RU186407U1 - Relative phase modulation adaptive pseudo random signal demodulator - Google Patents
Relative phase modulation adaptive pseudo random signal demodulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU186407U1 RU186407U1 RU2018137773U RU2018137773U RU186407U1 RU 186407 U1 RU186407 U1 RU 186407U1 RU 2018137773 U RU2018137773 U RU 2018137773U RU 2018137773 U RU2018137773 U RU 2018137773U RU 186407 U1 RU186407 U1 RU 186407U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- output
- reception
- multipliers
- unit
- Prior art date
Links
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 title claims description 5
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 21
- 230000036039 immunity Effects 0.000 abstract description 17
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 5
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 4
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 230000000254 damaging effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
- H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к технике телекоммуникаций и может быть применена для приема дискретных сигналов с относительной фазовой модуляцией в системах с расширенным спектром (псевдослучайными сигналами) при сдвигах несущей частоты в каналах связи с летательными аппаратами в условиях преднамеренных (организованных) помех. Техническим результатом полезной модели является повышение помехоустойчивости приема сигналов за счет адаптации демодулятора к изменениям условий, когда смещение частоты имеют место или отсутствуют.Устройство содержит первый перемножитель (1), генератор ПСП с блоком синхронизации (2), первый (3) и второй (4) элементы задержки, первый (5) и второй (6) фазовращатели на π/2, вторые (7,13), третьи (9,11) и четверные (15,16) перемножители, интеграторы (8,10,12,14), блоки сложения (17,18), пороговый блок (19), блок коммутаций (20), блок накопления (21), решающий блок (22).The utility model relates to telecommunications technology and can be used to receive discrete signals with relative phase modulation in spread spectrum systems (pseudorandom signals) during carrier frequency shifts in communication channels with aircraft under conditions of intentional (organized) interference. The technical result of the utility model is to increase the noise immunity of signal reception by adapting the demodulator to changes in conditions when frequency offsets occur or are absent. The device contains a first multiplier (1), an SRP generator with a synchronization block (2), the first (3) and the second (4 ) delay elements, first (5) and second (6) phase shifters by π / 2, second (7,13), third (9,11) and quadruple (15,16) multipliers, integrators (8,10,12,14 ), addition blocks (17.18), threshold block (19), switching block (20), accumulation block (21), decision block (22).
Description
Изобретение относится к технике связи и может быть применено для приема дискретных сигналов с относительной фазовой модуляцией в системах с расширенным спектром (с псевдослучайными сигналами) при сдвигах несущей частоты в каналах связи с летательными аппаратами в условиях преднамеренных (организованных) помех.The invention relates to communication technology and can be used to receive discrete signals with relative phase modulation in spread spectrum systems (with pseudo-random signals) during carrier frequency shifts in communication channels with aircraft under conditions of intentional (organized) interference.
Известны демодулятор сигналов фазоразностной модуляции второго порядка (А.С. 240043, МПК H03D, 1969), демодулятор с фазоразностной модуляцией (А.С. 1670799, МПК H04L 27/22, 1991), цифровой демодулятор сигналов фазоразностной модуляции второго порядка (А.С. 1716616, МПК H04L 27/22, 1992), цифровой демодулятор сигналов фазоразностной модуляции первого и второго порядка (Патент 1838884, МПК Н04L 27/22, 1993), адаптивный приемник сигналов данных (Патент 2019048, МПК H04L 25/40, 1994), способ демодуляции сигналов с относительной фазовой манипуляцией и устройство для его реализации (Патент 2168869, МПК H03D, 2001), способ корреляционного приема сигналов с относительной фазовой модуляцией и устройство для его определения (Патент 2237978, МПК H04L 27/22, 2004), способ передачи информации с помощью шумоподобных сигналов и устройство для его реализации (Патент 2362273, МПК H04L 22/18, 2009).The known demodulator of phase-difference modulation signals of the second order (A.S. 240043, IPC H03D, 1969), a demodulator with phase-difference modulation (A.S. 1670799, IPC H04L 27/22, 1991), a digital demodulator of phase-difference modulation signals of the second order (A. P. 1716616, IPC H04L 27/22, 1992), a digital demodulator of phase-difference modulation signals of the first and second order (Patent 1838884, IPC H04L 27/22, 1993), an adaptive receiver of data signals (Patent 2019048, IPC H04L 25/40, 1994 ), a method for demodulating signals with relative phase shift keying and a device for its implementation (Patent 2168869, IPC H03D, 2001), a method for correlating receiving signals with relative phase modulation and a device for determining it (Patent 2237978, IPC H04L 27/22, 2004), a method for transmitting information using noise-like signals and a device for its implementation (Patent 2362273, IPC H04L 22 / 18, 2009).
Часть из названных технических решений реализуют сигналы с относительной фазовой модуляцией второго порядка (ОФМ-2) и могут быть применены для обработки на приеме сигналов, переданных по каналам связи с произвольными сдвигами частоты вследствие движения летательных аппаратов (эффект Доплера). Но в условиях преднамеренных организованных помех они будут неработоспособны.Some of these technical solutions implement signals with relative second-order phase modulation (OFM-2) and can be used to process signals received via communication channels with arbitrary frequency shifts due to the movement of aircraft (Doppler effect). But in the context of deliberate organized interference, they will be inoperative.
Одно из перечисленных технических решений, используя шумоподобные (псевдослучайные) сигналы, может обеспечить их прием при соотношениях сигнал/помеха меньших единицы, но в условиях наличия эффекта Доплера оно также неработоспособно. Кроме того, не обеспечит требуемую помехоустойчивость при действии преднамеренных помех и сдвигах частоты названный выше адаптивный приемник сигналов.One of the listed technical solutions, using noise-like (pseudo-random) signals, can provide their reception at signal-to-noise ratios less than unity, but in the presence of the Doppler effect it is also inoperative. In addition, the above mentioned adaptive signal receiver will not provide the required noise immunity under the influence of deliberate interference and frequency shifts.
Таким образом, в условиях комплексного действия помех - преднамеренных организованных и сдвигах частоты из-за перемещений подвижных объектов названные технические решения будут неработоспособны, не обеспечивая заданной помехоустойчивости приема сигналов.Thus, under the conditions of the complex effect of interference — deliberate organized and frequency shifts due to movements of moving objects, the above technical solutions will be inoperative, not providing the given noise immunity of signal reception.
В [1] доказано, что для дискретных фазомодулированных сигналов оптимальной помехой является также дискретное фазомодулированное колебание, частота и длительность которого совпадают с аналогичными параметра-ми сигнала. При противофазной и более мощной помехе демодулятор будет ее регистрировать вместо передаваемого сигнала.In [1], it was proved that for discrete phase-modulated signals the optimal interference is also a discrete phase-modulated oscillation, the frequency and duration of which coincide with the same signal parameters. With out-of-phase and more powerful interference, the demodulator will register it instead of the transmitted signal.
Для обеспечения необходимой помехоустойчивости приема в условиях действия сигналоподобных преднамеренных помех в настоящее время применяются сигналы с расширенным спектром, формируемые при помощи псевдослучайных последовательностей [2-7]. При обработке на приеме в демодуляторе совокупности названных сигналов и преднамеренных организованных помех происходит преобразование этих помех в подобие естественного шума, обеспечиваемого моделью белого гауссовского шума (БГШ). Поэтому последующая обработка сигналов не вызывает затруднений, так как методы их приема в условиях естественных шумовых помех разработаны и весьма эффективны.To ensure the necessary noise immunity of reception under the conditions of signal-like intentional interference, spread spectrum signals generated using pseudorandom sequences are currently used [2-7]. When processing at the reception in the demodulator a combination of these signals and deliberate organized interference, this interference is transformed into a kind of natural noise provided by the model of white Gaussian noise (BGS). Therefore, the subsequent processing of the signals does not cause difficulties, since the methods of their reception under conditions of natural noise interference are developed and very effective.
Для формирования шумоподобных (псевдослучайных) сигналов при действии преднамеренных помех в каналах связи с подвижными объектами (летательными аппаратами) может быть использована относительная фазовая модуляция второго порядка (ОФМ-2). Данный вид модуляции именуют так-же фазоразностной модуляцией (ФРМ-2) [8] или в иностранной литературе - Double differential phase shift keying (DDPSK) [9]. ОФМ-2 сигналы, как показано в [8, 9], обладают устойчивостью (нечувствительностью) к произвольным изменениям начальной фазы сигналов и произвольным сдвигам частоты, вызываемых движением объектов (эффект Доплера).Relative phase modulation of the second order (OFM-2) can be used to generate noise-like (pseudorandom) signals under the action of deliberate interference in communication channels with moving objects (aircraft). This type of modulation is also called phase difference modulation (FRM-2) [8] or in foreign literature - Double differential phase shift keying (DDPSK) [9]. OFM-2 signals, as shown in [8, 9], are resistant (insensitive) to arbitrary changes in the initial phase of signals and arbitrary frequency shifts caused by the movement of objects (Doppler effect).
ОФМ-2 сигналы формируются таким образом, что информация определяется разностью второго порядка фаз посылок сигналов. Информационным параметром здесь является разность между разностями фаз, определявмая тремя соседними посылками. При относительной фазовой модуляции ОФМ, в отличие от ОФМ-2, информация отсчитывается только двумя соседними посылками сигнала.OFM-2 signals are formed in such a way that the information is determined by the difference of the second order of phases of the signal packets. The information parameter here is the difference between the phase differences, determined by three neighboring premises. With relative phase modulation of the OFM, in contrast to the OFM-2, information is counted only by two adjacent signal bursts.
Предположим, что вследствие перемещения названного объекта частота колебания сигнала со изменилась на некоторую произвольную величину Δω. В этом случае, если фаза (k-1)-й посылки равна ϕk-1_1+ϕс, ϕс - начальная фаза сигнала, ϕk-1 - информационная фаза, k=1,2, …то фаза k-й посылки будет равна (ϕk+ϕс+ΔωT), Т - длительность посылки, ΔωT - фазовый сдвиг на длительности одной посылки, а фаза следующей (k+1)-й посылки - (ϕk-1+ϕс+2ΔωТ).Suppose that due to the movement of the named object, the oscillation frequency of the signal ω has changed by some arbitrary value Δω. In this case, if the phase of the (k-1) th sending is ϕ k-1 _1 + ϕ s , ϕ s is the initial phase of the signal, ϕ k-1 is the information phase, k = 1,2, ... then the phase k- of the first parcel will be equal to (ϕ k + ϕ s + ΔωT), T is the duration of the parcel, ΔωT is the phase shift by the duration of one parcel, and the phase of the next (k + 1) th parcel is (ϕ k-1 + ϕ c + 2ΔωT )
При ОФМ, когда сигнал формируется на основе сопоставления двух соседних посылокWhen OFM, when the signal is formed based on the comparison of two adjacent premises
Δ1ϕk+1=ϕk+1-ϕk+ΔωT,Δ 1 ϕ k + 1 = ϕ k + 1 -ϕ k + ΔωT,
Δ1ϕk=ϕk-ϕk-1+ΔωT,Δ 1 ϕ k = ϕ k -ϕ k-1 + ΔωT,
видно, что так называемые первые разности Δ1ϕk+1 и Δ1ϕk не зависят от начальной фазы сигнала ϕ0, но зависят от сдвига частоты Δω.it is seen that the so-called first differences Δ 1 ϕ k + 1 and Δ 1 ϕ k do not depend on the initial phase of the signal ϕ 0 , but depend on the frequency shift Δω.
При ОФМ-2 вторая разность фаз (разность между первыми разностями фаз)With OFM-2, the second phase difference (the difference between the first phase differences)
Δ2ϕk+1=Δ1ϕk+1-Δ1 k=ϕk+1-2ϕk+ϕk-1 Δ 2 ϕ k + 1 = Δ 1 ϕ k + 1 -Δ 1 k = ϕ k + 1 -2ϕ k + ϕ k-1
не имеет зависимостей от начальной фазы ϕ0 и от произвольных сдвигов частоты [8]. Данное свойство ОФМ-2 сигналов дает возможность применять их в каналах связи с подвижными объектами, в которых возникают произвольные сдвига частоты сигнала из-за перемещений объектов.it does not depend on the initial phase ϕ 0 and on arbitrary frequency shifts [8]. This property of OFM-2 signals makes it possible to use them in communication channels with moving objects, in which arbitrary signal frequency shifts occur due to the movement of objects.
Таким образом, применение сигналов с расширенным спектром (псевдослучайных сигналов), сформированных на основе ОФМ-2, дает возможность обеспечить определенный уровень помехоустойчивости демодулятора в условиях сдвигов частоты и при воздействии преднамеренных помех. Однако данная величина помехоустойчивости не всегда бывает приемлемой в соответствии с современными требованиями, особенно в случаях, когда подвижный объект (летательный аппарат) зависает в заданной точке воздушного пространства и выполняет поставленную задачу. В этом случае более целесообразно перейти к применению ОФМ сигналов, которые:Thus, the use of spread spectrum signals (pseudo-random signals) generated on the basis of OFM-2 makes it possible to provide a certain level of noise immunity of the demodulator under conditions of frequency shifts and under the influence of deliberate interference. However, this noise immunity value is not always acceptable in accordance with modern requirements, especially in cases where a moving object (aircraft) freezes at a given point in the airspace and performs the task. In this case, it is more advisable to switch to the use of OFM signals, which:
а) проще в реализации;a) easier to implement;
б) обладают лучшей помехоустойчивостью [8].b) have better noise immunity [8].
Это может быть сделано путем адаптации к применившимся условиям передачи сигналов.This can be done by adapting to the applicable signal transmission conditions.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является автокорреляционный демодулятор сигналов с однократной фазоразностной модуляцией второго порядка (см.: Окунев Ю. Б. Теория фазоразностной модуляции. - М.: Связь, 1979. - 216 с; рис. 4.11 на с. 140).The closest in technical essence to the proposed device is an autocorrelation signal demodulator with a single phase-difference second-order modulation (see: Yu. B. Okunev. Theory of phase-difference modulation. - M.: Communication, 1979. - 216 s; Fig. 4.11 on p. 140 )
Названный демодулятор содержит кодовый элемент задержки, две ветви приема, каждая из которых состоит из последовательно соединенных вторых перемножителей, интеграторов, четвертых перемножителей, подключенных ко входам первого блока сложения, при этом выход первого элемента задержки соединен со вторым входом второго перемножителя в первой ветви непосредственно, а во второй ветви - через первый фазовращатель на π/2.The said demodulator contains a delay code element, two receive branches, each of which consists of second connected multipliers, integrators, fourth multipliers connected to the inputs of the first addition unit, the output of the first delay element connected directly to the second input of the second multiplier in the first branch, and in the second branch through the first phase shifter on π / 2.
В указанном выше источнике (Окунев Ю.Б. Теория фазоразностной модуляции) на с. 148-150 показано, что автокорреляционный демодулятор-прототип обеспечивает определенную помехоустойчивость приема сигналов с относительной фазовой модуляцией второго порядка (ОФМ-2) или, как названо в источнике ФРМ-2, в условиях естественных помех и смещениях частоты колебания. При этом также показано, что помехоустойчивость приема ОФМ-2 сигналов оказывается хуже помехоустойчивости сигналов с относительной фазовой модуляцией (ОФМ), которые, правда, при смещениях частоты не могут обеспечить какой бы то ни было прием сигналов.In the above source (Y. Okunev, Theory of phase difference modulation) on p. 148-150 it is shown that the prototype autocorrelation demodulator provides a certain noise immunity of receiving signals with relative second-order phase modulation (OFM-2) or, as called in the source of the FRM-2, under conditions of natural interference and frequency offsets. It was also shown that the noise immunity of receiving OFM-2 signals turns out to be worse than the noise immunity of signals with relative phase modulation (OFM), which, however, cannot provide any signal reception at frequency offsets.
Вместе с тем, в условиях действия организованной преднамеренной помехи, когда отношение мощностей сигнала Рс и помехи Рп меньше единицы, q=Рс/Р≤1, демодулятор-прототип, как и названные аналоги, оказывается неработоспособным.At the same time, under the conditions of organized deliberate interference, when the ratio of signal powers P c and interference P p is less than unity, q = P c / P≤1, the prototype demodulator, like the above-mentioned analogues, is inoperative.
Для устранения данного недостатка можно применить псевдослучайные (шумоподобные) сигналы. Кроме того, в статичных режимах, когда подвижный объект (летательный аппарат) зависает в некоторой точке воздушного пространства, и в этот момент смещение частоты сигнала отсутствует, можно перейти от ОФМ-2 сигналов к ОФМ сигналам, что позволит повысить помехоустойчивость приема в условиях действия преднамеренных организованных сигналоподобных помех. Такой переход можно реализовать автоматически, тем самым демодулятор будет адаптироваться к изменениям условий, когда смещения частоты имеют место или отсутствуют.To eliminate this drawback, you can apply pseudo-random (noise-like) signals. In addition, in static modes, when a moving object (aircraft) freezes at some point in the airspace, and at this moment there is no signal frequency shift, you can switch from OFM-2 signals to OFM signals, which will improve the noise immunity of reception under the conditions of intentional organized signal-like interference. Such a transition can be implemented automatically, thereby the demodulator will adapt to changing conditions when frequency offsets occur or are absent.
Цель изобретения - повышение помехоустойчивости приема псевдо-случайных сигналов в условиях действия организованных преднамеренных помех, имеющих структуру, похожую на сигналы, и превышающих их по мощности в каналах связи со сдвигами частоты на различных этапах перемещений подвижных объектов (летательных аппаратов).The purpose of the invention is to increase the noise immunity of receiving pseudo-random signals under the conditions of organized deliberate interference, having a structure similar to signals, and exceeding them in power in communication channels with frequency shifts at various stages of moving moving objects (aircraft).
Для достижения поставленной цели в известный автокорреляционный демодулятор, содержащий первый элемент задержки, две ветви приема, каждая из которых состоит из последовательно соединенных вторых перемножителей, интегралов, четвертых перемножителей, подключенных ко входам первого блока сложения, при этом выход первого элемента задержки соединен со вторым входом второго перемножителя в первой ветви непосредственно, а во второй ветви - через первый фазовращатель на π/2, введены первый перемножитель, первый вход которого является входом устройства и через генератор псевдослучайной последовательности с блоком синхронизации подключен к его второму входу, а выход соединен с объединенными входами первого элемента задержки и вторых перемножителей в первой и второй ветвях приема, кроме того второй элемент задержки, второй фазовращатель на π/2, последовательно соединенные второй блок сложения, по-роговый блок, блок коммутации, блок накопления и решающий блок, выход которого является выходом устройства, при этом выход первого блока ело-жения подключен ко вторым входам блока коммутации и второго блока вложения, первые входы которых соединены с выходом интегратора первой ветви приема, а также третья и четвертая ветви приема, каждая из которых содержит последовательно соединенные третьи перемножители, интеграторы, выходы которых подключены ко вторым входам четвертых перемножителей, при этом первые входы третьей и четвертой ветвей приема подключены к выходу первого элемента задержки, выход второго элемента задержки соединен со вторыми входами третьих перемножителей в третьей ветви приема непосредственно, а в четвертой ветви приема через второй фазовращатель на π/2.To achieve this goal, in the well-known autocorrelation demodulator containing the first delay element, two receive branches, each of which consists of second series multipliers, integrals, fourth multipliers connected to the inputs of the first addition unit, the output of the first delay element is connected to the second input the second multiplier in the first branch directly, and in the second branch through the first phase shifter on π / 2, the first multiplier is introduced, the first input of which is the input of device and through a pseudo-random sequence generator with a synchronization unit is connected to its second input, and the output is connected to the combined inputs of the first delay element and second multipliers in the first and second receiving branches, in addition, the second delay element, the second phase shifter on π / 2, connected in series to the second the addition unit, the threshold unit, the switching unit, the accumulation unit and the deciding unit, the output of which is the output of the device, while the output of the first power unit is connected to the second inputs of the com unit mutations and the second block of embeddings, the first inputs of which are connected to the integrator output of the first branch of reception, as well as the third and fourth branches of reception, each of which contains series-connected third multipliers, integrators whose outputs are connected to the second inputs of the fourth multipliers, while the first inputs of the third and the fourth branch of the reception are connected to the output of the first delay element, the output of the second delay element is connected to the second inputs of the third multipliers in the third branch of the reception directly, and in h tvertoy receiving branch via the second phase shifter to π / 2.
На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства. На фиг. 2 представлены результаты оценки эффективности предлагаемого устройства.In FIG. 1 presents a structural diagram of the proposed device. In FIG. 2 presents the results of evaluating the effectiveness of the proposed device.
Адаптивный демодулятор псевдослучайных сигналов с относительной фазовой модуляцией содержит первый элемент задержки 3, две ветви приема, каждая из которых состоит из последовательно соединенных вторых перемножителей 7 и 13, интеграторов 8 и 14, четвертых перемножителей 15 и 16, подключенных ко входам первого блока 17 сложения, при этом выход первого элемента задержки 3 соединен со вторым входом второго перемножателя 7 в первой ветви непосредственно, а во второй ветви - через первый фазовращатель 5 на π/2, кроме того первый перемножитель 1, первый вход которого является входом устройства и через генератор 2 псевдослучайной последовательности с блоком синхронизации подключен к его второму входу, а выход соединен с объединенными входами первого элемента задержки 3 и вторых перемножителей 7 и 13 в первой и второй ветвях приема, кроме того второй элемент задержки 4, второй фазовращатель 6 на 7 π/2, последовательно соединеные второй блок сложения 18, пороговый блок 19, блок коммутации 20, блок накопления 21 и решающий блок 22, при этом выход первого блока сложения 17 подключен ко вторым входам блока коммутации 20 и второго блока сложения 18, первые входы которых соединены с выходом интегратора 8 первой ветви приема, а также 3 и 4 ветви приема, каждая из которых содержит последовательно соединенные третьи перемножители 9 и 11, интеграторы 10 и 12, выходы которых подключены ко вторым входам четвертых перемножителей 15 и 16, при этом первые входы третьих перемножител ей 9 и 11 подключены к выходу первого элемента задержки 3, а выход второго элемента задержки соединен со вторыми входами перемножителя 9 непосредственно, а перемножителя 11 - через второй фазовращатель 6 на π/2, при этом выход решающего блока 22 является выходом устройства.An adaptive pseudo-random signal demodulator with relative phase modulation contains a
Новая совокупность, образованная за счет введения блоков и элементов, указанных выше, позволяет обрабатывать псевдослучайные сигналы на основе относительной фазовой модуляции (ОФМ) или относительной фазовой модуляции второго порядка (ОФМ-2), что приводит к положительному эффекту - повышению помехоустойчивости приема псевдослучайных сигналов в условиях действия преднамеренных помех в каналах связи со сдвигами частоты на различных этапах перемещений подвижных объектов (летательных аппаратов) - режим ОФМ-2 при движении объекта, режим ОФМ в случае. Когда летательный аппарат зависает неподвижно в заданной точке воздушного пространства.The new set formed by introducing the blocks and elements mentioned above allows you to process pseudo-random signals based on relative phase modulation (OFM) or relative second-order phase modulation (OFM-2), which leads to a positive effect - increasing the noise immunity of receiving pseudorandom signals in conditions of deliberate interference in communication channels with frequency shifts at various stages of moving moving objects (aircraft) - OFM-2 mode when the object is moving, OFM mode case. When the aircraft freezes motionless at a given point in airspace.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Принимаемый сигнал перемножается на псевдослучайную последовательность у, формируемую генератором псевдослучайной последовательности с блоком синхронизации 2. С выхода первого перемножителя 1, сигнал с которого после процедуры перемножения снимается псевдослучайная последовательность, поступает одновременно по объединенному входу на первый элемент задержки 3 и вторые перемножители 7 и 13 в первую и вторую ветви приема соответственно. Одновременно с принимаемым сигналом на данные элементы 3, 7, 13 действует преднамеренная (организованная) помеха, которая в результате преобразования (первый перемножитель 1 и генератор псевдослучайной последовательности с блоком синхронизации 2) принимает вид, подобный естественному шуму в канале связи, то есть становится случайным (стохастическим) процессом.The proposed device operates as follows. The received signal is multiplied by the pseudo-random sequence y generated by the pseudo-random sequence generator with
Блок 2 синхронизации с генератором псевдослучайной последовательности может быть реализован в виде известных устройств синхронизации (см., например, патент на полезную модель 118495, МПК H04L 7/02, 2012).
На вторые входы вторых перемножителей 7 и 13, выполняющих функции фазовых детекторов, подается задержанный на время длительности одной посылки Т сигнал с выхода первого элемента задержки, причем на второй вход перемножителя 7 непосредственно, а на второй вход второго перемножителя 13 - через первый фазовращатель 5 на π/2, так чтобы в первой ветви реализовать автокорреляционную обработку компоненты косинуса, а во второй ветви приема - компоненты синуса.The second inputs of the
Кроме этого, сигнал с выхода первого элемента задержки 3 поступает на вход второго элемента задержки 4 на время длительности посылки Т и одновременно с этим - на первые входы третьих перемножителей 9 и 11 в третьей и четвертой ветвях приема соответственно.In addition, the signal from the output of the
По аналогии со вторыми перемножителями 7 и 13 третьи перемножители 9 и 11 также выполняют функции фазовых детекторов. На их вторые входы поступает задержанный на время длительности двух посылок 2Т сигнал, причем на перемножитель 9 в третьей ветви приема после прохождения первого 3 и второго 4 элементов задержки непосредственно, а перемножи-тель 11 в четвертой ветви приема - через второй фазовращатель 6 на тг/2. Таким образом, по аналогии с обработкой сигнала в первой и второй ветвях приема, в третьей и четвертой ветвях приема также осуществляется автокорреляционная обработка компонент сигнала косинуса и синуса. Но в отличие от первой и второй ветвей приема, где обрабатываются посылки сигнала - текущая и задержанная на время Т, в третьей и четвертой ветвях приема обрабатываются посылки сигнала с задержкой на Т и 2Т соответственно.By analogy with the
Посылки сигнала в смеси с помехой после выполняющих роль фазовых детекторов перемножителей 7, 13, 9 и 11 проходят через интеграторы 8, 10, 12, и 14, являющиеся по существу фильтрами нижних частот. В результате на входы четвертого перемножителя 15 подаются элементы обрабатываемого сигнала, имеющие видThe sending of the signal in a mixture with interference after the phase detectors of the
На входы другого четвертого перемножителя 16 поступают элементы обрабатываемого сигнала видаThe inputs of another
где uk(t), uk-1(t), uk-2(t) - аддитивные смеси посылок сигнала и помехи - where u k (t), u k-1 (t), u k-2 (t) are additive mixtures of signal and interference bursts -
текущая (k), задержанные на длительность одной (k-1) и двух (k-2) посылок соответственно; Т - длительность посылок сигнала; «*» - знак комплексного сопряжения (преобразования по Гильберту); γk - текущий элемент псевдослучайной последовательности, сформированный генератором ПСП с блоком синхронизации 2.current (k), delayed by the duration of one (k-1) and two (k-2) packages, respectively; T is the duration of the signal; “*” - sign of complex conjugation (Hilbert transform); γ k is the current element of the pseudo-random sequence generated by the SRP generator with
После соответствующего перемножения в перемножителях 15 и 16 и сложения в блоке сложения 17 совокупные величины сигнала подаются на объединенные второй вход блока сложения 18 и первый вход блока коммутации 20. Одновременно с этим посылки сигнала в смеси с помехой с выхода интегратора 8 поступают на первый вход блока сложения 18 и третий вход блока коммутации 20.After the corresponding multiplication in the
Как отмечено выше, на входе предлагаемого устройства имеются последовательно следующие друг за другом посылки сигналаAs noted above, at the input of the proposed device there are sequentially successive signal transmissions
uk-1(t)=Uccos+(ωt+ϕk-1+ϕс),u k-1 (t) = U c cos + (ωt + ϕ k-1 + ϕ s ),
uk(t)=Uccos(ωt+ϕk+ϕс+ΔϕТ),u k (t) = U c cos (ωt + ϕ k + ϕ s + ΔϕT),
uk-1(t)=Uсcos(ωt+ϕk+1+2ΔϕТ),u k-1 (t) = U with cos (ωt + ϕ k + 1 + 2ΔϕТ),
где все параметры посылок были определены ранее.where all the parameters of the packages were determined earlier.
Пусть летательный аппарат, в частности, беспилотный летательный аппарат (БЛА) находится в некоторой точке воздушного пространства, и частотный сдвиг отсутствует, Δω=0. Пусть в этом случае первые разности фаз между соседними посылками равны π, т.е.Let the aircraft, in particular, the unmanned aerial vehicle (UAV), be located at some point in the airspace, and there is no frequency shift, Δω = 0. Let in this case, the first phase differences between adjacent packages are equal to π, i.e.
Δ1ϕk+1=ϕk+1-ϕk=π,Δ 1 ϕ k + 1 = ϕ k + 1 -ϕ k = π,
Δ1ϕk=фk-ϕk-1=πΔ 1 ϕ k = φ k -ϕ k-1 = π
Тогда на выходе блока сложения 17 (точка 1) сигнал будет пропорционален косинусу второй разности фаз [8] Δ2ϕk+1=Δ1ϕk+1-Δ1ϕk=0 и имеет значениеThen, at the output of addition block 17 (point 1), the signal will be proportional to the cosine of the second phase difference [8] Δ 2 ϕ k + 1 = Δ 1 ϕ k + 1 -Δ 1 ϕ k = 0 and has a value
На выходе интегратора 8 в первой ветви приема (точка 2) сигнал оказывается пропорционален косинусу первой разности фаз [8]At the output of the
На первый вход блока сложения 18 подается сигнал u1(t) с отрицательным знаком на второй вход блока 18 - сигнал u2(t) с положительным знаком. Следовательно, при равенстве их амплитуд на входе порогового блока 19 сигнал будет отсутствовать. В этом случае блок коммутации 20 подключит выход интегратора 8 (точка 2) к блоку накопления 21 и туда будут поступать посылки псевдослучайного сигнала с относительной фазовой модуляцией (ПС-ОФМ), принятые элементами схемы предлагаемого устройства (блоки 1, 2, 3, 7, 8), выполняющими функцию автокорреляционного демодулятора ПС-ОФМ сигнала.At the first input of
Если теперь из-за перемещений летательного аппарата (режим «Полет») в канале связи появляется сдвиг частоты Δω≠0, то первые разности фаз Δ1ϕk+1 и Δ1ϕk между посылками сигнала, как показано выше, будут зависеть от этого сдвига частоты Δω. В результате на выходе интегратора 8 (точка 2) изменится значение сигнала. В отличие от этого вторая разности фаз между посылками сигнала Δ2ϕк+1 не имеет зависимости от произвольного сдвига частоты Δω, что было показано ранее. Иными словами, на выходе блока сложения 17 (точка 1) сигнал не изменяется. Тогда на входы блока сложения 18 поступят два сигнала, различные как по знаку, так и по амплитуде. Результирующий сигнал с его выхода поступит на вход порогового блока 19 и заставит блок коммутации подключать ко входу блока сложения 21 сигнал с выхода блока сложения 17 (точка 1), что соответствует реализации той части предлагаемого устройства, которая выполняет функции автокорреляционной обработки псевдослучайного сигнала с относительной фазовой модуляцией второго порядка (ПС-ОФМ-2), нечувствительной к сдвигам частоты в канале связи с перемещающимися летательными аппаратами. Значение порога в пороговом блоке 19 подбирается опытным путем. Представленная процедура будет реализовываться и при других значениях и соотношениях разностей фаз сигнала.If now, due to the movements of the aircraft (Flight mode), a frequency shift Δω ≠ 0 appears in the communication channel, then the first phase differences Δ 1 ϕ k + 1 and Δ 1 ϕ k between the signal transmissions, as shown above, will depend on of this frequency shift Δω. As a result, the output of the integrator 8 (point 2) changes the value of the signal. In contrast, the second phase difference between the signal bursts Δ 2 ϕ to + 1 does not depend on an arbitrary frequency shift Δω, which was shown earlier. In other words, at the output of addition block 17 (point 1), the signal does not change. Then two signals will arrive at the inputs of
В обоих вариантах обработки принимаемого сигнала - режим ОФМ-2 блок накопления 21 рассчитан на сложение последовательно поступающих п посылок псевдослучайного сигнала.In both versions of the processing of the received signal — OFM-2 mode, the accumulation unit 21 is designed to add sequentially incoming n packets of a pseudo-random signal.
Напомним, что псевдослучайный сигнал представляет собой набор последовательно следующих n элементарных посылок, вид которых скрыт с помощью псевдослучайной последовательности, наложенной на информационные символы на передаче.Recall that a pseudo-random signal is a set of successively following n elementary premises, the form of which is hidden with the help of a pseudo-random sequence superimposed on information symbols in the transmission.
В предлагаемом устройстве с принимаемого сигнала снимается псевдо-случайная последовательность, в результате этого он представляет собой совокупный информационный символ (посылку сигнала) в виде «0» или «1», состоящий из n элементов, часть из которых искажены помехой. Поскольку постановщик помехи не знает закон изменения псевдослучайной последовательности, накладываемой на сигнал, то ему остается воздействовать помехой наугад с целью нарушения процесса передачи сигналов. Следовательно, увеличивая число элементарных посылок n удается уменьшить поражающее действие помехи. Заметим, что скрытие закона псевдослучайных изменений является основополагающим условием в таких устройствах.In the proposed device, a pseudo-random sequence is removed from the received signal, as a result of which it is a cumulative information symbol (sending a signal) in the form of “0” or “1”, consisting of n elements, some of which are distorted by interference. Since the jammer does not know the law of changing the pseudo-random sequence superimposed on the signal, it remains for him to act at random in order to disrupt the signal transmission process. Therefore, increasing the number of elementary premises n, it is possible to reduce the damaging effect of interference. Note that hiding the law of pseudo-random changes is a fundamental condition in such devices.
Таким образом, для правильной регистрации сигнала в предлагаемом устройстве, например, соответсвующего информационному символу «0», в нем в наборе из n элементарных посылок должны превалироавть «нулевые» посылки. «Единичные» посылки в этом случае будут соответствовать результату воздействия помехи. Для окончательной регистрации в решающем блоке 22 поступивший из блока накопления 21 совокупный сигнал сравнивается с пороговой величиной. Если совокупный сигнал превышает порог, то регистрируется сигнал, соответствующий «нулевому» информационному символу, в противном случае принимается решение о передаче «единичного» информационного символа.Thus, for the correct registration of the signal in the proposed device, for example, corresponding to the information symbol “0”, “zero” premises must prevail in it in a set of n elementary premises. "Single" packages in this case will correspond to the result of the interference. For final registration in the deciding unit 22, the cumulative signal received from the accumulation unit 21 is compared with a threshold value. If the cumulative signal exceeds a threshold, then the signal corresponding to the “zero” information symbol is recorded, otherwise a decision is made to transmit the “single” information symbol.
Решающий блок 22 можно реализовать на компараторе, на один вход которого поступает сигнал, а на второй - пороговое напряжение. При превышении сигналом порогового напряжения на выходе компаратора появляется высокий логический уровень, в противном случае - низкий. При реализации блока 22 можно применить интегральную микросхему К521СА2 (см.: Горошков Б.И. Радиоэлектронные устройства. Справочник. - М.: Радио и связь, 1985. С. 314, рис. 13.34б).The decisive unit 22 can be implemented on a comparator, one signal of which receives a signal, and the second voltage threshold. When the signal exceeds the threshold voltage, a high logic level appears at the output of the comparator, otherwise it is low. When implementing block 22, you can apply the integrated circuit K521CA2 (see: Goroshkov B.I. Radioelectronic devices. Handbook. - M .: Radio and communications, 1985. P. 314, Fig. 13.34b).
Блок накопления 21 можно выполнить в виде интегратора на операционных усилителях со сбросом, осуществляющих накопление сигнала на временном интервале nТ, где n - база (число элементов) совокупного (составного) псевдослучайного сигнала, Т - длительность его одного элемента (см.: Сикарев А.А., Лебедев О.Н. Микроэлектронные устройства формирования обработки сложных сигналов. - М.: Радио и связь, 1983. С. 198-210, рис. 7.10; Горошков Б.И. Радиоэлектронные устройства. Справочник. - М.: Радио и связь, 1985. С. 349, рис. 15, 42).Accumulation block 21 can be implemented as an integrator on operational amplifiers with a reset, which accumulate the signal over the time interval nТ, where n is the base (number of elements) of the total (composite) pseudorandom signal, T is the duration of its one element (see: A. Sikarev A., Lebedev O. N. Microelectronic devices for the processing of complex signals. - M.: Radio and communication, 1983. P. 198-210, Fig. 7.10; Goroshkov B.I. Radioelectronic devices. Handbook. - M .: Radio and Communication, 1985. S. 349, Fig. 15, 42).
Блок коммутации 20 можно реализовать на мультиплексоре, т.е. на устройстве, которое имеет несколько сигнальных входов, один управляющий вход и один выход. В ряде случаев мультиплексор называется коммутатором (см.: Угрюмов Е.ПП. Цифровая схемотехника. - СПб.: БХВ-Петербург, 2010. С. 54-56, рис. 2.9).The switching
Пороговый блок 19 может быть выполнен на компараторе по аналогии с решающим блоком 22. Для реализации блока 19 можно воспользоваться интегральной микросхемой К133ЛАЗ (см.: Горошков Б.И. Радиоэлектронные устройства. Справочник. - М.: Радио и связь, 1985. С. 312, рис. 13.31а, 13.31в).The
Чтобы оценить достигаемый положительный эффект, т.е. повышение помехоустойчивости приема псевдослучайных сигналов в условиях действия организованных преднамеренных помех, имеющих структуру, подобную сигналам и превышающих их по мощности в каналах связи со сдвигами частоты на различных этапах перемещений летательных аппаратов, найдем расчетные соотношения для вероятностей ошибок.To evaluate the achieved positive effect, i.e. increasing the noise immunity of receiving pseudo-random signals under the conditions of organized deliberate interference having a structure similar to signals and exceeding them in power in communication channels with frequency shifts at various stages of aircraft movements, we find the calculated relationships for error probabilities.
Пусть на передающей стороне формируются псевдослучайные сигналыLet pseudo-random signals form on the transmitting side
вида kind of
где rect(t -(k-l)T) - единичный импульс длительности Т,задающий временной интервал ПС-ОФМ-2 сигнала, πk(t)=(-l)γk, (к-1)Т≤t≤kT, where rect (t - (kl) T) is a unit impulse of duration T that specifies the time interval of the PS-OFM-2 signal, π k (t) = (- l) γk , (k-1) T≤t≤kT,
γk∈{0,1} - элемент псевдослучайной последовательности, αk=αk-1⊕Δk,γ k ∈ {0,1} is an element of the pseudo-random sequence, α k = α k-1 ⊕Δ k ,
Δk=Δk-1⊕γk, ⊕ - знак сложения по модулю два, αk∈{0,1} - величина,Δ k = Δ k-1 ⊕γ k , ⊕ is the modulus two addition sign, α k ∈ {0,1} is the quantity,
определяющая правило формирования сигнала, ϕс(t) - фазовый сдвиг сигнала, в общем случае учитывающий эффект Доплера, т.е. смещения частоты.defining the rule of signal formation, ϕ с (t) is the phase shift of the signal, in the general case taking into account the Doppler effect, i.e. frequency offsets.
Для обработки данных сигналов в условиях смещений частоты несущего колебания и действия организованных сигналоподобных помехFor processing these signals under conditions of frequency shifts of the carrier wave and the action of organized signal-like interference
N(t)=Uпπп(t)sin[ωt+ϕп(t)],N (t) = U p π p (t) sin [ωt + ϕ p (t)],
где πп(t)=(-1)δk, δk∈{0,1} - равновероятные и взаимонезависимые слу-where π n (t) = (- 1) δk , δ k ∈ {0,1} are equally probable and mutually independent cases
чайные величины, определяющие дискретную фазовую модуляцию помехи, в предлагаемом устройстве реализуется процедура обработки сигналаtea quantities that determine the discrete phase modulation of interference, the proposed device implements a signal processing procedure
где- правило определения в решающемWhere - decisive rule
блоке 22 знака (полярности) λ - совокупной величины сигнала на входе блока накопления 21 путем сравнения с порогом в решающем блоке 22.block 22 of the sign (polarity) λ - the total value of the signal at the input of the accumulation block 21 by comparing with the threshold in the decision block 22.
Здесь ХkХk-1 - совокупности сигнала и помехи на выходе четвертого перемножителя 15, - совокупности сигнала и помехи на выходе другого четвертого перемножителя 16. Знак «+» показывает сложение названных компонент сигнала в блоке сложения 17, символ «∑» с пределами от 1 до n указывает на накопление элементов сигнала в блоке накопления 21, «signλ,» означает принятие решения в решающем блоке 22, если λ>0, то регистрируется информационная посылка сигнала «0», в противном случае - «1».Here X k X k-1 - the signal and interference at the output of the
С учетом псевдослучайных преобразований на входе предлагаемого устройства можно определить математическое ожидание и дисперсию величины XGiven the pseudo-random transformations at the input of the proposed device, one can determine the mathematical expectation and variance of the quantity X
М{λ}=(1+q)qn, D{λ}=(l+8q+I3q2+6q3)n,M {λ} = (1 + q) qn, D {λ} = (l + 8q + I3q 2 + 6q 3 ) n,
где q - отношение мощности элемента сигнала к мощности организованной преднамеренной помехи; n - число элементов псевдослучайного сигнала (база сигнала).where q is the ratio of the power of the signal element to the power of the organized intentional interference; n is the number of elements of a pseudo-random signal (signal base).
Используя гауссовскую аппроксимацию, которая вытекает из характера названных псевдослучайных преобразований в процессе обработки сигнала в предлагаемом устройстве, получим окончательную формулу для вероятности ошибки приема псевдослучайных ОФМ-2 сигналовUsing a Gaussian approximation, which follows from the nature of these pseudo-random transformations during signal processing in the proposed device, we obtain the final formula for the probability of receiving errors of pseudo-random OFM-2 signals
где - интеграл вероятностей.Where is the probability integral.
Расчеты по соотношению (1) показывают, что в условиях смещений частоты сигнала и действия организованной сигналоподобной помехи, вдвое превышающей сигнал по мощности, т.е. q=0,5 и базе псевдослучайного ОФМ-2 сигнала n - 100, вероятность ошибочного приема Pош ≈ 6,21⋅10-3. Ясно, что в современных условиях данная величина не может в полной мере удовлетворить требования верности приема сигналов. Но на этапе движения летательного аппарата, когда имеют место смещения частоты сигнала, с этим можно в какой-то мере примириться.Calculations by relation (1) show that under conditions of signal frequency shifts and organized signal-like interference, twice the signal power, i.e. q = 0,5 and base dither signal FMR-2 n - 100, the likelihood of erroneous reception oui P ≈ 6,21⋅10 -3. It is clear that in modern conditions this quantity cannot fully satisfy the requirements of fidelity of signal reception. But at the stage of the aircraft’s movement, when there are signal frequency offsets, this can be reconciled to some extent.
Другое дело, когда летательный аппарат занимает некоторую точку в воздушном пространстве и решает поставленные задачи, не перемещаясь в пространстве. В этом случае предлагаемое устройство в соответствии с рассмотренной выше процедурой переходит в другой режим приема сигналов, а именно начинает обрабатывать ПС-ОФМ сигналы, которые обеспечивают большую помехоустойчивость приема в отсутствии смещений частоты сиг-нала.Another thing is when the aircraft occupies a certain point in the airspace and solves the tasks without moving in space. In this case, the proposed device, in accordance with the above procedure, switches to another mode of receiving signals, namely, it starts to process PS-OFM signals that provide greater noise immunity of reception in the absence of signal frequency offsets.
В данной ситуации в предлагаемом устройстве будет реализована про-цедура обработки псевдослучайного сигналаIn this situation, the proposed device will implement a pseudo-random signal processing procedure
гдеuk(t), uh_x{t) - текущая и задержанная с помощьюWhere u k (t), u h _ x {t) - current and delayed with
первого элемента задержки 3 на длительность Т одной посылки совокупность сигнала и помехи, Хk - компоненты сигнала и помехи на выходе интеграто-ра 8 (точка 2), γk - текущий элемент псевдослучайной последовательности, поступающий на второй вход первого перемножителя 1, символ «∑» с пределами от 1 до n указывает на накопление элементов сигнала в блоке накопления 21, «sign ε» означает вынесение решения в решающем блоке 22.the
Для выражения в квадратных скобках можно найти математическое ожидание и дисперсиюFor expression in square brackets, one can find the mathematical expectation and variance
M{ε}=nq, D{ε}=n(2qcos2θ+l),M {ε} = nq, D {ε} = n (2qcos 2 θ + l),
где q - отношение мощности элемента сигнала к мощности помехи, θ - разность фаз сигнала и помехи.where q is the ratio of the power of the signal element to the interference power, θ is the phase difference of the signal and the interference.
По аналогии с предыдущим выражением (1) получим соотношение для вероятности ошибки для псевдослучайных ОФМ сигналов, когда сдвиг частоты отсутствуетBy analogy with the previous expression (1), we obtain the relation for the probability of error for pseudo-random OFM signals when there is no frequency shift
где - F(x) - определено в (1).where - F (x) - is defined in (1).
Результаты вычислений вероятности ошибокпо (1) ипо (2) для случая наиболее опасного воздействия преднамеренной противофазной помехи θ=ϕс-ϕn=0 при использовании в предлагаемом устройстве ПС-ОФМ-2 сигналов при наличии сдвига частоты и ПС-ОФМ при отсутствии сдвига частоты соответственно представлены на фиг. 2. В качестве примера для обоих сигналов - ПС-ОФМ-2 и ПС-ОФМ выбрано одинаковое значение базы n=100 и n=200 и диапазон изменений соотношений сигнал/помеха 0<q<1.Error Probability Calculation Results by (1) and according to (2) for the case of the most dangerous effect of intentional out-of-phase interference θ = ϕ with -ϕ n = 0 when using in the proposed device PS-OFM-2 signals in the presence of a frequency shift and PS-OFM in the absence of a frequency shift, respectively, are shown in FIG. 2. As an example, for both signals - PS-OFM-2 and PS-OFM, the same base value n = 100 and n = 200 and a range of signal-to-noise ratios of 0 <q <1 are selected.
Видно, что при помехе, вдвое превышающей сигнал по мощности q=Pс/Pn=0,5 вероятной ошибки для ПС-ОФМ-2, как отмечено выше, а для ПС-ОФМ т.е. на два порядка меньше.It can be seen that with interference twice the signal power q = P s / P n = 0.5 of the probable error for PS-OFM-2, as noted above, and for PS-OFM those. two orders of magnitude less.
В названных условиях действия преднамеренных организованных помех, по мощности превосходящих помех, как сказано выше, прототип оказывается неработоспособен. Предлагаемое устройство как видно из результатов вычислений, показанных на фиг. 2, позволяет повысить помехоустойчивость приема псевдослучайных сигналов на различных этапах перемещений лета- тельного аппарата, т.е. при наличии и отсутствии смещений частоты и в условиях действия преднамеренных помех путем автоматического перехода с одного на другой режим - использование ПС-ОФМ-2 или ПС-ОФМ сигналов.Under the aforementioned conditions, the action of deliberate organized interference, exceeding the interference power, as mentioned above, the prototype is inoperative. The proposed device as seen from the calculation results shown in FIG. 2 allows one to increase the noise immunity of receiving pseudorandom signals at various stages of the aircraft’s movements, i.e. in the presence and absence of frequency offsets and under the conditions of deliberate interference by automatically switching from one to another mode - use of PS-OFM-2 or PS-OFM signals.
Таким образом, использование новых элементов, указанных в отличительной части формулы изобретения, выгодно отличает предлагаемое техническое решение от прототипа и позволяет получить положительный эффект в виде повышения помехоустойчивости приема псевдослучайных сигналов в условиях действия организованных преднамеренных помех, имеющих структуру, похожую на сигнал, и превышающих их по мощности в каналах связи со сдвигом частоты на различных этапах перемещений летательных аппаратов.Thus, the use of new elements indicated in the characterizing part of the claims favorably distinguishes the proposed technical solution from the prototype and allows to obtain a positive effect in the form of increased noise immunity of receiving pseudorandom signals under the conditions of organized deliberate interference having a structure similar to the signal and exceeding them by power in communication channels with frequency shift at various stages of aircraft movements.
Литература и источникиLiterature and Sources
1. Агафонов А. А., Ложкин К.Ю., Поддубный В.Н. Методология и результаты синтеза и оценки преднамеренных помех приемником дискретных сигналов // Радиотехника и электроника. 2003. Т. 48. №8. С. 956-962.1. Agafonov A. A., Lozhkin K.Yu., Poddubny V.N. Methodology and results of synthesis and evaluation of intentional interference by a receiver of discrete signals // Radio engineering and electronics. 2003.V. 48. No. 8. S. 956-962.
2. Варакин Л.Е. Системы с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985. -384 с. 2. Varakin L.E. Systems with noise-like signals. - M .: Radio and communications, 1985. -384 p.
3. Диксон Р.К. Широкополосные системы. - М.: Связь, 1979. - 304 с. 3. Dickson R.K. Broadband systems. - M.: Communication, 1979. - 304 p.
4. Скляр. Цифровая связь. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2007. - 1104 с. 4. Sklyar. Digital communication. - M .: Publishing house "Williams", 2007. - 1104 p.
5. Прокис Д. Цифровая связь. - М.: Радио и связь, 2000. - 800 с. 5. Prokis D. Digital communication. - M .: Radio and communications, 2000. - 800 p.
6. Борисов В.И., Зинчук В.М., Лимарев А.Е., Шестопалов В.И. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра прямой модуляцией псевдослучайной последовательностью / Под ред. В.И. Борисова. 2-е изд. перераб. и доп.- М.: Радио Софт, 2011. - 550 с. 6. Borisov V.I., Zinchuk V.M., Limarev A.E., Shestopalov V.I. Interference immunity of radio communication systems with spreading of the spectrum by direct modulation by a pseudo-random sequence / Ed. IN AND. Borisov. 2nd ed. reslave. and additional - M.: Radio Soft, 2011 .-- 550 p.
7. Голдсмит А. Беспроводные коммуникации. - М.: Техносфера, 2011. - 904 с. 7. Goldsmith A. Wireless Communications. - M .: Technosphere, 2011 .-- 904 p.
8. Окунев Ю.Б. Цифровая передача информации фазоманипулированными сигналами. - М.: Радио и связь, 1991.8. Okunev Yu.B. Digital transmission of information by phase-shifted signals. - M .: Radio and communications, 1991.
9. Van Alphen D.K., Lindsey W.С.Higher - order differential phase shift Keyed modulation. IEEE Trans, Commun. Vol. 42. P. 440-448. Apr. 1994.9. Van Alphen D.K., Lindsey W.C. Higher - order differential phase shift Keyed modulation. IEEE Trans, Commun. Vol. 42. P. 440-448. Apr. 1994.
Обозначение блоковBlock designation
1. Первый перемножитель.1. The first multiplier.
2. Генератор ПСП с блоком синхронизации.2. PSP generator with synchronization block.
3. Первый элемент задержки.3. The first element of delay.
4. Второй элемент задержки.4. The second element of delay.
5. Первый фазовращатель на π/2.5. The first phase shifter on π / 2.
6. Второй фазовращатель на π/2.6. The second phase shifter on π / 2.
7. 13. Вторые перемножители.7. 13. The second multipliers.
9, 11. Третьи перемножители.9, 11. Third multipliers.
8. 10, 12, 14. Интеграторы.8. 10, 12, 14. Integrators.
15, 16. Четвертые перемножители.15, 16. Fourth multipliers.
17, 18. Блоки сложения.17, 18. Blocks of addition.
19. Пороговый блок.19. Threshold block.
20. Блок коммутации.20. The switching unit.
21. Блок накопления.21. The accumulation unit.
22. Решающий блок.22. The decisive unit.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018137773U RU186407U1 (en) | 2018-10-25 | 2018-10-25 | Relative phase modulation adaptive pseudo random signal demodulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018137773U RU186407U1 (en) | 2018-10-25 | 2018-10-25 | Relative phase modulation adaptive pseudo random signal demodulator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU186407U1 true RU186407U1 (en) | 2019-01-21 |
Family
ID=65147353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018137773U RU186407U1 (en) | 2018-10-25 | 2018-10-25 | Relative phase modulation adaptive pseudo random signal demodulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU186407U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU189032U1 (en) * | 2019-02-26 | 2019-05-07 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Device for receiving pseudorandom signals with relative phase modulation |
| RU203976U1 (en) * | 2020-12-22 | 2021-04-29 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Adaptive device for receiving pseudo-random signals |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4715047A (en) * | 1986-04-04 | 1987-12-22 | Harris Corporation | Digital differential phase shift keyed demodulator |
| RU2625529C2 (en) * | 2014-09-12 | 2017-07-14 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт автоматизированных систем и комплексов связи "Нептун" | Demodulator of pseudo-random signals with relative phase modulation |
| RU2660594C1 (en) * | 2017-03-13 | 2018-07-06 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Autocorrelative decoder of pseudosignals with second-order differential phase shift keying |
| RU2660595C1 (en) * | 2017-03-13 | 2018-07-06 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Autocorrelative decoder of pseudonoise signals with differential phase shift keying |
-
2018
- 2018-10-25 RU RU2018137773U patent/RU186407U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4715047A (en) * | 1986-04-04 | 1987-12-22 | Harris Corporation | Digital differential phase shift keyed demodulator |
| RU2625529C2 (en) * | 2014-09-12 | 2017-07-14 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт автоматизированных систем и комплексов связи "Нептун" | Demodulator of pseudo-random signals with relative phase modulation |
| RU2660594C1 (en) * | 2017-03-13 | 2018-07-06 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Autocorrelative decoder of pseudosignals with second-order differential phase shift keying |
| RU2660595C1 (en) * | 2017-03-13 | 2018-07-06 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Autocorrelative decoder of pseudonoise signals with differential phase shift keying |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU189032U1 (en) * | 2019-02-26 | 2019-05-07 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Device for receiving pseudorandom signals with relative phase modulation |
| RU203976U1 (en) * | 2020-12-22 | 2021-04-29 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Adaptive device for receiving pseudo-random signals |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2505922C2 (en) | Differential phase-shift keyed signal digital demodulator | |
| US3916313A (en) | PSK-FSK spread spectrum modulation/demodulation | |
| US10855494B2 (en) | Transmitter and receiver and corresponding methods | |
| RU186407U1 (en) | Relative phase modulation adaptive pseudo random signal demodulator | |
| RU2660594C1 (en) | Autocorrelative decoder of pseudosignals with second-order differential phase shift keying | |
| JP6892271B2 (en) | Propagation distance estimator | |
| US3430143A (en) | Communications system wherein information is represented by the phase difference between adjacent tones | |
| RU2625529C2 (en) | Demodulator of pseudo-random signals with relative phase modulation | |
| RU2168869C1 (en) | Method of demodulation of signals with relative phase-shift keying and device for realization | |
| RU2660595C1 (en) | Autocorrelative decoder of pseudonoise signals with differential phase shift keying | |
| RU2358401C1 (en) | Device for transmitting and receiving discrete messages using signals with direct spreading and autocorrelation compression of spectrum | |
| RU203976U1 (en) | Adaptive device for receiving pseudo-random signals | |
| RU2731681C1 (en) | Method of forming noise-like phase-shift keyed signals | |
| KR20080002775A (en) | Circuit apparatus and method for receiving specially designed encoded signals | |
| RU2118052C1 (en) | Method and device for information transmission in multiple beam channel | |
| US11025230B2 (en) | Filter that minimizes in-band noise and maximizes detection sensitivity of exponentially-modulated signals | |
| RU2781271C1 (en) | Amplitude shift keying demodulator | |
| RU2699817C1 (en) | Method of generating signals with a spread spectrum | |
| RU2699819C1 (en) | Method of generating signals with a spread spectrum | |
| RU2801873C1 (en) | Method for forming noise-like signals | |
| RU2097925C1 (en) | Receiver of noise-like signals | |
| RU2450445C2 (en) | Device to compensate structural noise | |
| RU2853603C1 (en) | Method for forming noise-like phase-modulated signals | |
| JP4945747B2 (en) | Asynchronous code modulation signal receiver | |
| RU2734230C1 (en) | Method of forming noise-like phase-shift keyed signals |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190205 |