RU2803198C1 - Method for generating and detecting a sync pulse of a phase-shift keyed signal - Google Patents

Method for generating and detecting a sync pulse of a phase-shift keyed signal Download PDF

Info

Publication number
RU2803198C1
RU2803198C1 RU2022131510A RU2022131510A RU2803198C1 RU 2803198 C1 RU2803198 C1 RU 2803198C1 RU 2022131510 A RU2022131510 A RU 2022131510A RU 2022131510 A RU2022131510 A RU 2022131510A RU 2803198 C1 RU2803198 C1 RU 2803198C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sequence
sequences
modkf
calculated
phase
Prior art date
Application number
RU2022131510A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Григорьевич Егисапетов
Original Assignee
Акционерное общество Научно-технический центр "Модуль"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество Научно-технический центр "Модуль" filed Critical Акционерное общество Научно-технический центр "Модуль"
Application granted granted Critical
Publication of RU2803198C1 publication Critical patent/RU2803198C1/en

Links

Abstract

FIELD: communications.
SUBSTANCE: on the transmitting side, the formation of the DPSI sequence, with which the phase of the carrier frequency of the clock pulse is modulated, is carried out by bitwise multiplication of one of the Walsh sequences Wk with one of the sequences of the full DPM_SI code, and on the receiving side, the sequence DPSI, the correlation function of the DPM_SI with the sequence Wk is calculated, then the sum of the moduli of the correlation functions of the DPH sequence with all sequences Wj is calculated, for j≠ k, the obtained sum of modules of correlation functions is subtracted from the first calculated correlation function, and if the resulting difference is greater than zero, then a detection sign is formed.
EFFECT: ensuring the absence of false detections of a noise-like signal sync pulse associated with the correlation properties of the modulating sequences.
1 cl, 1 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области связи и может найти применение в системах, в которых используются шумоподобные фазоманипулированные сигналы.The invention relates to the field of communications and can find application in systems that use noise-like phase-shift keyed signals.

В системах связи с шумоподобными сигналами 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. Модуляция фазы несущей частоты служебных и информационных элементов осуществляется двоичными последовательностями.In communication systems with noise-like signals, information is transmitted using service and information elements. The service element (sync pulse) of the noise-like signal is used to detect it. Information is transmitted using information elements. Modulation of the carrier frequency phase of service and information elements is carried out by binary sequences.

Обнаружение синхроимпульса фазоманипулированного сигнала осуществляется обнаружителем, состоящим из Согласованного фильтра (СФ), Адаптивного определителя уровня сигнала и Порогового устройства.Detection of the sync pulse of a phase-shift keyed signal is carried out by a detector consisting of a Matched Filter (MF), an Adaptive Signal Level Determinator and a Threshold Device.

В основе работы такого обнаружителя лежит вычисление корреляционной функции (КФ) наблюдаемого в данном такте обработки сигнала с последовательностью, которой была модулирована фаза синхроимпульса (ДПСИ). Адаптивный определитель уровня сигнала вычисляет порог. При превышении значения корреляционной функции значения вычисленного адаптивного порога Пороговое устройство фиксирует обнаружение сигнала.The operation of such a detector is based on the calculation of the correlation function (CF) of the signal observed in a given processing cycle with the sequence by which the phase of the synchronizing pulse (CP SI ) was modulated. The adaptive signal strength detector calculates the threshold. When the value of the correlation function exceeds the value of the calculated adaptive threshold, the Threshold Device records the detection of the signal.

Недостатком такого обнаружителя, является возникновение «ложных тревог» и «ложных обнаружений».The disadvantage of such a detector is the occurrence of “false alarms” and “false detections”.

Возникновение «ложных тревог» связано с превышением выбросов внутреннего шума установленного шумового порога. Чем больше шумовой порог, тем меньше «ложных тревог», но тем хуже чувствительность приёмника, а, следовательно, меньше дальность обнаружения сигнала. The occurrence of “false alarms” is associated with internal noise emissions exceeding the established noise threshold. The higher the noise threshold, the fewer “false alarms”, but the worse the sensitivity of the receiver, and, consequently, the shorter the signal detection range.

Для борьбы с ложными тревогами используется механизм установки на выходе обнаружителя шумового порога, который обеспечивает заданную вероятность ложных тревог.To combat false alarms, a mechanism is used to set a noise threshold at the output of the detector, which provides a specified probability of false alarms.

Возникновение «ложных обнаружений» связанно с:The occurrence of “false detections” is associated with:

- плохими корреляционными свойствами используемых двоичных последовательностей (АКФ модулирующей последовательности синхроимпульса и ВКФ этой последовательности с модулирующими последовательностями информационных элементов);- poor correlation properties of the binary sequences used (ACF of the modulating sequence of the synchronizing pulse and VCF of this sequence with modulating sequences of information elements);

- увеличением боковых пиков модулирующих последовательностей из-за внешних помех;- increase in side peaks of modulating sequences due to external interference;

- способом вычисления адаптивного порога;- method for calculating the adaptive threshold;

- наличием на входе приёмного устройства внутренних шумов приёмника.- the presence of internal receiver noise at the input of the receiving device.

Минимизировать количество «ложных обнаружений» можно только в случае подбора таких последовательностей, у которых АКФ имеют заданную величину боковых пиков, а величины ВКФ не превышают это значение.The number of “false detections” can be minimized only by selecting sequences in which the ACFs have a given value of side peaks, and the values of the VCFs do not exceed this value.

Подобрать опорные последовательности для модуляции синхроимпульса, имеющие боковые пики АКФ меньше заданного значения, ещё можно. А вот подобрать для выбранной опорной последовательности синхроимпульса набор последовательностей для модуляции информационных элементов сигнала, у которых максимум пика ВКФ равен заданному значению, представляет очень трудную, практически невыполнимую вычислительную задачу (при базе элемента сигнала n=256 необходимо вычислить 2256 ≈ 1077 ВКФ и выбрать из них такие, у которых максимум пика ВКФ не превышает заданного значения). Кроме того, подбор двоичных последовательностей, имеющих хорошие корреляционные свойства, существенно сокращает их количество. It is still possible to select reference sequences for synchronizing pulse modulation that have side ACF peaks less than a specified value. But to select for the selected reference synchronization pulse sequence a set of sequences for modulating information elements of the signal, for which the maximum peak of the VCF is equal to a given value, is a very difficult, almost impossible computational task (with a base of the signal element n = 256, it is necessary to calculate 2 256 ≈ 10 77 VCF and select from them those for which the maximum peak of the CCF does not exceed the specified value). In addition, the selection of binary sequences that have good correlation properties significantly reduces their number.

Выбор того или иного способа вычисления адаптивного порога зависит от характера внешних помех, а потому непредсказуем. Для одного и того же синхроимпульса из-за случайности характеристик внешних помех вычисленный адаптивный порог может быть заниженным, что может привести к «ложному обнаружению», или завышенным, что может привести к пропуску сигнала. The choice of one or another method for calculating the adaptive threshold depends on the nature of external interference, and is therefore unpredictable. For the same synchronization pulse, due to the randomness of the characteristics of external interference, the calculated adaptive threshold may be underestimated, which can lead to a “false detection,” or overestimated, which can lead to a missed signal.

Возникновение «ложных обнаружений» снижает пропускную способность системы связи, требует дополнительных вычислительных ресурсов на обработку «ложных обнаружений», что снижает надёжность аппаратных средств.The occurrence of “false detections” reduces the throughput of the communication system and requires additional computing resources to process “false detections,” which reduces the reliability of the hardware.

В патенте № 2608769 было предложено модулирующую последовательность синхроимпульса формировать как: In patent No. 2608769 it was proposed to form the modulating sequence of the synchronization pulse as:

ДПСИ = WK*ДПМ_СИ, (1)DP SI = W K *DP M _ SI , (1)

где WK – последовательность Уолша выполняющая роль признака обнаружения ДПСИ по «основному пику КФ», ДПМ_СИ – производящая последовательность, которая делает последовательность Уолша WK шумоподобной, а символ «*» означает побитное умножение. where W K is the Walsh sequence that acts as a sign for detecting DP SI by the “main peak of the CF”, DP M _ SI is the generating sequence that makes the Walsh sequence W K noise-like, and the symbol “*” means bitwise multiplication.

Предложенный обнаружитель уменьшает количество «ложных обнаружений», но обладает следующими недостатками:The proposed detector reduces the number of “false detections”, but has the following disadvantages:

- необходим подбор двоичных последовательностей с хорошими АКФ и ВКФ;- selection of binary sequences with good ACF and VCF is necessary;

- реализация устройства «Определитель признака «основной пик КФ» является достаточно сложной задачей.- implementation of the device “Determinant of the feature “main peak of CF” is a rather complex task.

В патенте № 2760567 предложен обнаружитель, который не зависит от корреляционных свойств последовательностей, модулирующих фазу сигнала. Фаза синхроимпульса модулируется как в описанном выше патенте (№ 2608769).Patent No. 2760567 proposes a detector that is independent of the correlation properties of sequences modulating the phase of the signal. The phase of the sync pulse is modulated as in the patent described above (No. 2608769).

Так как из (1) следует, чтоSince from (1) it follows that

WK= ДПСИ*ДПМ_СИ,W K = DP SI *DP M _ SI ,

то обнаружение ДПСИ предлагается заменить на обнаружение WK.then it is proposed to replace the detection of DP SI with the detection of W K.

Работа такого обнаружителя основывается на ортогональности последовательностей Уолша Wj, где j=1, 2, …, N. В каждом такте обработки оцифрованного сигнала (последовательности замеров) вычисляется ДПХ=ДПВХ*ДПМ_СИ. Блок обработки ДПХ состоит из N каналов, в каждом из которых вычисляются значения КФ последовательности ДПх со всеми последовательностями Wj.The operation of such a detector is based on the orthogonality of Walsh sequences W j , where j = 1, 2, ..., N. In each cycle of processing the digitized signal (sequence of measurements), DP X = DP VX * DP M _ SI is calculated. The DP X processing block consists of N channels, in each of which the CF values of the DPx sequence with all sequences W j are calculated.

Если на входе такого многоканального обнаружителя наблюдается последовательность ДПВХ=ДПСИ, то ДПХ=WK. В этом случае, в соответствии с предлагаемым критерием (ортогональностью последовательностей Уолша) значение КФ(WK,WK)=B, а значениеIf the sequence DP VX = DP SI is observed at the input of such a multichannel detector, then DP X = W K . In this case, in accordance with the proposed criterion (orthogonality of Walsh sequences), the value of CF(W K ,W K )=B, and the value

(+) < Δ.( + ) < Δ.

В любом другом случае, т.е. если ДПВХ≠ДПСИ, то ДПХ≠WK, критерий выполняться не будет.In any other case, i.e. if DP VH ≠DP SI , then DP X ≠W K , the criterion will not be met.

Такой многоканальный обнаружитель существенно снижает количество «ложных обнаружений» и не требует подбора двоичных последовательностей с хорошими АКФ и ВКФ.Such a multi-channel detector significantly reduces the number of “false detections” and does not require the selection of binary sequences with good ACF and VCF.

Однако он имеет недостаток, связанный с наличием в приёмнике внутренних шумов. При малых сигналах случайные шумовые выбросы будут мешать определению ортогональности ДПХ=WK с другими последовательностями Уолша. В этом случае ортогональность можно будет обнаружить лишь в случае, когда во всех каналах не будет превышения порога шумами.However, it has a drawback associated with the presence of internal noise in the receiver. For small signals, random noise emissions will interfere with determining the orthogonality of the DP X =W K with other Walsh sequences. In this case, orthogonality can only be detected if all channels do not exceed the noise threshold.

Существенным недостатком существующих и описанных выше обнаружителей является выдача «ложных тревог».A significant drawback of the existing and described above detectors is the issuance of “false alarms”.

В предлагаемом обнаружителе отсутствуют «ложные тревоги» и «ложные обнаружения», связанные с корреляционными свойствами модулирующих последовательностей. В качестве модулирующих фазу сигнала последовательностей можно использовать любые последовательности полного кода.The proposed detector avoids “false alarms” and “false detections” associated with the correlation properties of modulating sequences. Any sequence of the full code can be used as signal phase modulating sequences.

Прежде чем сформулировать критерий предлагаемого обнаружителя ДПСИ рассмотрим одно интересное свойство последовательностей полного кода. Это свойство будет продемонстрировано на примере последовательностей с базой В=8.Before formulating the criterion for the proposed DP SI detector, let’s consider one interesting property of complete code sequences. This property will be demonstrated using sequences with base B=8 as an example.

Вычислим корреляционные функции (КФ) каждой последовательности полного кода ДПХ с последовательностями Уолша W. Получим таблицу 1.Let us calculate the correlation functions (CF) of each sequence of the complete DP X code with the Walsh sequences W. We obtain Table 1.

Таблица 1Table 1 ДПх DP x КФKF (ДПх,W1)(DP x ,W 1 ) (ДПх,W2)(DP x ,W 2 ) (ДПх,W3)(DP x ,W 3 ) (ДПх,W4)(DP x ,W 4 ) (ДПх,W5)(DP x ,W 5 ) (ДПх,W6)(DP x ,W 6 ) (ДПх,W7)(DP x ,W 7 ) (ДПх,W8)(DP x ,W 8 ) 11 22 33 44 55 66 77 88 00 -8-8 00 00 00 00 00 00 00 11 -6-6 -2-2 -2-2 22 -2-2 22 22 -2-2 22 -6-6 22 -2-2 -2-2 -2-2 -2-2 22 22 …….……. ……….………. ……….………. ………..……….. …………..………….. …………..………….. …………..………….. …………..………….. …………..………….. 127127 66 -2-2 -2-2 -2-2 -2-2 -2-2 -2-2 -2-2 128128 -6-6 22 22 22 22 22 22 22 129129 -4-4 00 00 44 00 44 44 00 …….……. ……….………. ……….………. ………..……….. …………..………….. …………..………….. …………..………….. …………..………….. …………..………….. 152152 -2-2 22 22 66 22 -2-2 -2-2 22 153153 00 00 00 88 00 00 00 00 154154 00 44 00 44 00 -4-4 00 44 …….……. ……….………. ……….………. ………..……….. …………..………….. …………..………….. …………..………….. …………..………….. …………..………….. 253253 66 -2-2 22 22 22 22 -2-2 -2-2 254254 66 22 22 -2-2 22 -2-2 -2-2 22 255255 88 00 00 00 00 00 00 00

В качестве последовательности WK возьмём, например, последовательность Уолша W4.For the sequence W K we take, for example, the Walsh sequence W 4 .

В таблице 1 в столбцах 1,2,3,5,6,7,8 во всех строках заменим значения КФ на mod КФ Получим таблицу 2 (в таблице 2 в столбце 4 остаются значения КФ).In table 1 in columns 1,2,3,5,6,7,8 in all rows we replace the CF values with mod CF. We get table 2 (in table 2 in column 4 the CF values remain).

Для каждой строки просуммируем значения modКФj в столбцах 1,2,3,5,6,7,8 (кроме столбца 4). Обозначим полученную сумму как ∑modКФ (в таблице 3 это столбец 9). For each row, we sum the values of modKF j in columns 1,2,3,5,6,7,8 (except for column 4). Let us denote the resulting sum as ∑modKF (in Table 3 this is column 9).

Для каждой строки вычислим величину {КФ4(ДПХ,W4) -∑modКФ}, т.е. из значений столбца 4 вычтем соответствующие значения столбца 9. Результаты представлены в столбце 10 таблицы 3.For each line we calculate the value {KF4(DPX,W4) -∑modКФ}, i.e. from the values of column 4 we subtract the corresponding values of column 9. The results are presented in column 10 of table 3.

В таблице 3 все значения столбца 10 отрицательны, за исключением строки с номером 153, значение которой положительно и равно базе В=8. Последовательность 153, получена после снятия с ДПВХ маскирующей последовательности ДПМ_СИ. Последовательность ДП153 = W4. In Table 3, all values of column 10 are negative, with the exception of row number 153, the value of which is positive and equal to base B=8. Sequence 153 received after removal from DPVX masking sequence DPM_SI. DP sequence153 = W4.

Такая же картина получается при WK=W1, WK=W2, …, WK=W8.The same picture is obtained with W K =W 1 , W K =W 2 , ..., W K =W 8 .

Аналогичная картина наблюдается для базы В=16.A similar picture is observed for base B=16.

Таким образом, можно сделать вывод, что для любой последовательности полного кода ДПВХ≠ДПСИ (ДПХ≠WK) значение (КФK(ДПХ,WK) -∑modКФ) будет отрицательным и только при ДПВХ=ДПСИ (ДПХ=WK) значение (КФK(ДПХ,WK) -∑modКФ) будет равно В, т.е. >0.Thus, we can conclude that for any sequence of the complete DP codeVX≠DPSI (DPX≠WK) value (KFK(DPX,WK) -∑modKF) will be negative and only with DPVX=DPSI (DPX=WK) value (KFK(DPX,WK) -∑modКФ) will be equal to B, i.e. >0.

В предлагаемом обнаружителе используется именно это свойство двоичных последовательностей.The proposed detector uses precisely this property of binary sequences.

Схема предлагаемого многоканального обнаружителя СИ представлена на Фиг. 1.The diagram of the proposed multichannel SI detector is presented in Fig. 1.

С учётом внутренних шумов, сигнал, в общем случае, определяется выражением:Taking into account internal noise, the signal, in the general case, is determined by the expression:

ДПВХ с+ш=ДПВХ с+ДПВХ ш.DP VX s+sh = DP VX s + DP VX w .

В Блоке 1 с входного сигнала ДПВХ с+ш «снимается» маскирующая ДПM_CИ:In Block 1 , the masking DP M_SI is “removed” from the input signal DP VX s+sh :

ДПХ с+ш= ДПВХ с+ш *ДПМ_СИ= (ДПВХ с+ДПВХ ш)*ДПМ_СИ= DP X s+sh = DP VH s+sh *DP M _ SI = (DP VH s + DP VH w )*DP M _ SI =

=ДПВХ с * ДПМ_СИ+ ДПВХ ш*ДПМ_СИ=ДПХ с+ДПХ ш.=DP VX s * DP M _ SI + DP VX w *DP M _ SI =DP X s +DP X w .

В Блоке 2 вычисляются:In Block 2 the following are calculated:

modКФ1(ДПХ с+ш,W1)=modКФ1(ДПХ с*W1)+ modКФ1(ДПХ ш*W1),modKF 1 (DP X s+sh ,W 1 )=modKF 1 (DP X s *W 1 )+ modKF 1 (DP X w *W 1 ),

modКФ2(ДПХ с+ш,W2)=modКФ2(ДПХ с*W2)+ modКФ2(ДПХ ш*W2),modKF 2 (DP X s+w ,W 2 )=modKF 2 (DP X s *W 2 )+ modKF 2 (DP X w *W 2 ),

……………………………………………………………………. …………………………………………………………………….

modКФК-1(ДПХ с+ш,WК-1)=modКФК-1(ДПХ с*WК-1)+ modКФК-1(ДПХ ш*WК-1),modKF K-1 (DP X s+sh ,W K-1 )=modKF K-1 (DP X s *W K-1 )+ modKF K-1 (DP X w *W K-1 ),

modКФК+1(ДПХ с+ш,WК+1)=modКФК+1(ДПХ с*WК+1)+ odКФК+1(ДПХ ш*WК+1)modKF K+1 (DP X s+sh ,W K+1 )=modKF K+1 (DP X s *W K+1 )+ odKF K+1 (DP X w *W K+1 )

……………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………….

modКФN(ДПХ с+ш,WN)= modКФN(ДПХ с*WN)+ modКФN(ДПХ ш*WN).modKF N (DP X s+sh ,W N )= modKF N (DP X s *W N )+ modKF N (DP X w *W N ).

В Блоке 3 вычисляется:In Block 3 we calculate:

∑mod КФ= modКФ1(ДПХ с+ш,W1)+ modКФ2(ДПХ с+ш,W2)+…+ ∑mod KF = modKF 1 (DP X s+sh ,W 1 )+ modKF 2 (DP X s+sh ,W 2 )+…+

+modКФК-1(ДПХ с+ш,WК-1)+ modКФК+1(ДПХ с+ш,WК+1)+ …++modKF K-1 (DP X s+sh ,W K-1 )+ modKF K+1 (DP X s+sh ,W K+1 )+ …+

+modКФN(ДПХ с+ш,WN)=+modKF N (DP X s+sh ,W N )=

=modКФ1(ДПХ с*W1)+ modКФ1(ДПХ ш*W1)+ =modKF 1 (DP X with *W 1 )+ modKF 1 (DP X w *W 1 )+

+modКФ2(ДПХ с*W2)+ modКФ2(ДПХ ш*W2)+…+ +modKF 2 (DP X with *W 2 )+ modKF 2 (DP X w *W 2 )+…+

+modКФК-1(ДПХ с*WК-1)+ modКФК-1(ДПХ ш*WК-1)+ +modKF K-1 (DP X with *W K-1 )+ modKF K-1 (DP X w *W K-1 )+

+modКФК+1(ДПХ с*WК+1)+ modКФК+1(ДПХ ш*WК+1)+…+ +modKF K+1 (DP X with *W K+1 )+ modKF K+1 (DP X w *W K+1 )+…+

+modКФN(ДПХ с*WN)+ modКФN(ДПХ ш*WN)=+modKF N (DP X with *W N )+ modKF N (DP X w *W N )=

={ДПХ с,Wj)+ КФ(ДПХ c,Wj)}+={ DP X s ,W j )+ KF(DP X c ,W j )}+

+{ДПХ ш,Wj)+ КФ(ДПХ ш,Wj)}.+{ DP X w ,W j )+ KF(DP X w ,W j )}.

В Блоке 4 вычисляется выражение:In Block 4 the expression is calculated:

КФК-∑modКФ=КФК(ДПХ с+ш,WК)-∑modКФ=KF K -∑modKF=KF K (DP X s+sh ,W K )-∑modKF=

={КФК(ДПХ с,WK)+ КФК(ДПХ ш,WK)}-={KF K (DP X with ,W K )+ KF K (DP X w ,W K )}-

-{ДПХ с,Wj)+КФ(ДПХ c,Wj)}--{ DP X s ,W j )+ KF(DP X c ,W j )}-

-{ДПХ ш,Wj)+ КФ(ДПХ ш,Wj)}=-{ DP X w ,W j )+ KF(DP X w ,W j )}=

=[КФК(ДПХ с,WK)-{ДПХ с,Wj)+КФ(ДПХ c,Wj)}]+=[KF K (DP X s ,W K )-{ DP X s ,W j )+ KF(DP X c ,W j )}]+

+[КФК(ДПХ ш,WK)-{ДПХ ш,Wj)+ КФ(ДПХ ш,Wj)}]. (2)+[KF K (DP X w ,W K )-{ DP X w ,W j )+ KF(DP X w ,W j )}]. (2)

На основании описанного выше свойства двоичных последовательностей и выражения (2) критерий обнаружения WK будет выглядеть так:Based on the properties of binary sequences described above and expression (2), the detection criterion W K will look like this:

[КФК(ДПХ с,WK)-{ДПХ с,Wj)+КФ(ДПХ c,Wj)}]+[KF K (DP X s ,W K )-{ DP X s ,W j )+ KF(DP X c ,W j )}]+

+[КФК(ДПХ ш,WK)-{ДПХ ш,Wj)+ КФ(ДПХ ш,Wj)}]>0 (3)+[KF K (DP X w ,W K )-{ DP X w ,W j )+ KF(DP X w ,W j )}]>0 (3)

Рассмотрим возможные ситуации на входе обнаружителя СИ.Let's consider possible situations at the input of the SI detector.

1. На входе обнаружителя нет сигнала.1. There is no signal at the detector input.

В этом случае на входе обнаружителя будет только составляющая шума, т.е. критерий (3) будет иметь вид:In this case, only the noise component will be at the detector input, i.e. criterion (3) will look like:

КФК-∑modКФ = KF K -∑modKF =

=КФК(ДПХ ш,WK)-{ДПХ ш,Wj)+КФ(ДПХ ш,Wj)}>0. (4)=KF K (DP X w ,W K )-{ DP X w ,W j )+ KF(DP X w ,W j )}>0. (4)

Выражение (4) будет больше 0 только в том случае, если на входе обнаружителя шум случайно сформирует ДПВХ ш=ДПСИ (т.е. на входе каналов будет ДПХ ш=WK). Вероятность такого события равна 1/2В. Так как при базе сигнала В=256 вероятность формирования шумом последовательности ДПСИ будет равна 1/2256≈1/1077, то вероятность выполнения выражения (4) (вероятность ложной тревоги) будет практически равна 0. Expression (4) will be greater than 0 only if at the detector input the noise randomly forms DP w = DP SI (i.e. at the input of the channels there will be DP X w = W K ). The probability of such an event is 1/2 V. Since when the signal base is B = 256, the probability of formation of a sequence of DP SI by noise will be equal to 1/2 256 ≈1/10 77 , then the probability of fulfilling expression (4) (the probability of a false alarm) will be practically equal to 0.

Если ДПВХ ш≠ДПСИ (ДПХ ш≠WK) то для любых выбросов шума выражение (4) практически всегда будет отрицательным. If DPVX w≠DPSI (DPX w≠WK) then for any noise emissions expression (4) practically will always be negative.

2. На входе обнаружителя есть сигнал ДПВХ с≠ДПСИ (после «снятия» маскирующей получится произвольная последовательность ДПХ с≠WK) и шумы. В этом случае в выражении (3) составляющие 2. At the detector input there is a signal DP VX with ≠DP SI (after “removing” the masking, an arbitrary sequence of DP X with ≠W K ) and noise will be obtained. In this case, in expression (3) the components

[КФК(ДПХ с,WK)-{ДПХ с,Wj)+КФ(ДПХ c,Wj)}] и[KF K (DP X s ,W K )-{ DP X s ,W j )+ KF(DP X c ,W j )}] and

[КФК(ДПХ ш,WK)-{ДПХ ш,Wj)+ КФ(ДПХ ш,Wj)}][KF K (DP X w ,W K )-{ DP X w ,W j )+ KF(DP X w ,W j )}]

будут отрицательными и, следовательно, выражение (3) в целом будет отрицательным.will be negative and, therefore, expression (3) as a whole will be negative.

3. На входе обнаружителя сигнал ДПВХ с=ДПСИ.3. At the detector input, the signal is DP VX with = DP SI .

В этом случае ДПХ с=WK и в выражении (3) составляющая In this case, DP X with =W K and in expression (3) the component

{ДПХ с,Wj)+КФ(ДПХ c,Wj)} будет равна 0.{ DP X s ,W j )+ KF(DP X c ,W j )} will be equal to 0.

Критерий обнаружения будет иметь вид:The detection criterion will look like:

КФК(ДПХ с,WK)+KF K (DP X s ,W K )+

+[КФК(ДПХ ш,WK)-{ДПХ ш,Wj)+КФ(ДПХ ш,Wj)}]>0 +[KF K (DP X w ,W K )-{ DP X w ,W j )+ KF(DP X w ,W j )}]>0

Составляющая КФК(ДПХ с,WK) будет положительной, а составляющая: The component CF K (DP X s ,W K ) will be positive, and the component:

[КФК(ДПХ ш,WK)-{ДПХ ш,Wj)+КФ(ДПХ ш,Wj)}] будет отрицательной.[KF K (DP X w ,W K )-{ DP X w ,W j )+ KF(DP X w ,W j )}] will be negative.

При больших сигналах ДПХ с=WK выражение (3) будет выполняться. При уменьшении сигнала (увеличение дальности) критерий (3) будет выполняться до тех пор, пока модуль положительного значения составляющей КФК(ДПХ ш,WK) будет больше модуля составляющей шумаFor large signals DP X with =W K expression (3) will be satisfied. When the signal decreases (range increases), criterion (3) will be fulfilled as long as the module of the positive value of the CF component K (DP X w , W K ) is greater than the module of the noise component

[КФК(ДПХ ш,WK)-{ДПХ ш,Wj)+КФ(ДПХ ш,Wj)}].[KF K (DP X w ,W K )-{ DP X w ,W j )+ KF(DP X w ,W j )}].

Расчёты показывают, что дальность обнаружения предлагаемым обнаружителем сопоставима с дальностью обнаружения классическим обнаружителем. При этом в предлагаемом обнаружителе отсутствуют «ложные тревоги», «ложные обнаружения» и нет необходимости подбора последовательностей с «хорошими» АКФ и ВКФ.Calculations show that the detection range of the proposed detector is comparable to the detection range of a classic detector. At the same time, in the proposed detector there are no “false alarms”, “false detections” and there is no need to select sequences with “good” ACF and VCF.

Claims (1)

Способ формирования и обнаружения синхроимпульса шумоподобного сигнала, при котором на передающей стороне формирование последовательности ДПСИ, с помощью которой модулируется фаза несущей частоты синхроимпульса, осуществляется побитным умножением одной из последовательностей Уолша Wk с одной из последовательностей полного кода ДПМ_СИ, а на приемной стороне побитным умножением последовательностей ДПСИ и ДПМ_СИ вычисляется последовательность ДПХ, вычисляется корреляционная функция ДПХ с последовательностью Wk, затем вычисляется сумма модулей корреляционных функций последовательности ДПХ со всеми последовательностями Wj, для j≠k, из первой вычисленной корреляционной функции вычитается полученная сумма модулей корреляционных функций, и если полученная разность будет больше нуля, то формируется признак обнаружения.A method for generating and detecting a synchronizing pulse of a noise-like signal, in which on the transmitting side the formation of a DP SI sequence, with the help of which the phase of the carrier frequency of the synchronizing pulse is modulated, is carried out by bitwise multiplication of one of the Walsh sequences W k with one of the sequences of the full DP SI code, and on the receiving side by bitwise by multiplying the sequences DP SI and DP M_SI , the sequence DP X is calculated, the correlation function of DP X with the sequence Wk is calculated, then the sum of the modules of the correlation functions of the sequence DP X with all sequences W j is calculated, for j≠k, the resulting sum of modules is subtracted from the first calculated correlation function correlation functions, and if the resulting difference is greater than zero, then a detection sign is formed.
RU2022131510A 2022-12-02 Method for generating and detecting a sync pulse of a phase-shift keyed signal RU2803198C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2803198C1 true RU2803198C1 (en) 2023-09-11

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
RU2598784C1 (en) * 2015-07-17 2016-09-27 Закрытое акционерное общество Научно-технический центр "Модуль" Method of encrypting messages transmitted by means of noise-like signals
RU2608769C1 (en) * 2016-01-22 2017-01-24 Закрытое акционерное общество Научно-технический центр "Модуль" Method for generating and detecting sync pulse of noise-like signal
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
RU2598784C1 (en) * 2015-07-17 2016-09-27 Закрытое акционерное общество Научно-технический центр "Модуль" Method of encrypting messages transmitted by means of noise-like signals
RU2608769C1 (en) * 2016-01-22 2017-01-24 Закрытое акционерное общество Научно-технический центр "Модуль" Method for generating and detecting sync pulse of noise-like signal
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Burel et al. Detection of direct sequence spread spectrum transmissions without prior knowledge
US7042930B2 (en) Spread spectrum bit boundary correlation search acquisition system
US20070040729A1 (en) System and method for sidelobe reduction using detect-and-subtract techniques
US5199050A (en) Pseudorandom (PN) signal synchronization circuit and related method
US20140132446A1 (en) Method and apparatus for detecting cross correlation based in limited range code phase offset observations
EP0584912A1 (en) Receiver using a matched filter and a median filter
RU2505934C1 (en) Method of searching for noise-like phase-shift keyed signals and radio receiver for realising said method
RU2803198C1 (en) Method for generating and detecting a sync pulse of a phase-shift keyed signal
US9035824B2 (en) System and method of radar location
US5832029A (en) Apparatus for and method of acquiring synchronization for spread-spectrum communication system
RU2760567C1 (en) 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
CN109831287B (en) Signal synchronization method, device, system, computer equipment and storage medium
RU179509U1 (en) Correlation Filter Detector
Pandit Mean acquisition time of active-and passive-correlation acquisition systems for spread-spectrum communication systems
RU2736625C1 (en) Method of protecting echo signals from asynchronous pulse interference in receiving channel of radar stations and device for realizing thereof
US5790475A (en) Process and apparatus for improved interference suppression in echo-location and imaging systems
RU2608769C1 (en) Method for generating and detecting sync pulse of noise-like signal
RU2359411C2 (en) Method for noiseless reception of phase-manipulated signals
JP4335912B2 (en) Method, system, and apparatus for capturing a received impulse radio signal
JP4335913B2 (en) Method and system for capturing a received impulse radio signal
EP1430626A2 (en) Peak detection with matched filter
CN110988836B (en) Method and system for measuring pulse arrival time
JP3727765B2 (en) Receiver
Nhan et al. A Mathematical Model for Determining the Type of Signal Modulation in a Digital Receiver with Autocorrelation Processing
CN1209879C (en) System for continuous wave rejiction