RU2608769C1 - Method for generating and detecting sync pulse of noise-like signal - Google Patents

Method for generating and detecting sync pulse of noise-like signal Download PDF

Info

Publication number
RU2608769C1
RU2608769C1 RU2016102076A RU2016102076A RU2608769C1 RU 2608769 C1 RU2608769 C1 RU 2608769C1 RU 2016102076 A RU2016102076 A RU 2016102076A RU 2016102076 A RU2016102076 A RU 2016102076A RU 2608769 C1 RU2608769 C1 RU 2608769C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
noise
signal
sync pulse
generating
value
Prior art date
Application number
RU2016102076A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Анатольевич Адамов
Эдуард Григорьевич Егисапетов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество Научно-технический центр "Модуль"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество Научно-технический центр "Модуль" filed Critical Закрытое акционерное общество Научно-технический центр "Модуль"
Priority to RU2016102076A priority Critical patent/RU2608769C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2608769C1 publication Critical patent/RU2608769C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/18Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying

Landscapes

  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

FIELD: communication.
SUBSTANCE: invention relates to communication and can be used in communication systems using noise-like phase-shift keyed signals. Method of generating and detecting sync pulse of noise-like signal involves the following: formation of a pseudorandom sequence at the transmitting side, using which phase of carrier frequency of sync pulse of noise-like signal is modulated, which is followed by addition of Walsh function and its generating sequence using module 2, and at the receiving side the decision to detect of the sync pulse of noise-like signal is made only in case, if the exceeded value of the correlation function is simultaneously detected, calculated using the correlator, value, developed using the adaptive detection of noise level, and confirmation of formation of sync pulse of noise-like signal with the help of Walsh function.
EFFECT: technical result is increased throughput capacity of communication system and its reliability.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области связи и может найти применение в системах связи, в которых используются шумоподобные фазоманипулированные сигналы [Системы связи с шумоподобными сигналами, Варакин Л.Е., М., Радио и связь, 1985 г.].The invention relates to the field of communication and may find application in communication systems that use noise-like phase-shifted signals [Communication systems with noise-like signals, L. Varakin, M., Radio and communication, 1985].

В системах связи передача информации осуществляется с помощью служебных и информационных элементов. По служебному элементу (синхроимпульсу) шумоподобного сигнала осуществляется его обнаружение. С помощью информационных элементов осуществляется передача информации (Варакин Л.Е. «Системы связи с шумоподобными сигналами». - М: Радио и Связь, 1985 г., стр. 324, рис. 19.1). Модуляция фазы несущей частоты служебных и информационных элементов производится псевдослучайными последовательностями.In communication systems, information is transmitted using service and information elements. The service element (clock) of a noise-like signal is detected. Using information elements, information is transmitted (L. Varakin, “Communication systems with noise-like signals.” - M: Radio and Communication, 1985, p. 324, Fig. 19.1). The phase modulation of the carrier frequency of the service and information elements is performed by pseudo-random sequences.

Обнаружение синхроимпульса фазоманипулированного сигнала осуществляется оптимальным приемником, который состоит из согласованного фильтра (СФ), адаптивного определителя уровня шума и порогового устройства.The detection of the clock pulse of the phase-shifted signal is carried out by the optimal receiver, which consists of a matched filter (SF), an adaptive determinant of the noise level and a threshold device.

В основе работы такого обнаружителя лежит вычисление Коррелятором корреляционной функции (КФ) наблюдаемого в данный момент сигнала с последовательностью, которой была модулирована фаза синхроимпульса (ПСПСИ). Адаптивный определитель уровня шума вычисляет порог. При превышении значения корреляционной функции значения вычисленного порога Пороговое устройство фиксирует обнаружение сигнала.The operation of such a detector is based on the Correlator calculating the correlation function (CF) of the currently observed signal with a sequence that modulated the phase of the clock pulse ( SR SR ). The adaptive noise level calculator calculates a threshold. When the value of the correlation function is exceeded, the value of the calculated threshold. The threshold device detects signal detection.

В ряде патентов такой способ обнаружения синхроимпульса используется для повышения помехоустойчивости обнаружителя (RU 2310978 С2, H03H 17/00, 20.11.2007; RU 2394365 С2, H03H 17/06, 10.07.2010), увеличения дальности уверенного приема информации (RU 2385542 С2, H04L 27/14, 27.03.2010), для увеличения защищенности РЛС от импульсных помех (RU 2428712 C1, G01S 13/04, 10.09.2011).In a number of patents, this method of detecting a clock pulse is used to increase the noise immunity of the detector (RU 2310978 C2, H03H 17/00, 11/20/2007; RU 2394365 C2, H03H 17/06, 07/10/2010), to increase the range of reliable reception of information (RU 2385542 C2, H04L 27/14, 03/27/2010), to increase the protection of the radar from impulse noise (RU 2428712 C1, G01S 13/04, 09/10/2011).

Недостатком такого обнаружителя, а следовательно, и предлагаемых способов, является то, что при вычислении КФ могут возникать «ложные обнаружения», связанные с:The disadvantage of such a detector, and therefore the proposed methods, is that when calculating the CF, "false detection" may occur associated with:

- плохими корреляционными свойствами последовательности ПСПСИ;- poor correlation properties of the SRP SR sequence;

- наличием на входе приемного устройства внутренних шумов;- the presence of internal noise at the input of the receiving device;

- увеличением боковых пиков КФ последовательности ПСПСИ за счет внешних помех.- an increase in the side peaks of the CF sequence of the SRP SR due to external interference.

Подбор последовательностей ПСПСИ, имеющих хорошие корреляционные свойства (малые боковые пики), существенно сокращает их количество.Selection of SRP SR sequences having good correlation properties (small side peaks) significantly reduces their number.

Уменьшение интенсивности внутренних шумов приемного устройства приводит к ухудшению чувствительности системы связи.The decrease in the intensity of the internal noise of the receiving device leads to a deterioration in the sensitivity of the communication system.

Способов борьбы с внешними помехами практически не существует (за исключением повышения мощности сигнала).There are practically no ways to combat external interference (with the exception of increasing the signal power).

По «ложному обнаружению» запускается обработка «ложных информационных элементов» сигнала. В одних случаях «ложность обнаружения» удается определить на этапе обработки одного из информационных элементов сигнала. В других случаях «ложность обнаружения» определяется после обработки всех информационных элементов сигнала.By “false detection”, processing of “false information elements” of the signal is started. In some cases, “false detection” can be determined at the stage of processing one of the information elements of the signal. In other cases, “detection falsity” is determined after processing all the information elements of the signal.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ борьбы с «ложными обнаружениями» фазоманипулированных сигналов, приведенный в патенте RU 2505934 С1 (H04L 27/233, 27.01.2014), в котором динамически изменяют величину заданного порога решающего устройства в соответствии с определенными параметрами сигнала на выходе согласованного фильтра, для чего производят вычисление среднего Ср и измерение пикового Уп значения сигнала на выходе согласованного фильтра, далее вычисляют значение заданного порога по формуле П=k*(Уп-Ср)+Ср, где k - константа, пропорциональная относительной величине боковых пиков АКФ заданного ШПС.Closest to the technical nature of the claimed method is a method of combating "false detection" of phase-shifted signals described in patent RU 2505934 C1 (H04L 27/233, 01/27/2014), which dynamically changes the value of a given threshold of a resolver in accordance with certain parameters the signal at the output of the matched filter, for which the average Cp is calculated and the peak Up value is measured, the signal value at the output of the matched filter, then the value of the given threshold is calculated by the formula P = k * (Cn-Cp) + Cp de k - a constant proportional to the relative size of the side peaks ACF specified NLS.

Недостатком данного способа является то, что его реализация требует вычисления Ср и Уп, а затем величины П, что требует определенных аппаратных средств и времени. Кроме того, для каждой ПСП необходима своя величина k, которая должна быть подобрана исходя из величины боковых пиков АКФ выбранной ПСП. Указанное выше техническое решение из-за возникновения «ложных обнаружений» снижает пропускную способность системы связи, ее надежность и требует дополнительных вычислительных ресурсов на обработку «ложных информационных элементов».The disadvantage of this method is that its implementation requires the calculation of Cp and Yn, and then the value of P, which requires certain hardware and time. In addition, for each SRP, its own value of k is necessary, which should be selected based on the magnitude of the side peaks of the ACF of the selected SRP. The technical solution indicated above due to the occurrence of “false detections” reduces the throughput of the communication system, its reliability and requires additional computing resources for processing “false information elements”.

Технический результат заявленного технического решения заключается в повышении пропускной способности системы связи и ее надежности.The technical result of the claimed technical solution is to increase the throughput of the communication system and its reliability.

Для достижения указанного технического результата предлагается способ формирования и обнаружения синхроимпульса шумоподобного сигнала, при котором на передающей стороне формирование псевдослучайной последовательности (ПСПСИ), с помощью которой модулируется фаза несущей частоты синхроимпульса шумоподобного сигнала, осуществляется сложением по модулю 2 функции Уолша (ФУСИ) и производящей ее последовательностью (ПСПН), а на приемной стороне решение об обнаружении синхроимпульса шумоподобного сигнала принимается только в том случае, если одновременно зафиксировано превышение значения корреляционной функции, вычисленной коррелятором, значения, выработанного адаптивным определителем уровня шума, и подтверждения формирования синхроимпульса шумоподобного сигнала с помощью функции Уолша (ФУСИ).To achieve the indicated technical result, a method for generating and detecting a clock pulse of a noise-like signal is proposed, in which on the transmitting side the formation of a pseudorandom sequence ( SR SR ), which modulates the phase of the carrier frequency of the clock pulse of a noise-like signal, is carried out by modulo 2 adding the Walsh function (FS SI ) and its producing sequence (SRP N ), and on the receiving side, the decision to detect a clock pulse of a noise-like signal is made only in that case e, if at the same time the excess of the value of the correlation function calculated by the correlator is fixed, the value generated by the adaptive determinant of the noise level, and confirmation of the formation of a clock pulse of a noise-like signal using the Walsh function (FU SI ).

Функционирование способа поясняется на фиг. 1.The operation of the method is illustrated in FIG. one.

На передающей стороне модуляция фазы несущей частоты синхроимпульса шумоподобного сигнала осуществляется модулирующей последовательностью:On the transmitting side, the phase modulation of the carrier frequency of the clock pulse of a noise-like signal is carried out by a modulating sequence:

Figure 00000001
Figure 00000001

где ФУСИ - функция Уолша, выполняющая роль признака обнаружения сигнала по «основному пику КФ», а ПСПН производящая последовательность, которая делает ФУСИ шумоподобной.where FU SI is the Walsh function that acts as a sign of signal detection by the "main peak of the CF", and PSP N produces a sequence that makes FU SI noise-like.

На приемной стороне решение об обнаружении принимается только в том случае, если был обнаружен признак «основной пик КФ».On the receiving side, the decision to detect is made only if the sign “main peak KF” has been detected.

Коррелятор 1 вычисляет КФ наблюдаемого в данный момент сигнала с опорной последовательностью ПСПСИ. При превышении значения КФ значения, полученного Адаптивным определителем уровня шума, Пороговое устройство передает в Решающее устройство сигнал «обнаружение».The correlator 1 calculates the KF of the currently observed signal with the reference sequence of SR SR . If the KF value is exceeded by the value obtained by the Adaptive noise level determinant, the Threshold device transmits a “detection” signal to the Solver.

Параллельно осуществляется определение наличия признака «основной пик КФ». Для этого вычисляется

Figure 00000002
, а затем Коррелятором 2, у которого в качестве опорной последовательности используется ФУСИ, определяется идентичность ПСПХ и ФУСИ.At the same time, the presence of the sign “main peak of CF” is determined. For this is calculated
Figure 00000002
and then by Correlator 2, in which FU SI is used as a reference sequence, the identity of the SRP X and FU SI is determined.

Если

Figure 00000003
, то Определитель признака «основной пик КФ» посылает в Решающее устройство сигнал «ложь». Если же ПСПХ=ФУСИ то в Решающее устройство посылается сигнал «истина».If
Figure 00000003
, then the identifier of the sign “main peak KF” sends a signal “false” to the Solver. If the SRP X = FU SI, then the signal "true" is sent to the Decider.

В Решающем устройстве решение об обнаружении сигнала осуществляется лишь при условии превышения значения КФ значения адаптивного порога и наличия сигнала «истина».In the Solver, the decision to detect a signal is made only if the KF value is exceeded by the adaptive threshold value and the “true” signal is present.

При таком способе борьбы с «ложными» обнаружениями вероятность того, что случайно ПСПХ=ФУСИ равна 1/2m, где m - база сигнала.With this method of combating "false" detections, the probability that randomly the SRP X = FU SI is 1/2 m , where m is the signal base.

Как видно из фиг. 1, обнаружение ПСПСИ и определение наличия признака «основной пик КФ» осуществляется параллельно работающими однотипными корреляторами. Временная разница в параллельных ветвях определяется только вычислением ПСПХ.As can be seen from FIG. 1, the detection of SR SRP and the determination of the presence of the sign “main peak CF” is carried out in parallel by working the same type of correlators. The temporary difference in the parallel branches is determined only by calculating the SRP X.

На существующей в настоящее время общедоступной элементной базе обнаружение синхроимпульса с базой 256 и определение ФУСИ осуществляется за время 80-120 нс. Увеличение этого времени, связанное с вычислением ПСПХ, составляет 16-32 нс. Такое увеличение не сопоставимо с временем «ложности обнаружения», выявляемым при обработке «ложных информационных элементов», которое составляет сотни мкс.On the currently available publicly available element base, the detection of a sync pulse with a base of 256 and the determination of the SI FU is carried out in a time of 80-120 ns. The increase in this time associated with the calculation of the SRP X is 16-32 ns. Such an increase is not comparable with the time of “false detection” detected during processing of “false information elements”, which amounts to hundreds of microseconds.

Заявленный способ формирования и обнаружения синхроимпульса шумоподобного сигнала позволяет:The claimed method of generating and detecting a sync pulse of a noise-like signal allows you to:

- минимизировать время обнаружения сигнала;- minimize signal detection time;

- улучшить пропускную способность системы связи;- improve the throughput of the communication system;

- существенно улучшить работу системы связи при воздействии на нее различного рода помех;- significantly improve the operation of the communication system when exposed to various kinds of interference;

- увеличить чувствительность системы связи;- increase the sensitivity of the communication system;

Claims (1)

Способ формирования и обнаружения синхроимпульса шумоподобного сигнала, при котором на передающей стороне формирование псевдослучайной последовательности, с помощью которой модулируется фаза несущей частоты синхроимпульса шумоподобного сигнала, осуществляется сложением по модулю 2 функции Уолша и производящей ее последовательностью, а на приемной стороне решение об обнаружении синхроимпульса шумоподобного сигнала принимается только в том случае, если одновременно зафиксировано превышение значения корреляционной функции, вычисленной коррелятором, значения, выработанного адаптивным определителем уровня шума, и подтверждения формирования синхроимпульса шумоподобного сигнала с помощью функции Уолша.A method for generating and detecting a sync pulse of a noise-like signal, in which a pseudo-random sequence is generated on the transmitting side, which modulates the phase of the carrier frequency of the sync pulse of a noise-like signal, by modulo 2 adding the Walsh function and its generating sequence, and on the receiving side, the decision to detect a clock pulse of a noise-like signal accepted only if at the same time an excess of the value of the correlation function is recorded, calculating constant correlator values generated determinant adaptive noise and to confirm the formation of noise-like clock signal with a Walsh function.
RU2016102076A 2016-01-22 2016-01-22 Method for generating and detecting sync pulse of noise-like signal RU2608769C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016102076A RU2608769C1 (en) 2016-01-22 2016-01-22 Method for generating and detecting sync pulse of noise-like signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016102076A RU2608769C1 (en) 2016-01-22 2016-01-22 Method for generating and detecting sync pulse of noise-like signal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2608769C1 true RU2608769C1 (en) 2017-01-24

Family

ID=58456958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016102076A RU2608769C1 (en) 2016-01-22 2016-01-22 Method for generating and detecting sync pulse of noise-like signal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2608769C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2760567C1 (en) * 2020-12-22 2021-11-29 Закрытое акционерное общество Научно-технический центр «Модуль» Method for generating and detecting a sync pulse of a noise-like signal that does not depend on the correlation properties of the sequences modulating the phase of the signal
RU2794517C1 (en) * 2022-01-11 2023-04-19 Юрий Васильевич Чепруков Discrete message transmission method and system for its implementation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2093963C1 (en) * 1995-03-10 1997-10-20 Малое научно-производственное предприятие Фирма "Аркус" Device which searches synchronization signal for satellite communication system
US6965632B2 (en) * 2001-06-08 2005-11-15 Sony Corporation Method and apparatus for using adaptive threshold with initial acquisition
US8005172B2 (en) * 2006-09-29 2011-08-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Acquisition apparatus and method
RU2505934C1 (en) * 2012-06-27 2014-01-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Радиоэлектроника" имени В.И. Шимко" Method of searching for noise-like phase-shift keyed signals and radio receiver for realising said method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2093963C1 (en) * 1995-03-10 1997-10-20 Малое научно-производственное предприятие Фирма "Аркус" Device which searches synchronization signal for satellite communication system
US6965632B2 (en) * 2001-06-08 2005-11-15 Sony Corporation Method and apparatus for using adaptive threshold with initial acquisition
US8005172B2 (en) * 2006-09-29 2011-08-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Acquisition apparatus and method
RU2505934C1 (en) * 2012-06-27 2014-01-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Радиоэлектроника" имени В.И. Шимко" Method of searching for noise-like phase-shift keyed signals and radio receiver for realising said method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОТОВ Е.О и др Конфиденциальность передачи информации при использовании функций Уолша, ж. Успехи современной радиоэлектроники, 2013, номер 9, с.7-10. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2760567C1 (en) * 2020-12-22 2021-11-29 Закрытое акционерное общество Научно-технический центр «Модуль» Method for generating and detecting a sync pulse of a noise-like signal that does not depend on the correlation properties of the sequences modulating the phase of the signal
RU2794517C1 (en) * 2022-01-11 2023-04-19 Юрий Васильевич Чепруков Discrete message transmission method and system for its implementation
RU2803198C1 (en) * 2022-12-02 2023-09-11 Акционерное общество Научно-технический центр "Модуль" Method for generating and detecting a sync pulse of a phase-shift keyed signal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7500665B2 (en) Radar device and method for transmitting and receiving radar signals
US20180095163A1 (en) Phase-modulated continuous wave radar system (with prbs codes)
JP2942923B2 (en) Random pulse type radar device
WO2021003500A1 (en) Interference suppression for multi-radar coexistence
KR101199169B1 (en) Method and radar apparatus for detecting target object
US5029184A (en) Low probability of intercept communication system
US9075138B2 (en) Efficient pulse Doppler radar with no blind ranges, range ambiguities, blind speeds, or Doppler ambiguities
EP3449272A1 (en) Vehicle radar system with a shared radar and communication system
RU2009144141A (en) IMPROVED SYNCHRONIZATION OF LINEAR-FREQUENCY-MODULATED SEQUENCES
US9088348B2 (en) System and method for obtaining frequency and time synchronization in a wideband communication system
JP2016050778A (en) Orthogonal separation apparatus and orthogonal separation method
US8288707B2 (en) Optoelectronic sensor
CN105974447B (en) The processing method and processing device of BOC modulated signals
JP2003098244A5 (en)
RU2505934C1 (en) Method of searching for noise-like phase-shift keyed signals and radio receiver for realising said method
RU2608769C1 (en) Method for generating and detecting sync pulse of noise-like signal
KR101881404B1 (en) receiving apparatus based on correlation width for underwater acoustic communication system with differential phase shift keying and receiving method thereof
JPWO2003100458A1 (en) Laser Doppler radar device
JP5190805B2 (en) Radar equipment
RU2691384C1 (en) Method of transmitting information by wideband signals
JP2013046373A (en) Communication system and receiver
JP2005207932A (en) Spectrum spread radar device
RU2359411C2 (en) Method for noiseless reception of phase-manipulated signals
RU2504798C1 (en) Method for spectral processing of auxiliary signals
RU2803198C1 (en) Method for generating and detecting a sync pulse of a phase-shift keyed signal

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner