RU2691745C1 - Способ передачи данных - Google Patents

Способ передачи данных Download PDF

Info

Publication number
RU2691745C1
RU2691745C1 RU2018138856A RU2018138856A RU2691745C1 RU 2691745 C1 RU2691745 C1 RU 2691745C1 RU 2018138856 A RU2018138856 A RU 2018138856A RU 2018138856 A RU2018138856 A RU 2018138856A RU 2691745 C1 RU2691745 C1 RU 2691745C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
subscribers
subscriber
array
signals
Prior art date
Application number
RU2018138856A
Other languages
English (en)
Inventor
Анатолий Васильевич Скнаря
Сергей Алексеевич Тощов
Анатолий Анатольевич Разин
Дмитрий Андреевич Щелухин
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова"
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 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова"
Priority to RU2018138856A priority Critical patent/RU2691745C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2691745C1 publication Critical patent/RU2691745C1/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems

Abstract

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для передачи и приема информации, в том числе в гидроакустике. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости обмена информации. Для этого при обмене информацией между несколькими абонентами сети одновременно для каждого абонента среды выбирается один из сверхширокополосных хаотических сигналов из заранее сформированного массива А, для передачи информационного сообщения одному или нескольким абонентам на передающем устройстве в качестве синхросигнала используется сумма сигналов из массива А, соответствующих выбранным абонентам, приемное устройство каждого абонента производит корреляционную обработку принимаемого сигнала только со сверхширокополосным хаотическим сигналом из массива А, соответствующим этому абоненту, таким образом информационное сообщение будет декодировано только на приемных устройствах выбранных абонентов , на приемных устройствах остальных абонентов синхросигнал не свернется. 1 ил.

Description

Изобретение относится к технике связи, в частности способам передачи и приема информации, в том числе в гидроакустике.

Существует три основных метода разделения абонентов в системе связи: временное разделение, частотное разделение и кодовое разделение [Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами - М.: Радио и связь, 1985. - 384 с., с. 152].

Известен способ передачи данных в гидроакустических системах (ГАС), использующий фазоманипулированные сигналы [«Акустический журнал» том 56, №2, 2010 год. «Цифровая акустическая связь в мелком море для океанологических применений» Б.Ф. Курьянов, М.М. Пенкин, стр. 245-255], основанный на формировании и последовательной передачи группы фазоманипулированных сигналов. В приемнике осуществляется последовательный прием и корреляционная обработка принятых сигналов. После корреляционной обработки осуществляется формирование информационного сообщения.

Недостатком указанного способа является низкая скорость передачи данных, вызванная передачей сигналов в виде М-последовательностей большой длины. Временное разделение абонентов таким способом приведет к уменьшению скорости передачи данных.

Известен способ передачи данных в ГАС на основе частотно-фазового информационных сигналов [Смирнов Г.В., Еремеев В.Н., Агеев М.Д. и др. Океанология: средства и методы океанологических исследований. - М.: Наука, 2005. - 795 с., с. 205]. Кодирование данных производится на 4 несущих частотах с использованием фазового кодирования информационных сигналов.

Недостатком указанного способа является низкая помехозащищенность и слабая работоспособность в условиях многолучевости. Частотное разделение также усложняет учет эффекта Доплера.

Наиболее близким по технической сущности является «Способ передачи данных» [RU 2619766, опубликовано 16.05.2016, МПК H04J 13/00]. Способ основан на том, что формируют N-битовые сообщения передающим абонентским устройством, где N - целое число, большее либо равное единице, преобразуют каждый из N бит в заранее заданный сигнал, передают полученные сигналы в среду распространения сигнала, принимают переданные сигналы, формируют N-битовое сообщение приемным абонентским устройством. Перед сеансом связи формируют массив из М сигналов из заранее заданных ортогональных сверхширокополосных хаотических сигналов, где M=2N, таким образом, что каждая пара ортогональных сверхширокополосных хаотических сигналов соответствует двум значениям каждого из N бит, а после формирования N-битовых сообщений передающим абонентским устройством, формируют пачку из Р N-битовых сообщений, где Р - целое число, большее либо равное единице, в каждом из Р сообщений преобразуют каждый из N бит сообщения в соответствующий сигнал из массива М ортогональных сверхширокополосных хаотических сигналов. Затем формируют суммарный информационный сигнал из N ортогональных сверхширокополосных хаотических сигналов, формируют пачку из Р суммарных информационных сигналов, формируют синхросигнал, преобразуют синхросигнал в заранее заданный ортогональный сверхширокополосный хаотический сигнал, передают вначале преобразованный синхросигнал, а затем упомянутую выше пачку информационных сигналов в среду распространения сигнала, после приема синхросигнала осуществляют свертку принятого сигнала с ортогональным сверхширокополосным хаотическим сигналом соответствующим синхросигналу. При превышении заранее заданного порога сигналом, полученным в результате свертки, для каждого из Р принятых суммарных информационных сигналов осуществляют свертку суммарного информационного сигнала одновременно с каждым из М ортогональных сверхширокополосных хаотических сигналов, сравнивают амплитуды сверток суммарного информационного сигнала с ортогональными сверхширокополосными хаотическими сигналами, соответствующими двум значениям каждого из N бит, по номеру ортогонального сверхширокополосного хаотического сигнала, амплитуда свертки с которым имеет большую величину, определяют значение каждого из N бит сообщения.

Недостатком данного способа является невозможность разделения и адресации нескольких абонентов сети.

Задачей предполагаемого изобретения является создание сетецентрической системы передачи данных с несколькими абонентами.

Техническим результатом предполагаемого способа передачи данных является возможность организации обмена информацией между несколькими абонентами сети одновременно.

Сущность изобретения состоит в том, что формируется массив А из ортогональных хаотических сигналов, производится запись массива А в ПЗУ абонентов. Каждый абонент среды ассоциируется с одним из сверхширокополосных хаотических сигналов из массива А. Для обеспечения адресации передаваемой информации заданным N абонентам формируется синхросигнал, состоящий из суммы сигналов из массива А, соответствующих заданным N абонентам. В среду с абонентами сначала передается синхросигнал, а затем информационный сигнал, после приема синхросигнала абонентом осуществляется корреляционная обработка принятого сигнала с сигналом из массива А, соответствующим данному абоненту, при превышении заранее заданного порога сигналом, полученным в результате свертки, производится дальнейшее обработка информационных сигналов, отличающийся тем, что для каждого абонента среды выбирается один из сверхширокополосных хаотических сигналов из заранее сформированного массива А, для передачи информационного сообщения одному или нескольким абонентам на передающем устройстве в качестве синхросигнала используется сумма сигналов из массива А, соответствующих выбранным абонентам. Приемное устройство каждого абонента производит корреляционную обработку принимаемого сигнала только с сигналом из массива А, соответствующим этому абоненту, таким образом информационное сообщение будет декодировано только на приемных устройствах выбранных абонентов (на приемных устройствах остальных абонентов синхросигнал не свернется).

На фигуре представлена структурная схема

А) передающей часть системы связи,

Б) приемной часть системы связи.

Способ передачи данных может быть реализован при работе системы связи, состоящей из передающей части, содержащей передающее абонентское устройство (1), кодирующее устройство (2), передающую аппаратуру (3), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) передающей части (4), синхронизатор передающей части (5), излучающую антенну (6), и приемной части, содержащей приемную антенну (7), приемную аппаратуру (8), декодирующее устройство (9), приемное абонентское устройство (10), ПЗУ приемной части (11), синхронизатор приемной части (12).

Вход передающего абонентского устройства (1) соединен с четвертым выходом синхронизатора передающей части (5). Выход передающего абонентского устройства (1) соединен с первым входом кодирующего устройства (2), второй вход которого подключен к выходу ПЗУ передающей части (4), а третий вход кодирующего устройства (2) подключен к первому выходу синхронизатора передающей части (5). Выход кодирующего устройства (2) подключен к первому входу передающей аппаратуры (3), второй вход которой подключен ко второму выходу синхронизатора (5). Третий выход синхронизатора передающей части (5) подключен к входу ПЗУ передающей части (4). Выход передающей аппаратуры (3) подключен к входу передающей антенны (6).

Выход приемной антенны (7) подключен к первому входу приемной аппаратуры (8). Второй вход приемной аппаратуры (8) подключен к первому выходу ПЗУ приемной части (11). Первый выход приемной аппаратуры (8) подключен ко второму входу синхронизатора приемной части (12), второй выход приемной аппаратуры (8) подключен к первому входу декодирующего устройства (9). Второй выход ПЗУ приемной части (11) подключен ко второму входу декодирующего устройства (9). Первый выход декодирующего устройства (9) подключен к первому входу приемного абонентского устройства (10), второй вход которого соединен со вторым выходом синхронизатора приемной части (12). Первый вход синхронизатора приемной части (12) подключен ко второму выходу декодирующего устройства (9). Первый выход синхронизатора приемной части (12) подключен к входу ПЗУ приемной части (11).

Способ передачи данных может быть реализован в различных системах связи - радиотехнических, гидроакустических, оптических.

Осуществление изобретения покажем на основе гидроакустической системы связи.

Передающее абонентское устройство (1) формирует по сигналу от синхронизатора передающей части (5) передаваемую информацию и синхроимпульс, состоящий из суммы сигналов из массива А, соответствующих абонентам среды, для которых предназначается передаваемая информация. Ансамбль ОСШПХ сигналов для массива А может быть сформирован, например, по алгоритмам, представленным в публикации «Разработка и исследование сложных хаотических сигналов для использования в широкополосных информационных цифровых технологиях» [«Журнал радиоэлектроники», №7, 2012 год, авторы Р.В. Беляев, В.В. Колесов]. Абонентским устройством может быть, например, блок управления необитаемым подводным аппаратом, принимающим передаваемую информацию.

Передача данных по гидроакустическому каналу заданным абонентам осуществляется путем передачи сформированного синхросигнала, состоящим из суммы сигналов из массива А, записанного в ПЗУ как передающих (4), так и приемных частей (11) абонентов, и следующим за ним информационным сигналом.

По команде от синхронизатора (12) из ПЗУ передающего устройства (4) выбираются N сигналов из массива А, соответствующих N абонентам, которым производится передача информации, и передаются в кодирующее устройство (2). Далее в кодирующем устройстве (2) складываются выбранные N сигналов в цифровом виде в один синхросигнал. Далее в кодирующем устройстве (2) производится формирование информационного сигнала.

Сформированный сигнал, содержащий синхросигнал и информационный сигнал, по команде от синхронизатора передающей части (5) поступает в передающую аппаратуру (3). Далее в передающей аппаратуре (3) происходит преобразование сформированного сигнала в аналоговый вид и его излучение в водную среду передающей антенной (6).

Приемная часть каждого абонента осуществляет прием сформированного сигнала приемной антенной (7), его усиление, фильтрацию и аналого-цифровое преобразование в приемной аппаратуре (8). В приемной аппаратуре (8) производится постоянный поиск сигнала из массива А, соответствующего данному абоненту и хранящегося в ПЗУ приемной части (11), за счет осуществления свертки с ним принятого сигнала. При превышении амплитуды сигнала, полученного в результате свертки, над заданным порогом, принимается решение об обнаружении синхросигнала, после чего поступает команда в синхронизатор приемной части (12).

После обнаружения синхросигнала по команде от синхронизатора приемной части (12) производится запись информационного сигнала в приемной аппаратуре абонента и его передачу в декодирующее устройство (9), где производится его декодирование.

ОСШПХ сигналы изменяются как по фазе, так и по амплитуде, что позволяет создавать ансамбли ортогональных сигналов большой величины, обладающих высокими корреляционными свойствами даже при малой длительности, и таким образом позволяют передавать за один временной интервал информацию для большого числа абонентов. При этом длительности ОСШПХ сигналов могут быть выбраны из расчета энергетических соотношений для достижения требуемой дальности работы. Таким образом, предлагаемый способ позволяет организовать сетевой обмен информацией между несколькими абонентами сети одновременно.

Claims (1)

  1. Способ передачи данных, заключающийся в том, что перед сеансом связи формируют массив А из заранее заданных ортогональных сверхширокополосных хаотических сигналов, хранящийся в ПЗУ абонентов, формируют синхросигнал, передают вначале синхросигнал, а затем информационный сигнал в среду распространения сигнала с N абонентами, после приема синхросигнала абонентом осуществляют свертку принятого сигнала со сверхширокополосным хаотическим сигналом, соответствующим синхросигналу, при превышении заранее заданного порога сигналом, полученным в результате свертки, производится дальнейшая обработка информационного сигнала, отличающийся тем, что для каждого абонента среды выбирается один из сверхширокополосных хаотических сигналов из заранее сформированного массива А, для передачи информационного сообщения одному или нескольким абонентам на передающем устройстве в качестве синхросигнала используется сумма сигналов из массива А, соответствующих выбранным абонентам, приемное устройство каждого абонента производит корреляционную обработку принимаемого сигнала только со сверхширокополосным хаотическим сигналом из массива А, соответствующим этому абоненту, таким образом информационное сообщение будет декодировано только на приемных устройствах выбранных абонентов.
RU2018138856A 2018-11-02 2018-11-02 Способ передачи данных RU2691745C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018138856A RU2691745C1 (ru) 2018-11-02 2018-11-02 Способ передачи данных

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018138856A RU2691745C1 (ru) 2018-11-02 2018-11-02 Способ передачи данных

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2691745C1 true RU2691745C1 (ru) 2019-06-18

Family

ID=66947892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018138856A RU2691745C1 (ru) 2018-11-02 2018-11-02 Способ передачи данных

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2691745C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995012938A1 (en) * 1993-11-01 1995-05-11 Qualcomm Incorporated Variable rate signal transmission in a spread spectrum communication system using coset coding
RU2147134C1 (ru) * 1997-11-19 2000-03-27 Шишков Виктор Александрович Способ приема сигналов
US20110222584A1 (en) * 2010-03-11 2011-09-15 Harris Corporation Hidden markov model detection for spread spectrum waveforms
RU2606634C2 (ru) * 2015-02-12 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный торгово-экономический университет" Способ обнаружения сверхширокополосного сигнала
RU2619766C1 (ru) * 2016-01-26 2017-05-18 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Способ передачи данных

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995012938A1 (en) * 1993-11-01 1995-05-11 Qualcomm Incorporated Variable rate signal transmission in a spread spectrum communication system using coset coding
RU2147134C1 (ru) * 1997-11-19 2000-03-27 Шишков Виктор Александрович Способ приема сигналов
US20110222584A1 (en) * 2010-03-11 2011-09-15 Harris Corporation Hidden markov model detection for spread spectrum waveforms
RU2606634C2 (ru) * 2015-02-12 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный торгово-экономический университет" Способ обнаружения сверхширокополосного сигнала
RU2619766C1 (ru) * 2016-01-26 2017-05-18 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Способ передачи данных

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sayeed et al. Joint multipath-Doppler diversity in mobile wireless communications
US5724383A (en) Method for generating and encoding signals for spread spectrum communication
Li et al. Non-uniform Doppler compensation for zero-padded OFDM over fast-varying underwater acoustic channels
US5305353A (en) Method and apparatus for providing time diversity
Sozer et al. Direct sequence spread spectrum based modem for under water acoustic communication and channel measurements
Freitag et al. Analysis of channel effects on direct-sequence and frequency-hopped spread-spectrum acoustic communication
Chitre et al. Recent advances in underwater acoustic communications & networking
EP0600713A2 (en) Communication method and system
Song et al. Multiple-input-multiple-output coherent time reversal communications in a shallow-water acoustic channel
AU2008286783B2 (en) Reference signal generation in a wireless communication system
CN100590988C (zh) 扩展谱通信系统中对信息信号进行扩展的装置
US20040170157A1 (en) Apparatus and method for transmitting/receiving preamble in ultra wideband communication system
US5848103A (en) Method and apparatus for providing time diversity
KR101412989B1 (ko) 데이터 패킷의 무선 송신을 동기화하기 위한 방법 및 시스템
US4494228A (en) Orthogonal code division multiple access communications systems
Stojanovic et al. Spread spectrum underwater acoustic telemetry
US4607375A (en) Covert communication system
Stojanovic Recent advances in high-speed underwater acoustic communications
JP2004515935A (ja) ゴレイ相補系列変調によるスペクトラム拡散ディジタル通信方法、送信機および受信機
US8660169B1 (en) Systems/methods of adaptively varying a bandwidth and/or frequency content of communications
US20090225741A1 (en) Wireless system using a new type of preamble for a burst frame
Pompili et al. A distributed cdma medium access control for underwater acoustic sensor networks
WO2001013518A1 (en) Chaotic carrier pulse position modulation communication system and method
US7496128B2 (en) Multi-user interference resilient ultra wideband (UWB) communication
CA2638409A1 (en) Chaotic spread spectrum communications system receiver