RU2668712C1 - Способ демодуляции дискретных сигналов в постшенноновском канале - Google Patents
Способ демодуляции дискретных сигналов в постшенноновском канале Download PDFInfo
- Publication number
- RU2668712C1 RU2668712C1 RU2017142442A RU2017142442A RU2668712C1 RU 2668712 C1 RU2668712 C1 RU 2668712C1 RU 2017142442 A RU2017142442 A RU 2017142442A RU 2017142442 A RU2017142442 A RU 2017142442A RU 2668712 C1 RU2668712 C1 RU 2668712C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- frequency
- noise
- information
- snm
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
- H04B1/7073—Synchronisation aspects
Abstract
Изобретение относится к области средств преобразования дискретной (цифровой) информации, включая связь и локацию в различных средах, телеметрию, запись-чтение информации, радио, телевидение и другие применения. Технический результат – возможность преобразования информации, включая ее приемопередачу, с предельно достижимыми энергетическими и надежностными показателями, сохраняя при этом возможность принципиального и существенного выхода за предел Шеннона. Для этого измеряют секвенту и частость сигнально-шумовой смеси (СШС), поступающей на спектроанализатор демодулятора. В случае близости (количественно задаваемой на стадии разработки) значений секвент и частостей СШС и исходного информационного сигнала, в СШС, из источника, находящегося в приемном устройстве, аддитивно добавляют цифровой колебательный процесс с уровнем, обеспечивающим формирование суммарного процесса с секвентой и частостью, исключающими возможность формирования ложного информационного сигнала из шума. Для определения необходимого уровня добавляемого процесса производят измерение текущего уровня СШС. 8 ил.
Description
Изобретение относится к области средств преобразования дискретной (цифровой) информации, включая связь и локацию в различных средах, телеметрию, запись - чтение информации, радио, телевидение и другие применения.
Известен способ демодуляции дискретных (цифровых) информационных сигналов в постшенноновском приемопередающем канале, характеризующимся отсутствием предела Шеннона (RU 2528085 С1 10.09.2014), с помощью цифрового параметрического спектрального анализа типа MUSIC. При этом, спектр собственно информационного сигнала, представляющего собой отображение передаваемых двоичных символов на секвенту и частость отрезка колебательного процесса той или иной природы, лежит справа, вне спектра всего информационного сигнала (так называемые сигналы с выбросом спектра), что, при осуществлении соответствующей низкочастотной фильтрации, предшествующей спектральному анализу, обеспечивает необходимую степень подавления ложных спектральных отсчетов сигнала, сформированных из шума, увеличивающуюся с ростом затухания в полосе задержания ФНЧ. Существенным недостатком данного способа является малость доли энергии собственно информационного сигнала по сравнению с энергией всего информационного сигнала, вызванная спецификой формирования сигналов с выбросом спектра, связанной со свойствами целых функций.
Наиболее близким способом демодуляции дискретных информационных сигналов в постшенноновском приемопередающем канале к предлагаемому способу является техническое решение (WO/2017204680, 30.11.17), не связанное с применением информационных сигналов с выбросом спектра, что устраняет рассмотренный выше энергетический недостаток, но приводит к тому, что вероятность формирования ложных информационных сигналов из шума определяется вероятностными значениями длительности промежутков между пересечениями нулевого уровня шумом и их дисперсиями. Несмотря на то, что эти значения являются управляемыми, например, путем расширения полосы приема или обработки по сравнению с полосой информационного сигнала, элемент случайности появления ложного информационного сигнала, сформированного из шума, сохраняется.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа демодуляции дискретных (цифровых) информационных сигналов в постшенноновском приемопередающем канале, позволяющего принципиально, без обращения к асимптотическим моделям, устранить статистический характер формирования ложных информационных сигналов из шума, сведя вероятность ошибки правильного приема к нулю.
Технический результат настоящего изобретения заключается в возможности преобразования информации, включая ее приемопередачу, с предельно достижимыми энергетическими и надежностными показателями, обеспечивая при этом, как и для способов - аналога и прототипа, принципиальный и существенный выход за предел Шеннона.
Решение поставленной задачи достигают путем измерения секвенты и частости сигнально -шумовой смеси (СШС), поступающей на спектроанализатор демодулятора, например, по методу клиппирования. В случае близости (количественно задаваемой на стадии разработки) значений секвент и частостей СШС и исходного информационного сигнала, в СШС, из источника, находящегося в приемном устройстве, аддитивно добавляют цифровой колебательный процесс с уровнем, обеспечивающим формирование СШС с секвентой и частостью, исключающими возможность формирования ложного информационного сигнала из шума. Для определения необходимого уровня добавляемого процесса производят измерение текущего уровня СШС. Возможность реализации предлагаемого способа демодуляции дискретных (цифровых) информационных сигналов в постшенноновском канале иллюстрируется на графиках (Фиг. 1 - Фиг.8), не снижая общности рассмотрения, на простейшем примере приемопередачи одного двоичного символа информации, представляющего собой один бит информационной последовательности или чип сложного сигнала или зондирующий радиолокационный видеоимпульс. На Фиг. 1, в осях время - напряжение, изображен исходный информационный сигнал (1), соответствующий подлежащему передаче двоичному символу и представляющий собой один период дискретизированного с частотой дискретизации восемь герц синусоидального колебания с частотой один герц и с амплитудой, равной одному вольту, расположенному на временном промежутке длительностью в одну секунду (от 8 с до 9 с - фрагмент расчетного эксперимента). На Фиг. 2, в осях частота - модуль спектральной плотности, изображены FFT - спектр (2) информационного сигнала (1) и псевдоспектр (3) информационного сигнала (1), оценка которого (здесь и далее) выполнена по методу MUSIC в среде программы MATLAB. Ha Фиг. 3, в осях время - напряжение, представлена сигнально - шумовая смесь (4), подготовленная для проведения оценки ее псевдоспектра. Зашумление аддитивным белым гауссовым шумом информационного сигнала равно минус 83,2 дБ (эпюра собственно шума, с точностью до нескольких десятитысячных, совпадает с эпюрой сигнально - шумовой смеси). Сравнение секвент и частостей сигнально - шумовой смеси (СШС) и информационного сигнала выявляет их равенство, что заставляет, в рамках предлагаемого способа, применить заявляемый алгоритм. На Фиг. 4, в осях частота - модуль спектральной плотности, показаны псевдоспектры сигнально - шумовой смеси (5, сплошная) и ее шумовой составляющей (6, пунктир). Видно, что собственно шум представлен спектральным отчетом, являющимся ложным информационным сигналом (сигналом, выдающим себя за информационный сигнал, в отсутствие последнего или маскирующим его, в случае наличия). На Фиг. 5, в осях время - напряжение, показана эпюра, аддитивно добавляемого из источника, расположенного в приемном устройстве, дискретизированного с той же частотой дискретизации, что и (СШС), цифрового колебательного процесса (7) с уровнем, приблизительно в пятьдесят раз превышающим уровень принятой СШС (Фиг. 7, кривые 4,10). На Фиг. 6, в осях частота - модуль спектральной плотности, представлены FFT- спектр (8) и псевдоспектр (9) добавляемого колебательного процесса, соответственно.
На Фиг. 8, в осях частота - модуль спектрально плотности, представлен окончательный результат основных действий, составляющих суть технического предложения настоящего изобретения и демонстрирующий эффективное устранение ложного информационного сигнала, порожденного шумом и предотвращение маскирования информационного сигнала шумом (кривая 11 - сигнал, сплошная и 12 - шум, пунктир).
Предлагаемый способ демодуляции дискретных (цифровых) информационных сигналов в постшенноновском приемопередающем канале позволяет принципиально исключить вероятность ошибки преобразования информации, связанную со статистическим характером информационных сигналов и шумов. Способ может найти применение во всех областях науки и техники, связанных со всевозможными процессами преобразования информации, при энергетической эффективности принципиально и существенно превышающей предел Шеннона, без ограничения спектральной эффективности и при этом, обеспечить требуемую степень безошибочности преобразования.
Claims (1)
- Способ демодуляции дискретных сигналов в постшенновском канале, включающий отображение подлежащих передаче двоичных символов на секвенту и частость отрезка колебательного процесса, передаваемого непосредственно, либо используемого в качестве модулирующего сигнала, на передающей стороне и обратный процесс извлечения информационных сигналов из принятой сигнально-шумовой смеси, путем анализа собственных значений и собственных векторов ее корреляционной матрицы, на приемной стороне, отличающийся тем, что в поступившую в приемное устройство и предварительно обработанную в соответствии с типом используемого приемопередающего канала сигнально- шумовую смесь, перед подачей ее на спектроанализатор демодулятора, вносят, в соответствии с измеренным значением степени близости ее секвенты и частости к секвенте и частости передаваемого информационного сигнала, из источника, находящегося в приемном устройстве, цифровой колебательный процесс, формирующий секвенту и частость сигнально-шумовой смеси, исключающие возможность образования из шума ложного информационного сигнала.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017142442A RU2668712C1 (ru) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | Способ демодуляции дискретных сигналов в постшенноновском канале |
PCT/RU2018/000309 WO2019004867A1 (ru) | 2017-12-05 | 2018-05-17 | Способ демодуляции дискретных сигналов в постшенноновском канале |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017142442A RU2668712C1 (ru) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | Способ демодуляции дискретных сигналов в постшенноновском канале |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2668712C1 true RU2668712C1 (ru) | 2018-10-02 |
Family
ID=63798122
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017142442A RU2668712C1 (ru) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | Способ демодуляции дискретных сигналов в постшенноновском канале |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2668712C1 (ru) |
WO (1) | WO2019004867A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2715289C1 (ru) * | 2019-06-28 | 2020-02-26 | Виктор Петрович Шилов | Способ обработки сигнально-шумовой смеси в постшенноновских каналах |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU76186U1 (ru) * | 2007-01-09 | 2008-09-10 | Открытое акционертное общество "Концерн "Созвездие" | Аппаратура радиосвязи с параллельными составными сигналами |
US20100014559A1 (en) * | 2008-07-18 | 2010-01-21 | Harris Corporation | System and method for communicating data using constant envelope orthogonal walsh modulation with channelization |
US7724833B2 (en) * | 2006-07-25 | 2010-05-25 | Legend Silicon Corporation | Receiver for an LDPC based TDS-OFDM communication system |
US8848830B2 (en) * | 2011-11-17 | 2014-09-30 | Intel Mobile Communications GmbH | Method for providing a modulation scheme |
US9793928B2 (en) * | 2013-10-28 | 2017-10-17 | Topcon Positioning Systems, Inc. | Method and device for measuring the current signal-to-noise ratio when decoding LDPC codes |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2528085C1 (ru) * | 2013-05-23 | 2014-09-10 | Виктор Петрович Шилов | Способ внутриимпульсной модуляции-демодуляции с прямым расширением спектра |
RU159121U1 (ru) * | 2015-08-31 | 2016-01-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Адаптивный автокорреляционный демодулятор сигналов с относительной фазовой манипуляцией |
RU2652434C2 (ru) * | 2016-10-03 | 2018-04-26 | Виктор Петрович Шилов | Способ приемопередачи дискретных информационных сигналов |
-
2017
- 2017-12-05 RU RU2017142442A patent/RU2668712C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2018
- 2018-05-17 WO PCT/RU2018/000309 patent/WO2019004867A1/ru active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7724833B2 (en) * | 2006-07-25 | 2010-05-25 | Legend Silicon Corporation | Receiver for an LDPC based TDS-OFDM communication system |
RU76186U1 (ru) * | 2007-01-09 | 2008-09-10 | Открытое акционертное общество "Концерн "Созвездие" | Аппаратура радиосвязи с параллельными составными сигналами |
US20100014559A1 (en) * | 2008-07-18 | 2010-01-21 | Harris Corporation | System and method for communicating data using constant envelope orthogonal walsh modulation with channelization |
US8848830B2 (en) * | 2011-11-17 | 2014-09-30 | Intel Mobile Communications GmbH | Method for providing a modulation scheme |
US9793928B2 (en) * | 2013-10-28 | 2017-10-17 | Topcon Positioning Systems, Inc. | Method and device for measuring the current signal-to-noise ratio when decoding LDPC codes |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2715289C1 (ru) * | 2019-06-28 | 2020-02-26 | Виктор Петрович Шилов | Способ обработки сигнально-шумовой смеси в постшенноновских каналах |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019004867A1 (ru) | 2019-01-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kong et al. | Automatic LPI radar waveform recognition using CNN | |
EP2188922B1 (en) | Ultrasound detectors | |
Ahrabian et al. | Synchrosqueezing-based time-frequency analysis of multivariate data | |
Dong et al. | Doppler frequency estimation by parameterized time-frequency transform and phase compensation technique | |
Conte et al. | ML period estimation with application to vital sign monitoring | |
US8401050B1 (en) | Multiple projection sampling for RF sampling receivers | |
Kulp et al. | Using missing ordinal patterns to detect nonlinearity in time series data | |
RU2668712C1 (ru) | Способ демодуляции дискретных сигналов в постшенноновском канале | |
US10305701B2 (en) | Phase-modulated signal parameter estimation using streaming calculations | |
Harms et al. | Identification of linear time-varying systems through waveform diversity | |
RU2282209C1 (ru) | Способ и устройство обнаружения сложных широкополосных частотно-модулированных сигналов с фильтрацией в масштабно-временной области | |
Thiasiriphet et al. | Compressed sensing for UWB medical radar applications | |
Pace et al. | Nyquist folding analog-to-information receiver: Autonomous information recovery using quadrature mirror filtering | |
Tan et al. | Preamble detection based on cyclic features of Zadoff–Chu sequences for underwater acoustic communications | |
Saulig et al. | Nonstationary signals information content estimation based on the local Rényi entropy in the time-frequency domain | |
Ghasr et al. | Detection of super regenerative receiver using amplitude modulated stimulation | |
Rajan et al. | Cyclostationarity based sonar signal processing | |
US20230288549A1 (en) | Systems and Methods for Using Ultrawideband Audio Sensing Systems | |
Trifonov et al. | Amplitude estimation of rectangular narrow-band radio pulse with unknown duration and initial phase | |
Kheirdoost et al. | Digital correlation receiver for location accuracy improvement in pulsed ultra wide-band localization system | |
Tehrani et al. | Loran-C cycle identification and ECD estimation in presence of white Gaussian noise | |
Tran et al. | A Signal Classification Algorithm with Detection at Two Intermediate Frequencies for RF Spectrum Monitoring | |
Azzouz et al. | New techniques for the baud duration estimation | |
Van Der Merwe et al. | Optimal machine learning and signal processing synergies for low-resource GNSS interference classification | |
Norrie et al. | Design and Demonstration of an OFDM Based RadCom System |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201206 |