RU2696021C1

RU2696021C1 - Способ передачи информации в системе связи с широкополосными сигналами

Info

Publication number: RU2696021C1
Application number: RU2019104185A
Authority: RU
Inventors: Алексей Николаевич Асосков; Юрий Владимирович Левченко; Ирина Николаевна Малышева; Юрий Алексеевич Плахотнюк
Original assignee: Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority date: 2019-02-14
Filing date: 2019-02-14
Publication date: 2019-07-30

Abstract

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к системам обработки информации, использующим сложные широкополосные сигналы, и может найти применение в широкополосных помехозащищенных системах радиосвязи. Достигаемый технический результат – повышение скорости передачи информации. Способ заключается в том, что на передающей стороне формируют сигналы несущей и тактовой частот, из сигнала тактовой частоты формируют пять сфазированных двоичных псевдослучайных последовательностей: синхронизирующую последовательность (СП), три одинаковых информационных последовательности (ИП) и вспомогательную последовательность (ВП), причём ИП трансформируют путём циклического сдвига относительно СП на целые числа тактов, определяемые тремя символами информации, и сложением по модулю два с тремя добавочными битами информации, трансформированные ИП складывают по модулю два с ВП, полученные три последовательности мажоритарно складывают с манипулированным по фазе сигналом несущей частоты, сдвинутым по фазе на 90°, полученный сигнал складывают с СП, манипулированной по фазе сигналом несущей частоты, далее его усиливают и передают по каналу связи, на приёмной стороне сигнал усиливают и преобразовывают по частоте, формируют сигнал тактовой частоты, из которого формируют сфазированные между собой СП, ИП и ВП, СП фазируют с принимаемым сигналом, входной сигнал, усиленный и преобразованный по частоте, подают на три идентичные канала приёма, в одном из которых его манипулируют по фазе первой ВП, а в двух других – второй и третьей ВП, после этого в каждом канале определяют циклический сдвиг ИП относительно СП, а также наличие инверсии ИП, по которым определяют принимаемые символы информации и их добавочные биты. 2 ил.

Description

Предлагаемый способ относится к области радиосвязи, использующей широкополосные фазоманипулированные сигналы на основе псевдослучайных последовательностей (ПСП). Способ может найти применение в системах радиосвязи, использующих подобные сигналы.

Общие принципы формирования и обработки широкополосных сигналов и их применение в устройствах передачи информации неоднократно описаны в литературе, например, в [1, стр. 341-354]. Способ передачи [1] по функциональности и алгоритму работы аналогичен заявляемому.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, описанный в [2], принятый за прототип.

Способ-прототип формирования сигнала заключается в следующем.

На передающей стороне формируют сигналы несущей и тактовой частот, из сигнала тактовой частоты формируют две квазиортогональные двоичные псевдослучайные последовательности: синхронизирующую последовательность (СП) и информационную последовательность (ИП), сфазированные между собой; ИП трансформируют путем циклического сдвига относительно СП на целое число тактов, определяемое символом информации, передаваемой за время, равное длительности одного периода ИП, и сложением по модулю два с добавочным битом информации, затем синхронизирующей последовательностью манипулируют по фазе сигнал несущей частоты и складывают с манипулированным по фазе сигналом несущей частоты, сдвинутым по фазе на 90°, после чего сигнал усиливают и передают по каналу связи;

на приемной стороне входной сигнал усиливают, преобразуют по частоте, формируют сигнал тактовой частоты, из которого формируют две квазиортогональные двоичные псевдослучайные последовательности СП и ИП, сфазированные между собой, осуществляют фазирование СП с принимаемым сигналом, и на каждом периоде повторения СП определяют циклический сдвиг ИП относительно СП и наличие инверсии ИП, по которым определяют принятый символ информации и его добавочный бит.

Недостатком способа-прототипа являются последствия его технической реализации в системах связи, использующих широкополосные сигналы с большими базами (количеством элементов ПСП), а именно низкая скорость передачи информации.

Например, при тактовой частоте ПСП 1023кГц и базе сигналов 1023 скорость передачи информации составляет всего 11кбод, что недостаточно для качественной передачи речевых сообщений.

В заявляемом способе решается задача повышения скорости передачи информации.

Достигаемый технический результат – повышение скорости передачи информации.

Для решения поставленной задачи в способе передачи, заключающемся в том, что на передающей стороне формируют сигналы несущей и тактовой частот, из сигнала тактовой частоты формируют две квазиортогональные двоичные псевдослучайные последовательности: синхронизирующую последовательность (СП) и информационную последовательность (ИП), сфазированные между собой; ИП трансформируют путем циклического сдвига относительно СП на целое число тактов, определяемое символом информации, передаваемой за время, равное длительности одного периода ИП, и сложением по модулю два с добавочным битом информации, синхронизирующей последовательностью манипулируют по фазе сигнал несущей частоты, а сигнал несущей частоты сдвигают по фазе на 90°,

затем полученным сигналом манипулируют сигнал несущей частоты, сдвинутый по фазе на 90°, складывают с сигналом несущей частоты, манипулированным по фазе СП;

сигнал усиливают и передают по каналу связи;

на приемной стороне входной сигнал усиливают, преобразуют по частоте, формируют сигнал тактовой частоты, из которого формируют две квазиортогональные двоичные псевдослучайные последовательности СП и ИП, сфазированные между собой, осуществляют фазирование СП с принимаемым сигналом, затем на каждом периоде повторения СП определяют циклический сдвиг ИП относительно СП и наличие инверсии ИП, по которым определяют принятый дополнительный символ информации и его добавочный бит;

согласно изобретению, на передающей стороне из сигнала тактовой частоты формируют две дополнительные информационные последовательности, совпадающие с первой ИП, три вспомогательные двоичные ПСП (ВП), причем вторую и третью ВП формируют путем циклического сдвига первой ВП на различные фиксированные количества тактов, полученные дополнительные ИП трансформируют путем циклического сдвига относительно СП на целое число тактов, определяемое дополнительными символами передаваемой информации, и сложения по модулю два с добавочными битами передаваемой информации;

кроме того, первую ВП складывают по модулю два с основной трансформированной ИП, а вторую и третью циклически сдвинутые ВП складывают с трансформированными дополнительными ИП, полученные три последовательности мажоритарно складывают;

на приемной стороне из сигнала тактовой частоты формируют первую, вторую и третью вспомогательные двоичные псевдослучайные последовательности (ВП), сфазированные с СП, путем циклического сдвига первой ВП на различные фиксированные количества тактов, затем входной сигнал, усиленный и преобразованный по частоте, манипулируют по фазе первой ВП;

кроме того, в двух дополнительных каналах приема входной сигнал, усиленный и преобразованный по частоте, манипулируют по фазе второй и третьей циклически сдвинутыми ВП, затем на каждом периоде повторения СП определяют циклический сдвиг ИП относительно СП и наличие инверсии ИП для трех каналов приема, по которым определяют принятые символы информации и их добавочные биты.

Заявляемый способ заключается в следующем.

На передающей стороне формируют сигналы несущей и тактовой частот, из сигнала тактовой частоты формируют пять сфазированных двоичных псевдослучайных последовательностей: синхронизирующую последовательность (СП), три одинаковых информационных последовательности (ИП) и вспомогательную последовательность (ВП), причём ИП трансформируют путём циклического сдвига относительно СП на целые числа тактов, определяемые тремя символами информации, и сложением по модулю два с тремя добавочными битами информации. Далее трансформированные ИП складывают по модулю два с ВП, полученные три последовательности мажоритарно складывают, затем складывают с манипулированным по фазе сигналом несущей частоты, сдвинутым по фазе на 90°. Далее полученный сигнал складывают с СП, манипулированной по фазе сигналом несущей частоты.

Полученный сигнал усиливают и передают по каналу связи.

На приёмной стороне сигнал усиливают и преобразовывают по частоте, затем формируют сигнал тактовой частоты, из которого формируют сфазированные между собой СП, ИП и ВП, а СП фазируют с принимаемым сигналом. Далее входной сигнал, усиленный и преобразованный по частоте, подают на три идентичные канала приёма, в одном из которых его манипулируют по фазе первой ВП, а в двух других – второй и третьей ВП. После этого в каждом канале определяют циклический сдвиг ИП относительно СП, а также наличие инверсии ИП, по которым определяют принимаемые символы информации и их добавочные биты.

Заявляемый способ поясняется нижеследующими расчетами.

Поскольку на практике широкое применение находят системы связи, построенные на основе М-последовательностей, или последовательностей максимальной длины, далее в расчетах будут рассматриваться ПСП на основе М-последовательностей, что позволит более наглядно показать преимущества заявляемого способа. Все ПСП имеют одинаковый период (количество элементов), равный N.

Передаваемый (принимаемый) сигнал S(t), формируемый по заявляемому способу, можно представить в виде:

(1)

где t – время;

– амплитуда передаваемого (принимаемого) сигнала;

τ – длительность элемента ПСП;

f – несущая (промежуточная) частота;

m₁, m₂, m₃ – значения циклических сдвигов ИП относительно СП, определяемые символами передаваемой информации Инф1, Инф2, Инф3;

b₁, b₂, b₃ – добавочные биты передаваемой информации;

d₂, d₃ – значения фиксированных циклических сдвигов ВП;

– сумма по модулю два;

– единичная функция.

В каждом из каналов приема сигнал манипулируется по фазе ВП (ВП циклически сдвинута во втором и третьем канале приема на d₂ и d₃ тактов соответственно), после чего вычисляется функция взаимной корреляции с ИП, определяется положение максимума ее абсолютного значения и его знак, определяющий значение циклического сдвига ИП относительно СП и наличие инверсии.

Для упрощения преобразования введем замену переменных:

И(l)= ИП (lτ);

В(l)= ВП (lτ),

где l – номер отсчета.

Тогда, в основном канале приема функция корреляции примет вид:

(2)

где N – период ПСП.

Далее для упрощения преобразования введем замену переменных:

(3а)

(3б)

(3в)

где n – целочисленный аргумент.

Тогда функция корреляции (2) примет вид:

(4)

Формулу (4) можно представить в виде:

(5)

где коэффициенты вычисляются следующим образом:

(6)

Очевидно, что все числа из множества {k₁, k₂, k₃, k_2,3, k_1,2,3} по абсолютной величине значительно меньше N.

Известно [3, стр. 32-52], что сумма по модулю два двух циклически сдвинутых М-последовательностей дает такую же М-последовательность. В этом случае каждая из сумм (6) с точностью до знака может быть преобразована в одну из сумм следующего вида:

(7)

Каждая из сумм (7) по абсолютной величине значительно меньше, чем период ПСП N, в силу известных автокорреляционных и взаимокорреляционных свойств последовательностей ИП и ВП [3. стр. 32-52].

Поэтому отношение значений функции корреляции в точках l = m₁ и

можно представить в следующем виде:

(8)

Таким образом, функция взаимной корреляции входного сигнал с ИП имеет один ярко выраженный максимум по абсолютной величине, знак которого определяется добавочным битом информации. Это обеспечивает высокую достоверность приема информации. Аналогичные расчеты и заключение можно сделать по двум другим каналам приема информации.

Можно рассчитать потерю отношения сигнал/шум

некоторой системы с (2n+1) ИП по сравнению с системой с одной ИП:

(9)

где n=1,2,3… – целочисленный аргумент.

Рассчитаем

для представленной системы связи с тремя ИП:

. (10)

Отношение (9) показывает, что увеличивать количество дополнительных каналов нецелесообразно, поскольку

ухудшается с увеличением количества ИП.

Реализация.

Заявляемый способ может быть реализован с помощью системы связи, содержащей передающую и приемную части, функциональные схемы которых приведены на фиг. 1 и фиг. 2 соответственно.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения:

1 – генератор тактовой частоты (ГТЧ);

2 – счетчик передающей части (СЧ);

3 – генератор синхронизирующей ПСП передающей части (ГС);

4 – генератор вспомогательной ПСП передающей части (ГВ);

5, 6, 7 – первый, второй и третий генератор информационной ПСП передающей части (Г ИПСП);

8, 17 – первый и второй перемножители передающей части (ПМ);

9, 10, 11, 13, 14, 15 – с первого по шестой сумматоры по модулю два (СМ);

12 – генератор несущей частоты (ГНЧ);

16 – фазовращатель передающей части;

18 – мажоритарный элемент (МЭ);

19 – сумматор-усилитель (СУ).

Передающая часть устройства содержит генератор тактовой частоты (ГТЧ) 1, счетчик передающей части (СЧ) 2,

последовательно соединенные генератор синхронизирующей ПСП передающей части (ГС) 3 и первый перемножитель передающей части (ПМ) 8,

генератор вспомогательной ПСП передающей части (ГВ) 4,

последовательно соединенные первый генератор информационной ПСП передающей части 5, первый сумматор по модулю два 9 и четвертый сумматор по модулю два,

последовательно соединенные второй генератор информационной ПСП передающей части 6, второй сумматор по модулю два 10 и пятый сумматор по модулю два 14,

последовательно соединенные третий генератор информационной ПСП передающей части 7, третий сумматор по модулю два СМ 11 и шестой сумматор по модулю два СМ 15,

генератор несущей частоты (ГНЧ) 12, фазовращатель передающей части (Ф) 16, второй перемножитель передающей части (ПМ) 17, мажоритарный элемент (МЭ) 18, сумматор-усилитель (СУ) 19, выход которого является выходом передающей части;

причем выход ГТЧ 1 соединен с входом СЧ 2, с первыми входами ГС 3, ГВ 4, Г1 ИПСП 5, Г2 ИПСП 6, Г3 ИПСП 7,

выход СЧ 2 соединен со вторыми входами ГС 3, ГС 4, ГС 5, ГС 6, ГС 7,

первый, второй и третий выходы ГВ 4 соединены соответственно со вторыми входами СМ 13, СМ 14, СМ 15, а выходы СМ 13, СМ 14, СМ 15 соединены с первым, вторым и третьим входами МЭ 18 соответственно,

выход ГНЧ 12 соединен со вторым входом ПМ 8 и входом Ф 16, выход ПМ 8 соединен с первым входом СУ 19,

первый и второй входы ПМ 17 соединены с выходами Ф 16 и МЭ 18 соответственно, а выход ПМ 17 соединен со вторым входом СУ 19.

Передающая часть устройства работает следующим образом.

Передаваемые символы информации Инф1, Инф2, Инф3 поступают на информационные входы Г ИПСП 5, Г ИПСП 6, Г ИПСП 7 соответственно, добавочные биты Бит1, Бит2, Бит3 поступают на информационные входы СМ 9, СМ 10, СМ 11 соответственно.

Сигнал несущей частоты с выхода ГНЧ 12 поступает на вход ПМ 8 и на вход Ф 16, где сдвигается по фазе на 90⁰.

Сигнал тактовой частоты с выхода ГТЧ 1 поступает на тактовые входы ГС 3, ГВ 4, Г ИПСП 5, Г ИПСП 6, Г ИПСП 7 и тактовый вход СЧ 2.

Блок СЧ 2 формирует импульсный сигнал с периодом повторения, равным N - периоду ПСП. Сформированный сигнал с выхода СЧ 2 поступает на входы блоков ГС 3, ГВ 4, Г ИПСП 5, Г ИПСП 6, Г ИПСП 7 и производит их начальную установку.

В результате начальной установки блоки ГС 3 и ГВ 4 устанавливаются в начальное состояние, а Г1 ИПСП 5, Г2 ИПСП 6, Г3 ИПСП 7 - в состояния, определяемые передаваемым символом информации Инф1, Инф2, Инф3 соответственно.

Блок ГВ 3 формирует синхронизирующую последовательность, которая в блоке ПМ 8 манипулируется по фазе сигналом несущей частоты.

Блок ГВ 4 формирует первую вспомогательную последовательность, вторую и третью вспомогательные последовательности, циклически сдвинутые относительно первой вспомогательной последовательности на d₂ и d₃ тактов соответственно.

Блоки Г ИПСП 5, Г ИПСП 6, Г ИПСП 7 формируют три информационные М-последовательности, циклически сдвинутые на m₁, m₂ и m₃ тактов относительно СП соответственно, причем сдвиги определяются передаваемыми символами информации Инф1, Инф2, Инф3.

Сформированные сигналы с выходов блоков Г1 ИПСП 5, Г2 ИПСП 6, Г3 ИПСП 7 поступают на входы блоков СМ 9, СМ 10, СМ 11, где складываются с добавочными битами информации Бит1, Бит2, Бит3 соответственно.

Затем с выхода блоков СМ 9, СМ 10, СМ 11 сигналы поступают на входы блоков СМ 13, СМ 14, СМ 15, где складываются с циклически сдвинутыми вспомогательными последовательностями, и затем подаются на входы блока МЭ 18.

Блок МЭ 18 формирует сигнал с уровнем логической "1" при наличии на его входах более двух сигналов с уровнем логической "1". Затем сформированный сигнал с выхода МЭ 18 поступает на вход ПМ 17.

Блок ПМ 17 выполняет функцию фазового манипулятора, и манипулирует сигнал несущей частоты, сдвинутый по фазе на 90°, с выхода Ф 16 с сигналом, поступающим с выхода МЭ 18.

Выходные сигналы блоков ПМ 8 и ПМ 17 складываются и усиливаются в блоке СУ 19, после чего сигнал с выхода СУ 19 поступает или непосредственно в антенно-фидерное устройство, или в последующие каскады частотных преобразований передатчика.

Затем полученный сигнал передают по каналу связи.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения:

21 – управляемый генератор промежуточной частоты (УГПЧ);

22, 23 – первый и второй перемножители приемной части (ПМ);

24 – фазовращатель приемной части (Ф);

25, 27 – первый и второй фильтры нижних частот (ФНЧ);

26 – генератор частоты дискретизации (ГЧД);

28, 29 – первый и второй аналого-цифровой преобразователи (АЦП);

30 – блок фазирования (БФ);

31 – регистр-дециматор (РД);

32 – генератор вспомогательной ПСП приемной части (ГВ);

33 – генератор синхронизирующей ПСП приемной части (ГС);

34, 35, 36 – первый, второй и третий умножители (У);

37, 38, 39 – первый, второй и третий блоки корреляционного преобразования (БКП);

40 – генератор информационной ПСП приемной части (ГИ);

41 – счетчик приемной части (СЧ);

42, 43, 44 – первый, второй и третий блоки выбора максимума (БВМ).

Приемная часть устройства содержит управляемый генератор промежуточной частоты 21,

последовательно соединенные первый перемножитель приемной части (ПМ) 22, первый фильтр нижних частот (ФНЧ) 25, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 28,

последовательно соединенные второй перемножитель приемной части 23, второй фильтр нижних частот 27, второй аналого-цифровой преобразователь 29,

фазовращатель приемной части 24, генератор частоты дискретизации 26, блок фазирования 30, регистр-дециматор 31, генератор вспомогательной ПСП приемной части 32, генератор синхронизирующей ПСП приемной части 33, первый 34, второй 35 и третий 36 умножители, первый 37, второй 38 и третий 39 блоки корреляционного преобразования (БКП) 37, БКП 38, БКП 39, генератор информационной ПСП приемной части 40, счетчик приемной части 41, первый 42, второй 43 и третий 44 блоки выбора максимума.

Причем первые входы ПМ 22 и ПМ 23 являются входами приемного устройства, а выходы БВМ 42, БВМ 43, БВМ 44 являются выходами приемного устройства.

Выход УГПЧ 21 соединен с входом Ф 24 и вторым входом ПМ 22, выход Ф 24 соединен с вторым входом ПМ 23, выход ГЧД 26 соединен с вторыми входами первого 28, и второго 29, и с первым входом БФ 30.

Выход АЦП 28 соединен с первым входом РД 31 и вторым входом БФ 30, выход АЦП 29 соединен с третьим входом БФ 30.

Первый выход БФ 30 соединен с первыми входами ГВ 32, ГС 33, БКП 37, БКП 38, БКП 39, ГИ 40, СЧ 41, БВМ 42, БВМ 43, БВМ 44, вторым входом РД 31.

Второй выход БФ 30 соединен с входом УГПЧ 21, третий выход БФ 30 соединен со вторыми входами ГС 33 и СЧ 41.

Выход, которого РД 31 соединен с первыми входами первый 34, второй 35, третий 36 умножители.

Первый, второй и третий выходы ГВ 32 соединены со вторыми входами первый 34, второй 35, третий 36 соответственно, выход первого умножителя 34 соединен со вторым входом БКП 37, выход второго умножителя 35 соединен со вторым входом БКП 38, выход третьего умножителя 36 соединен со вторым входом БКП 39.

Выход БКП 37 соединен со вторым входом БВМ 42.

Выход БКП 38 соединен со вторым входом БВМ 43.

Выход БКП 39 соединен со вторым входом БВМ 44.

Выход ГИ 40 соединен с третьими входами БКП 37, БКП 38, БКП 39.

Выход СЧ 41 соединен с вторыми входами ГВ 32, ГИ 40, третьими входами БВМ 42, БВМ 43, БВМ 44, четвертыми входами БКП 37, БКП 38, БКП 39.

Приемная часть устройства работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на входы блоков ПМ 22, ПМ 23.

Сигнал промежуточной частоты с выхода блока УГПЧ 21 поступает на тактовые входы блока ПМ 22 и блока фазовращателя 24, где сдвигается по фазе на 90°.

Сигнал частоты дискретизации с выхода блока ГЧД 26 поступает на управляющие входы блоков первого 28, второго 29 и на первый вход блока БФ 30.

Далее формируются отсчеты квадратурных огибающих входного сигнала.

Для этого в блоке ПМ 22 входной сигнал перемножается с опорным сигналом промежуточной частоты, поступающим с выхода блока УГПЧ 21, в блоке ПМ 23 входной сигнал перемножается с сигналом, поступающим с выхода блока фазовращателя 24.

Далее полученные сигналы поступают на входы первого 25 и второго 27 ФНЧ, где происходит их фильтрация. Затем сигналы подаются на входы блоков первого 28 и второго 29 АЦП соответственно, где дискретизируются с частотой, в целое число раз превышающей тактовую частоту ПСП, под управлением блока ГЧД 26.

Далее полученные отсчеты квадратурных огибающих с выходов блоков первого 28 и второго 29 АЦП поступают на второй и третий входы блока БФ 30.

Блок БФ 30 осуществляет поиск синхронизирующей последовательности, слежение за фазой тактовой и промежуточной частот, а также формирование сигнала тактовой частоты.

Слежение за фазой промежуточной частоты входного сигнала осуществляется путем управления частотой блока УГПЧ 21 так, чтобы на выходе первого ФНЧ 25 формировалась огибающая сигнала, манипулированная информационной ПСП, а на выходе второго ФНЧ 27 формировалась огибающая сигнала, манипулированная синхронизирующей ПСП.

Слежение за фазой тактовой частоты входного сигнала и формирование сигнала тактовой частоты осуществляется путем деления сигнала частоты дискретизации, поступающей с блока ГЧД 26, до тактовой частоты. Затем полученный сигнал сдвигается в сторону задержки или опережения на один период частоты дискретизации с целью получения максимального значения корреляционной функции входного сигнала и синхронизирующей ПСП.

Полученный таким образом сигнал тактовой частоты с выхода БФ 30 поступает на тактовые входы блоков РД 31, ГВ 32, ГС 33, БКП 37, БКП 38, БКП 39, ГИ 40, СЧ 41, БВМ 42, БВМ 43, БВМ 44.

Также блок БФ 30 формирует синхронизирующие импульсы, которые поступают на блоки ГС 33 и СЧ 41 и устанавливают их в начальное состояние.

Блок СЧ 41 формирует синхронизирующие импульсы с периодом повторения, равным N (период ПСП), которые поступают на ГВ 32, БКП 37, БКП 38, БКП 39, ГИ 40, БВМ 42, БВМ 43, БВМ 44 и устанавливают их в начальное состояние.

Блок ГВ 32 формирует три вспомогательные последовательности, сфазированные с синхронизирующей последовательностью, путем циклического сдвига первой ВП на фиксированные количества тактов d₂ и d₃.

Блок РД 31 осуществляет децимацию отсчетов квадратурных огибающих, поступающих с выхода блока АЦП 28, до значения тактовой частоты ПСП. Полученный сигнал с выхода блока РД 31 поступает на входы умножителей 34, 35, 36, где перемножается с сигналами, полученными с первого, второго и третьего выходов ГВ 32 соответственно.

Умножители 34, 35, 36 изменяют знак поступающих отсчетов, в случае, если текущее значение соответствующей первой, второй или третьей вспомогательной ПСП, формируемой блоком ГВ 32, равно логической "1".

С выхода умножителей 34, 35, 36 отсчеты поступают на блоки БКП 37, БКП 38, БКП 39 соответственно, где вычисляются функции корреляции с информационной ПСП, формируемой блоком ГИ 40. Вычисления могут осуществляться последовательно, параллельно-последовательно или использовать алгоритмы быстрых корреляционных преобразований, существующих для М-последовательностей.

Затем происходит передача вычисленных значений из блоков БКП 37, БКП 38, БКП 39 в блоки БВМ 42, БВМ 43, БВМ 44 соответственно.

В блоках БВМ 42, БВМ 43, БВМ 44 определяется текущий номер входного данного, максимального по абсолютной величине, а также его знак. По номеру определяется двоичное представление принимаемого информационного символа, а по знаку – его добавочный бит.

Из блоков БВМ 42, БВМ 43, БВМ 44 информация поступает на выход приемного устройства.

Предлагаемые устройства могут быть реализованы на следующих элементах:

- УГПЧ, ФНЧ может быть реализован на базе микросхемы 1288ХК1 (радиоэлектронные компоненты ОАО НПЦ «ЭЛВИС») и на базе зарубежных и отечественных изделий микроэлектроники;

- генераторы ПСП, умножители, счетчики, сумматоры, БКП, БВМ могут быть реализованы на базе сигнального процессора (ОАО НПЦ «ЭЛВИС»), ПЛИС (радиоэлектронные компоненты компании «ALTERA», АО КТЦ «Электроника») или на базе зарубежных и отечественных изделий микроэлектроники;

- АЦП, ГЧД, фазовращатели могут быть реализованы на базе зарубежных и отечественных изделий микроэлектроники.

Таким образом, заявляемый способ позволяет повысить скорость передачи информации в системе связи, использующей широкополосные фазоманипулированные сигналы на основе псевдослучайных последовательностей (ПСП). Технический результат достигается за счет формирования и трансформирования дополнительных последовательностей на передающей стороне и обратного трансформирования последовательностей в дополнительные символы и биты информации в дополнительных каналах приема на приемной стороне.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. В.Б. Пестряков, В.П. Афанасьев, В.Л. Гурвиц и др. «Шумоподобные сигналы в системах передачи информации» – М.: Советское радио, 1973. – 424 с.

2. Патент РФ №2279183 Способ передачи информации в системе связи с широкополосными сигналами: H04B 1/10, H04B 7/216 / Р.П. Николаев, А.Р. Попов; заявитель(и) и патентообладатель(и) Р.П. Николаев, А.Р. Попов.

3. В.И. Борисов, В.М. Зинчук, А.Е. Лимарев и др. «Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью» – М.: Радио и связь, 2003. – 640 с.

Claims

Способ передачи информации широкополосными сигналами, заключающийся в том, что на передающей стороне формируют сигналы несущей и тактовой частот, из сигнала тактовой частоты формируют две квазиортогональные двоичные псевдослучайные последовательности: синхронизирующую последовательность (СП) и информационную последовательность (ИП), сфазированные между собой; ИП трансформируют путем циклического сдвига относительно СП на целое число тактов, определяемое символом информации, передаваемой за время, равное длительности одного периода ИП, и сложением по модулю два с добавочным битом информации, синхронизирующей последовательностью манипулируют по фазе сигнал несущей частоты, а сигнал несущей частоты сдвигают по фазе на 90°, затем полученным сигналом манипулируют сигнал несущей частоты, сдвинутый по фазе на 90°, складывают с сигналом несущей частоты, манипулированным по фазе СП, полученный сигнал усиливают и передают по каналу связи; на приемной стороне входной сигнал усиливают, преобразуют по частоте, формируют сигнал тактовой частоты, из которого формируют две квазиортогональные двоичные псевдослучайные последовательности СП и ИП, сфазированные между собой, осуществляют фазирование СП с принимаемым сигналом, затем на каждом периоде повторения СП определяют циклический сдвиг ИП относительно СП и наличие инверсии ИП, по которым определяют принятый дополнительный символ информации и его добавочный бит;
отличающийся тем, что на передающей стороне из сигнала тактовой частоты формируют две дополнительные информационные последовательности, совпадающие с первой ИП, три вспомогательные двоичные ПСП, причем вторую и третью вспомогательную ПСП формируют путем циклического сдвига первой вспомогательной ПСП на различные фиксированные количества тактов, полученные дополнительные ИП трансформируют путем циклического сдвига относительно СП на целое число тактов, определяемое дополнительными символами передаваемой информации, и сложения по модулю два с добавочными битами передаваемой информации, кроме того, первую вспомогательную ПСП складывают по модулю два с основной трансформированной ИП, а вторую и третью циклически сдвинутые вспомогательные ПСП складывают с трансформированными дополнительными ИП, полученные три последовательности мажоритарно складывают; на приемной стороне из сигнала тактовой частоты формируют первую, вторую и третью вспомогательные двоичные псевдослучайные последовательности, сфазированные с СП, путем циклического сдвига первой вспомогательной ПСП на различные фиксированные количества тактов, затем входной сигнал, усиленный и преобразованный по частоте, манипулируют по фазе первой вспомогательной ПСП, кроме того, в двух дополнительных каналах приема входной сигнал, усиленный и преобразованный по частоте, манипулируют по фазе второй и третьей циклически сдвинутыми вспомогательными ПСП, затем на каждом периоде повторения СП определяют циклический сдвиг ИП относительно СП и наличие инверсии ИП, по которым определяют принятые дополнительные символы информации и их добавочные биты.