put L = k, which makes these objects comparable in terms of information transfer speed. If in the prototype for the time interval N m · τ the transmission of n bits of information is carried out, then in the claimed object for the same time (nk) · k bits of information are transmitted. For example, with n = 8 and k = 4, the claimed object outperforms the prototype in 2 times the information transfer speed. It should be noted that the claimed object can be considered not only as an alternative to the prototype, but it can be implemented in combination with this prototype. In the latter case, the nk bits of each symbol, like a prototype, are encoded by introducing an OT into the memory bandwidth, the k bits of each symbol (similarly to the prototype) are encoded by selecting the memory bandwidth, and the simultaneous transmission of all K characters of a message fragment - (as in the claimed object) as well as selecting the memory bandwidth . In this case, the required amount of memory bandwidth increases to k + K, and the transmission rate (for the time interval N m · τ) - up to the value n · K.
ЛитератураLiterature
1. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь, 1985, 384 с., ил.1. Varakin L.E. Communication systems with noise-like signals. M .: Radio and communication, 1985, 384 p., Ill.
2. Николаев Р.П., Попов А.Р. Способ передачи информации в системе связи с шумоподобными сигналами. Патент РФ №2286017.2. Nikolaev R.P., Popov A.R. A method of transmitting information in a communication system with noise-like signals. RF patent No. 2286017.
3. Кранц В.З., Сечин В.В. Использование информационных символов для синхронизации системы связи со сложными сигналами // Гидроакустика. Вып. №15, 2012. С.36-41.3. Krantz V.Z., Sechin V.V. Using information symbols to synchronize a communication system with complex signals // Hydroacoustics. Vol. No. 15, 2012. P.36-41.
4. Озеров И.А., Озеров С.И. Способ передачи информации в системах связи с шумоподобными сигналами и программный продукт. Патент РФ №2277760.4. Ozerov I.A., Ozerov S.I. A method of transmitting information in communication systems with noise-like signals and a software product. RF patent No. 2277760.
5. Kwon Н.М., Birdsal T.G. Digital Waveform Codings For Ocean Acoustic Telemetry. IEEE Journal of Oceanic Engineering, vol.16, №1, January 1991. P.56-65.5. Kwon N.M., Birdsal T.G. Digital Waveform Codings For Ocean Acoustic Telemetry. IEEE Journal of Oceanic Engineering, vol. 16, No. 1, January 1991. P.56-65.
6. Смарышев М.Д., Добровольский Ю.Ю. Гидроакустические антенны. Справочник. Л.: Судостроение, 1984.6. Smaryshev M.D., Dobrovolsky Yu.Yu. Hydroacoustic antennas. Directory. L .: Shipbuilding, 1984.
7. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1978.7. Rabiner L., Gould B. Theory and application of digital signal processing. M .: Mir, 1978.
Claims (3)
при передаче:
- разделяют поток передаваемых символов информационного сигнала;
- преобразуют каждый из передаваемых символов в одну из заранее заданных псевдослучайных последовательностей (ПСП);
- формируют каждую из указанных ПСП с временным сдвигом (ВЗ), определяемым комбинацией бит соответствующего передаваемого символа и в соответствии с выбранным методом кодирования;
- реализуют фазовую модуляцию по закону каждой из сформированных ПСП с ВЗ;
- передают последовательность ШПС,
причем входными данными операции разделения потока подлежащих передаче символов являются входные последовательности этих символов, операции преобразования каждого из передаваемых символов в одну из заранее заданных ПСП и формирования каждой ПСП с ВЗ осуществляются последовательно над результатами выполнения операции разделения потока передаваемых символов,
при приеме:
- преобразуют принимаемые сигналы в электрические;
- определяют максимум корреляции принятого сигнала с ШПС, сформированным путем фазовой модуляции по закону одной из заранее заданных ПСП с нулевым ВЗ;
- на основе результата определения максимума указанной корреляции определяют величину ВЗ в каждом принимаемом символе;
- по величине указанного ВЗ в соответствии с методом, обратным выбранному методу кодирования, определяют комбинацию бит передаваемого символа,
отличающийся тем, что
при передаче
- операция разделения потока передаваемых символов предусматривает дробление его на фрагменты, содержащие по L≥2 символов, и присвоение каждому из этих символов признака l в соответствующем ему фрагменте потока при l=1…L;
- операцию формирования ПСП с ВЗ, определяемым комбинацией бит соответствующего передаваемого символа и в соответствии с выбранным методом кодирования, осуществляют по комбинации бит каждого из L предаваемых символов независимо;
- ВЗ, определяемый комбинацией бит того передаваемого символа, которому присвоен признак l, вводится в 1-ю из формируемых ПСП;
- над результатами выполнения операций фазовой модуляции выполняется операция их объединения,
при приеме
- операции определения максимума корреляции принятого сигнала с ШПС, сформированным путем фазовой модуляции по закону одной из заранее заданных ПСП с нулевым ВЗ, определения на основе указанной корреляции величины ВЗ в каждом принимаемом символе, а также определения по величине указанного ВЗ в соответствии с методом, обратным выбранному методу кодирования, комбинации бит передаваемого символа выполняют L-кратно;
- формируют каждый фрагмент принятого потока символов по совокупности определенной по каждому символу комбинации бит этого символа и его признака l.1. The method of transmitting information in a communication system with noise-like signals (SHPS), which consists in the fact that
upon transfer:
- share the stream of transmitted symbols of the information signal;
- convert each of the transmitted characters into one of the predefined pseudo-random sequences (PSP);
- form each of these SRP with a time shift (OT), determined by the combination of bits of the corresponding transmitted symbol and in accordance with the selected encoding method;
- implement phase modulation according to the law of each of the formed SRP with VZ;
- transmit the sequence of SHPS,
moreover, the input sequences of the symbols to be transmitted are input sequences of these symbols, the operations of converting each of the transmitted symbols to one of the predetermined SRPs and the formation of each SRP with OT are carried out sequentially on the results of the operation of splitting the stream of transmitted symbols,
upon admission:
- convert the received signals into electrical;
- determine the maximum correlation of the received signal with SHPS formed by phase modulation according to the law of one of the predetermined SRP with zero VZ;
- based on the result of determining the maximum of the indicated correlation, the value of the OT in each received symbol is determined;
- the value of the specified OT in accordance with the method inverse to the selected encoding method, determine the combination of bits of the transmitted symbol,
characterized in that
upon transfer
- the operation of dividing the stream of transmitted symbols provides for splitting it into fragments containing L≥2 characters each and assigning to each of these symbols the attribute l in the corresponding stream fragment for l = 1 ... L;
- the operation of forming the SRP with OT, determined by the combination of bits of the corresponding transmitted symbol and in accordance with the selected encoding method, carry out a combination of bits of each of the L transmitted symbols independently;
- OT, determined by the combination of bits of the transmitted symbol, to which the attribute l is assigned, is entered into the 1st of the generated SRP;
- on the results of phase modulation operations, the operation of combining them is performed,
upon admission
- the operation of determining the maximum correlation of the received signal with the NPS formed by phase modulation according to the law of one of the predetermined SRP with zero OT, determining on the basis of the indicated correlation the OT value in each received symbol, as well as determining the value of the specified OT in accordance with the inverse method the selected encoding method, combinations of bits of the transmitted symbol are performed L-fold;
- form each fragment of the received stream of characters in the aggregate defined for each character combination of bits of this character and its attribute l.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014100606/07A RU2549188C1 (en) | 2014-01-09 | 2014-01-09 | Method of transmitting information in communication system with noise-like signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014100606/07A RU2549188C1 (en) | 2014-01-09 | 2014-01-09 | Method of transmitting information in communication system with noise-like signals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2549188C1 true RU2549188C1 (en) | 2015-04-20 |
Family
ID=53289607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014100606/07A RU2549188C1 (en) | 2014-01-09 | 2014-01-09 | Method of transmitting information in communication system with noise-like signals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2549188C1 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2617122C1 (en) * | 2016-04-21 | 2017-04-21 | Акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" | Method of the information transmission in the digital communication system with noise-like signals |
| RU2633614C1 (en) * | 2016-12-09 | 2017-10-16 | Акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" | Method of transmitting information in communication systems with noise-shaped signals |
| RU2635552C1 (en) * | 2016-12-09 | 2017-11-14 | Акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" | Method of information transmission in communication system with noise signals |
| RU2646867C1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-03-12 | Акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" | Method for transmission and reception of digital information in general |
| RU2665269C1 (en) * | 2017-04-24 | 2018-08-28 | Акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" | Method of suppression of multiple- access interference in the digital communication system |
| RU2665267C1 (en) * | 2017-08-14 | 2018-08-28 | Общество с ограниченной ответственностью "ТатАСУ" | Report documents generation system |
| RU2700657C1 (en) * | 2018-09-25 | 2019-09-18 | Акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" | Method of transmitting information in a communication system with noise-like signals |
| RU2758637C1 (en) * | 2021-02-08 | 2021-11-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (СибГУТИ) | Method for transmitting discrete messages between underwater objects |
| RU2771871C1 (en) * | 2020-12-24 | 2022-05-16 | 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" | Method and apparatus for transmitting discrete information for fast-moving objects |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6353627B1 (en) * | 1998-11-04 | 2002-03-05 | Linex Technologies, Inc. | High data rate spread-spectrum system and method |
| RU2248102C1 (en) * | 2003-06-11 | 2005-03-10 | Военно-Космическая Академия | Method for autocorrelation receiving of noise-like signals |
| RU2277760C2 (en) * | 2003-11-28 | 2006-06-10 | Игорь Алексеевич Озеров | Method for transferring information in communication systems with noise-like signals and a software product |
| RU2362273C2 (en) * | 2007-07-11 | 2009-07-20 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО "ТГТУ" | Method of transmitting information using pseudonoise signals and device to this end |
-
2014
- 2014-01-09 RU RU2014100606/07A patent/RU2549188C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6353627B1 (en) * | 1998-11-04 | 2002-03-05 | Linex Technologies, Inc. | High data rate spread-spectrum system and method |
| RU2248102C1 (en) * | 2003-06-11 | 2005-03-10 | Военно-Космическая Академия | Method for autocorrelation receiving of noise-like signals |
| RU2277760C2 (en) * | 2003-11-28 | 2006-06-10 | Игорь Алексеевич Озеров | Method for transferring information in communication systems with noise-like signals and a software product |
| RU2362273C2 (en) * | 2007-07-11 | 2009-07-20 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО "ТГТУ" | Method of transmitting information using pseudonoise signals and device to this end |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2617122C1 (en) * | 2016-04-21 | 2017-04-21 | Акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" | Method of the information transmission in the digital communication system with noise-like signals |
| RU2633614C1 (en) * | 2016-12-09 | 2017-10-16 | Акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" | Method of transmitting information in communication systems with noise-shaped signals |
| RU2635552C1 (en) * | 2016-12-09 | 2017-11-14 | Акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" | Method of information transmission in communication system with noise signals |
| RU2646867C1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-03-12 | Акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" | Method for transmission and reception of digital information in general |
| RU2665269C1 (en) * | 2017-04-24 | 2018-08-28 | Акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" | Method of suppression of multiple- access interference in the digital communication system |
| RU2665267C1 (en) * | 2017-08-14 | 2018-08-28 | Общество с ограниченной ответственностью "ТатАСУ" | Report documents generation system |
| RU2700657C1 (en) * | 2018-09-25 | 2019-09-18 | Акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" | Method of transmitting information in a communication system with noise-like signals |
| RU2771871C1 (en) * | 2020-12-24 | 2022-05-16 | 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" | Method and apparatus for transmitting discrete information for fast-moving objects |
| RU2758637C1 (en) * | 2021-02-08 | 2021-11-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (СибГУТИ) | Method for transmitting discrete messages between underwater objects |
| RU223214U1 (en) * | 2023-08-08 | 2024-02-07 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | DEVICE FOR TRANSMITTING WIDEBAND PHASE MANIPULATED SIGNAL |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2549188C1 (en) | Method of transmitting information in communication system with noise-like signals | |
| CN104272132A (en) | Determining position of underwater node | |
| US3384715A (en) | Multiplex communication systems employing orthogonal hermite waveforms | |
| CN104181509A (en) | Incoherent scattering radar signal processing method based on frequency hopping and polyphase alternating codes | |
| RU2556429C1 (en) | Non-coherent digital demodulator of "integrally" coded phase-shift keyed signals | |
| WO2015095894A2 (en) | A genetic method for the acquisition and tracking of time varying signals | |
| RU2562769C1 (en) | Method of transmitting information in communication system with noise-like signals | |
| RU125724U1 (en) | METHOD FOR FORMING SIGNALS AND TRANSMISSION OF INFORMATION IN THE RADAR RECOGNITION SYSTEM | |
| JP2006524330A (en) | Multiple beam forming method and apparatus | |
| RU2571872C1 (en) | Method of transmitting information in digital communication system with noise-like signals | |
| RU2633614C1 (en) | Method of transmitting information in communication systems with noise-shaped signals | |
| RU2635552C1 (en) | Method of information transmission in communication system with noise signals | |
| RU2566500C1 (en) | Method of transmitting information in communication system with noise-like signals | |
| RU92270U1 (en) | Pseudorandom Binary Sequence Generator | |
| RU2617122C1 (en) | Method of the information transmission in the digital communication system with noise-like signals | |
| RU2700657C1 (en) | Method of transmitting information in a communication system with noise-like signals | |
| KR20110067908A (en) | Apparatus for generating satellite navigation signal | |
| RU2609525C1 (en) | Method of generating signals and transmitting information in radar identification system | |
| RU2571390C1 (en) | Method of transmitting discrete information via hydroacoustic link in multibeam signal propagation conditions | |
| CN104422939B (en) | Method and apparatus for being associated with the signal received from navigational satellite system | |
| RU2719545C1 (en) | System of information transmitting | |
| RU2560102C2 (en) | Device for decoding discrete signals propagating in multibeam channel | |
| CN113595585B (en) | M-element cyclic shift Chirp spread spectrum mobile underwater acoustic communication method, device and storage medium | |
| RU2422991C1 (en) | Noise-immune method to identify coded information sent to consumer by means of packs of ultra-wideband pulses | |
| RU2543514C2 (en) | Formation method of signals and information transmission in backward channel of radar identification system |