RU2784030C1 - Method for noise-proof transmission of discrete signals based on single-sideband modulation - Google Patents
Method for noise-proof transmission of discrete signals based on single-sideband modulation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784030C1 RU2784030C1 RU2022116666A RU2022116666A RU2784030C1 RU 2784030 C1 RU2784030 C1 RU 2784030C1 RU 2022116666 A RU2022116666 A RU 2022116666A RU 2022116666 A RU2022116666 A RU 2022116666A RU 2784030 C1 RU2784030 C1 RU 2784030C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- value
- random number
- signal
- sideband modulation
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 16
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 13
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000036039 immunity Effects 0.000 abstract description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для применения в помехозащищенных системах радиосвязи.The invention relates to the field of radio engineering and is intended for use in noise-immune radio communication systems.
Известен «Способ формирования шумоподобных радиоимпульсов для передачи бинарных символов информации сложными сигналами», (Патент РФ № 2231924. МПК Н04L 27/34, опубл. 27.06.2004. Бюл. № 18).Known "Method of generating noise-like radio pulses for the transmission of binary symbols of information by complex signals", (RF Patent No. 2231924. IPC H04L 27/34, publ. 27.06.2004. Bull. No. 18).
В известном способе осуществляют минимальную кодочастотную модуляцию несущей частоты путем суммирования модулированных по амплитуде и фазе колебаний квадратурных каналов, модулирующие кодовые последовательности которых получают на основе перекодировки кодовой последовательности шумоподобного радиоимпульса.In the known method, the minimum code-frequency modulation of the carrier frequency is carried out by summing quadrature channels modulated in amplitude and phase, the modulating code sequences of which are obtained on the basis of recoding the code sequence of a noise-like radio pulse.
Недостатком известного способа является низкая помехозащищенность формируемого радиосигнала в условиях воздействия имитационных помех.The disadvantage of this method is the low noise immunity of the generated radio signal under the influence of imitation interference.
Известен «Способ формирования и обработки сложного сигнала в помехозащищенных радиосистемах» (Патент РФ № 2205496. МПК Н04L 27/18, опубл. 27.05.2003, Бюл. № 15).Known "Method of forming and processing a complex signal in noise-immune radio systems" (RF Patent No. 2205496. IPC H04L 27/18, publ. 27.05.2003, Bull. No. 15).
В известном способе в качестве несущего колебания используют модифицированный полосовой шум, временные участки которого с амплитудой выше пороговой имеют равномерное распределение фазы в пределах ±π/2 относительно фазы опорного частотно-модулированного колебания, а участки с амплитудой ниже пороговой имеют распределение фазы, равномерное в пределах ±π, причем обработку сложного сигнала производят схемой Костаса с отслеживанием введенной частотной модуляции несущей.In the known method, modified bandpass noise is used as a carrier wave, the temporal sections of which with an amplitude above the threshold have a uniform phase distribution within ±π/2 relative to the phase of the reference frequency-modulated oscillation, and sections with an amplitude below the threshold have a phase distribution that is uniform within ±π, and the processing of the complex signal is carried out by the Costas circuit with tracking of the introduced frequency modulation of the carrier.
Недостатком известного способа, как и предыдущего аналога, является низкая помехозащищенность формируемого радиосигнала в условиях воздействия имитационных помех. The disadvantage of the known method, as well as the previous analogue, is the low noise immunity of the generated radio signal under the influence of imitation interference.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является «Способ передачи информации по коротковолновому каналу связи с использованием частотно-манипулированных сигналов» (Патент РФ № 2705357, МПК Н04L 27/22, опубл. 07.11.2019. Бюл. № 31). В способе-прототипе методами частотной манипуляции формируют радиосигнал перестановочной модуляции на основе кодирования информационного слова последовательностью с постоянным весом. Количество поднесущих формируемого радиосигнала выбирают в соответствии с разрядностью кода.The closest in technical essence to the claimed method is the "Method for transmitting information over a short-wave communication channel using frequency-shift keyed signals" (RF Patent No. 2705357, IPC H04L 27/22, publ. 07.11.2019. Bull. No. 31). In the prototype method, frequency shifting modulation generates a permutation modulation radio signal based on the encoding of the information word by a sequence with a constant weight. The number of subcarriers of the generated radio signal is selected in accordance with the code length.
Информационный поток двоичных бит разбивают на информационные блоки в соответствии с числом доступных комбинаций и формируют сигналы в виде амплитудно-манипулированных колебаний на длительности каждого передаваемого символа только на тех поднесущих, которым соответствуют информационные единицы. Формирование радиосигнала осуществляют на основе аддитивного объединения сформированных сигналов. Принимают результирующий частотно-манипулированный сигнал на поднесущих частотах как независимые частотно-разнесенные амплитудно-манипулированные колебания.The information stream of binary bits is divided into information blocks in accordance with the number of available combinations and signals are formed in the form of amplitude-shift keyed oscillations for the duration of each transmitted symbol only on those subcarriers to which the information units correspond. The formation of the radio signal is carried out on the basis of the additive combination of the generated signals. accept the resulting frequency-shift keyed signal at subcarrier frequencies as independent frequency-spaced amplitude-shift keyed oscillations.
Недостатком известного способа является низкая помехозащищенность формируемого радиосигнала в условиях воздействия имитационных помех.The disadvantage of this method is the low noise immunity of the generated radio signal under the influence of imitation interference.
Задачей изобретения является создание способа, обеспечивающего повышение помехозащищенности передачи дискретных сигналов в условиях воздействия имитационных помех, за счет использования свойств радиосигналов однополосной модуляции.The objective of the invention is to create a method that improves the noise immunity of the transmission of discrete signals under the influence of imitation interference, by using the properties of single-sideband modulation radio signals.
Техническим результатом заявляемого способа является повышение помехозащищенности передачи дискретных сигналов в условиях воздействия имитационных помех.The technical result of the proposed method is to increase the noise immunity of the transmission of discrete signals under the influence of imitation interference.
Технический результат достигается тем, что в способе помехозащищенной передачи дискретных сигналов на основе однополосной модуляции, заключающимся в том, что выбирают код с постоянным весом для кодирования поднесущих формируемого радиосигнала таким образом, чтобы разрядность кода соответствовала числу доступных для передачи поднесущих, разбивают битовый поток на информационные блоки в соответствии с числом доступных комбинаций кода, определяющих его алфавит, ставят в соответствие каждому информационному блоку свою уникальную комбинацию элементов кода, формируют сигналы в виде амплитудно-манипулированных колебаний на длительности каждого передаваемого символа только на тех поднесущих, которым соответствуют информационные единицы, после чего осуществляют аддитивное сложение сформированных сигналов на всех поднесущих, демодулируют результирующий частотно-манипулированный сигнал на поднесущих частотах как независимые частотно-разнесенные амплитудно-манипулированные колебания, при этом на передающей и приемной сторонах задают значения частотных и фазовых сдвигов, для чего частотный диапазон от нуля до двух килогерц и диапазон изменения фазы от нуля до триста шестидесяти градусов разбивают на девять равных интервалов, за каждым из которых закрепляют численное значение, определяющее соответствующий номинал частотного или фазового сдвига, и численное значение, равное сумме начального граничного значения интервала и значения, определяющего его протяженность, а для каждого информационного блока формируют случайную двоичную последовательность из десяти элементов, на основе которой получают первое и второе случайное число, причем первое случайное число получают в результате перевода в десятичное число всех элементов сформированной двоичной случайной последовательности, по первому элементу которой получают второе случайное число, принимающее соответственно значение нуля или единицы, разбивают диапазон значений первого случайного числа на девять целочисленных равномерных интервалов, за каждым из которых последовательно закрепляют значения частотного и фазового сдвигов, определяют значение частоты излучения, для чего к номиналу рабочей частоты добавляют значение частотного сдвига, соответствующего значению первого случайного числа, если второе случайное число равно единице, если случайное число равно нулю, то частотный сдвиг вычитают, на передающей стороне на промежуточной частоте формируют результирующий частотно-манипулированный сигнал, на основе которого на частоте излучения формируют радиосигнал однополосной модуляции, причем фазу несущей сигнала однополосной модуляции выбирают равной фазовому сдвигу, соответствующему значению первого случайного числа, излучают радиосигнал в сторону корреспондента, на приемной стороне принимают радиосигнал на частоте излучения, демодулируют радиосигнал однополосной модуляции на промежуточную частоту, причем фазу несущей сигнала однополосной модуляции принимают равной значению фазового сдвига, соответствующего значению первого случайного числа, затем проводят демодуляцию результирующего частотно-манипулированного сигнала. The technical result is achieved by the fact that in the method of noise-proof transmission of discrete signals based on single-sideband modulation, which consists in choosing a code with a constant weight for encoding the subcarriers of the generated radio signal in such a way that the code bit length corresponds to the number of subcarriers available for transmission, the bit stream is divided into information blocks in accordance with the number of available code combinations that determine its alphabet, assign to each information block its own unique combination of code elements, form signals in the form of amplitude-shifted oscillations for the duration of each transmitted symbol only on those subcarriers to which the information units correspond, after which carry out additive addition of the generated signals on all subcarriers, demodulate the resulting frequency-shift keyed signal at subcarrier frequencies as independent frequency-spaced amplitude-shift keyed oscillations, while on the transmitting and receiving sides, the values of frequency and phase shifts are set, for which the frequency range from zero to two kilohertz and the phase change range from zero to three hundred and sixty degrees are divided into nine equal intervals, each of which is assigned a numerical value that determines the corresponding nominal frequency or phase shift, and a numerical value equal to the sum of the initial boundary value of the interval and the value that determines its length, and for each information block a random binary sequence of ten elements is formed, on the basis of which the first and second random numbers are obtained, and the first random number is obtained as a result converting to a decimal number all elements of the generated binary random sequence, the first element of which is used to obtain the second random number, which takes the value of zero or one, respectively, the range of values of the first random number is divided into nine uniform integer integers rvals, for each of which the values of frequency and phase shifts are sequentially fixed, the value of the radiation frequency is determined, for which the value of the frequency shift corresponding to the value of the first random number is added to the nominal operating frequency, if the second random number is equal to one, if the random number is equal to zero, then the frequency shift is subtracted, the resulting frequency-shift keyed signal is formed on the transmitting side at the intermediate frequency, on the basis of which a single-sideband modulation radio signal is formed at the radiation frequency, and the carrier phase of the single-sideband modulation signal is chosen equal to the phase shift corresponding to the value of the first random number, the radio signal is emitted towards the correspondent , on the receiving side, a radio signal is received at the radiation frequency, the radio signal of single-sideband modulation is demodulated to an intermediate frequency, and the carrier phase of the single-sideband modulation signal is taken equal to the value of the phase shift corresponding to the value of n the first random number, then carry out the demodulation of the resulting frequency-shift keyed signal.
Благодаря новой совокупности существенных признаков в заявляемом способе происходит расширение базы сигнала на основе технологии программной перестройки рабочей частоты в ограниченной полосе частот, а также повышение структурной скрытности формируемого радиосигнала за счет использования явления асинхронизма однополосной модуляции.Thanks to a new set of essential features in the proposed method, the signal base is expanded based on the technology of software tuning of the operating frequency in a limited frequency band, as well as increasing the structural secrecy of the generated radio signal through the use of the phenomenon of single-sideband modulation asynchronism.
Поясним достигаемый технический результат. В способе-прототипе реализуются методы перестановочной модуляции, основанные на кодировании информационного блока последовательностью с постоянным весом и амплитудной манипуляции поднесущих. База сформированного таким образом радиосигнала близка к единичному значению, кроме того является известными его спектральное и временное представление, что, согласно (Борисов В. И., Зинчук В. М., Лимарев А. Е. Помехозащищенность систем радиосвязи расширением спектра сигналов методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты // под ред. В. И. Борисова; изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: РадиоСофт, 2008. – 512 с.), обуславливает низкую помехозащищенность формируемого радиосигнала в условиях воздействия имитационных помех.Let us explain the achieved technical result. In the prototype method, permutation modulation methods are implemented based on encoding an information block with a constant weight sequence and amplitude manipulation of subcarriers. The base of the radio signal formed in this way is close to a single value, in addition, its spectral and temporal representation is known, which, according to (Borisov V.I., Zinchuk V.M., Limarev A.E. Noise immunity of radio communication systems by expanding the spectrum of signals by the method of pseudo-random tuning operating frequency // under the editorship of V. I. Borisov, 2nd ed., revised and additional - M.: RadioSoft, 2008. - 512 p.), causes low noise immunity of the generated radio signal under the influence of imitation interference.
В заявляемом способе перед каждой передачей информационного блока изменяется частота несущей формируемого радиосигнала однополосной модуляции, определяемая на основе вычитания (добавления) из номинала рабочей частоты значений частотных сдвигов в пределах от одного до двух килогерц, что обеспечивает реализацию технологии программной перестройки рабочей частоты в а ограниченном диапазоне частот. Кроме того, синхронно с изменением рабочей частоты меняется фаза несущей. Учитывая свойства радиосигналов с программной перестройкой рабочей частоты, для постановщика имитационных помех алгоритм формирования сигнала и его вариативные параметры является псевдослучайными. Таким образом при оценке им данных параметров возникает высокая степень неопределенности, что, в свою очередь, приводит к высокой степени искажений при его демодуляции вследствие проявления явления асинхронизма однополосной модуляции (см., например, М. В. Верзунов «Однополосная модуляция в радиосвязи». – М., Воениздат, 1972 – 296 с ). Следовательно, дополнительно обеспечивается повышение структурной скрытности формируемого радиосигнала. Создание имитационных помех в данных условиях существенно затрудняется, что, согласно (Борисов В. И., Зинчук В. М., Лимарев А. Е. Помехозащищенность систем радиосвязи расширением спектра сигналов методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты // под ред. В. И. Борисова; изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: РадиоСофт, 2008. – 512 с.), определяет повышение помехозащищенности передачи.In the claimed method, before each transmission of the information block, the carrier frequency of the generated single-sideband modulation radio signal is changed, determined on the basis of subtracting (adding) from the nominal operating frequency the values of frequency shifts in the range from one to two kilohertz, which ensures the implementation of the technology of software tuning of the operating frequency in a limited range frequencies. In addition, the carrier phase changes synchronously with the change in the operating frequency. Taking into account the properties of radio signals with software tuning of the operating frequency, for the producer of imitation interference, the signal generation algorithm and its variable parameters are pseudo-random. Thus, when estimating these parameters, a high degree of uncertainty arises, which, in turn, leads to a high degree of distortion during its demodulation due to the manifestation of the phenomenon of asynchronism of single-sideband modulation (see, for example, M.V. Verzunov “Single-sideband modulation in radio communication”. - M., Military Publishing, 1972 - 296 s). Consequently, an increase in the structural secrecy of the generated radio signal is additionally provided. The creation of imitation interference under these conditions is significantly more difficult, which, according to (Borisov V.I., Zinchuk V.M., Limarev A.E. Noise immunity of radio communication systems by expanding the spectrum of signals by the method of pseudo-random tuning of the operating frequency // ed. V.I. Borisov, 2nd ed., revised and supplemented - M.: RadioSoft, 2008. - 512 p.), determines the increase in transmission noise immunity.
Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показаны:The claimed method is illustrated by drawings, which show:
Фиг. 1 – а) битовая последовательность;Fig. 1 - a) bit sequence;
б) формирование сигнала перестановочной модуляции на промежуточной частоте;b) formation of a permutation modulation signal at an intermediate frequency;
в) значения фазового, частотного сдвигов, первого случайного числа;c) values of phase, frequency shifts, the first random number;
г) формирование радиосигнала на частоте излучения.d) formation of a radio signal at the radiation frequency.
Фиг. 2 – результаты моделирования.Fig. 2 – simulation results.
Реализация заявляемого способа помехозащищенной передачи дискретных сигналов на основе однополосной модуляции предусматривает выполнение следующих технических операций. The implementation of the proposed method of noise-immune transmission of discrete signals based on single-sideband modulation involves the following technical operations.
1. Выбирают код с постоянным весом для кодирования поднесущих формируемого радиосигнала таким образом, чтобы разрядность кода соответствовала числу доступных для передачи поднесущих.1. A code with a constant weight is selected to encode the subcarriers of the generated radio signal in such a way that the code bit length corresponds to the number of subcarriers available for transmission.
2. Разбивают битовый поток (фиг. 1,а. U бп(t)) на информационные блоки в соответствии с числом доступных комбинаций кода, определяющих его алфавит, ставят в соответствие каждому информационному блоку свою уникальную комбинацию элементов кода.2. The bit stream (Fig. 1a. U bp ( t )) is divided into information blocks in accordance with the number of available code combinations that determine its alphabet, each information block is assigned its own unique combination of code elements.
3. Формируют сигналы в виде амплитудно-манипулированных колебаний на длительности каждого передаваемого символа только на тех поднесущих, которым соответствуют информационные единицы, после чего осуществляют аддитивное сложение сформированных сигналов на всех поднесущих. (фиг. 1, б. F 1(f)… F 6(f)).3. Signals are generated in the form of amplitude-shifted oscillations for the duration of each transmitted symbol only on those subcarriers that correspond to information units, after which the generated signals are added additively on all subcarriers. (Fig. 1, b. F 1 ( f ) ... F 6 ( f )).
Процедуры по п.1 – п.3 идентичны аналогичным процедурам способа-прототипа, за исключением п.3, в котором сложение сигналов на поднесущих осуществляется на промежуточной частоте. Операция выбора промежуточной частоты является известной и приведена, в частности, в (C.В. Дворников и др. Радиоприемные устройства. Учебник – СПБ. ВАС, 2016 г. – 440 с.).Procedures according to p. The operation of choosing an intermediate frequency is known and is given, in particular, in (S.V. Dvornikov et al. Radio receivers. Textbook - St. Petersburg. VAS, 2016 - 440 p.).
4. На передающих и приемных сторонах задают значения частотных и фазовых сдвигов, для чего частотный диапазон от нуля до двух килогерц и диапазон изменения фазы от нуля до триста шестидесяти градусов разбивают на девять равных интервалов, за каждым из которых закрепляют численное значение, определяющее соответствующий номинал частотного или фазового сдвига, и численное значение, равное сумме начального граничного значения интервала и значения, определяющего его протяженность (фиг. 1 в, частотный и фазовый сдвиги).4. On the transmitting and receiving sides, the values of frequency and phase shifts are set, for which the frequency range from zero to two kilohertz and the phase change range from zero to three hundred and sixty degrees are divided into nine equal intervals, each of which is assigned a numerical value that determines the corresponding rating frequency or phase shift, and a numerical value equal to the sum of the initial boundary value of the interval and the value that determines its length (Fig. 1c, frequency and phase shifts).
Операции разбиения диапазона чисел на интервалы и закрепления вычисленных чисел являются арифметико-логическими и могут быть реализованы на базе цифровых микропроцессорных устройств. Процедуры выбора и техническая реализация применения микропроцессорных устройств приведены, например, в (Патенте РФ № 2273099 «Радиолиния с программной перестройкой рабочей частоты». МПК Н04В 15/00, опубл. 27.03.2006. Бюл. № 9).The operations of dividing a range of numbers into intervals and fixing the calculated numbers are arithmetic-logical and can be implemented on the basis of digital microprocessor devices. Selection procedures and technical implementation of the use of microprocessor devices are given, for example, in (RF Patent No. 2273099 "Radio link with software frequency tuning". IPC H04V 15/00, publ. 03.27.2006. Bull. No. 9).
5. На передающих и приемных сторонах для каждого информационного блока формируют случайную двоичную последовательность из десяти элементов, на основе которой получают первое и второе случайное число, причем первое случайное число получают в результате перевода в десятичное число всех элементов сформированной двоичной случайной последовательности, по первому элементу которой получают второе случайное число, принимающее соответственно значение нуля или единицы.5. On the transmitting and receiving sides, for each information block, a random binary sequence of ten elements is formed, on the basis of which the first and second random numbers are obtained, and the first random number is obtained as a result of converting all elements of the generated binary random sequence into a decimal number, according to the first element which receive the second random number, respectively, the value of zero or one.
Операция формирования случайной двоичной последовательности является известной и приведена, например, в (Патенте РФ № 2281603 «Генератор случайной двоичной последовательности», МПК Н03К 3/84, опубл. 10.08.2006. Бюл. № 22). Отличительной особенностью данной операции является то, что формируются десять элементов случайной двоичной последовательности.The operation of generating a random binary sequence is known and is given, for example, in (RF Patent No. 2281603 "Random Binary Sequence Generator",
Операция формирования первого случайного числа основывается на переводе десятиразрядного целого числа в десятичное, является известной, и приведена, в частности, в (https://sistemy-schisleniya.ru/perevody/iz-lyuboj-sistemy-schisleniya-v-desyatichnuyu, дата обращения: 03.06.2022).The operation of generating the first random number is based on the conversion of a ten-digit integer to decimal, is known, and is given, in particular, in accessed: 06/03/2022).
Операция формирования второго случайного числа основывается на выборе значения первого элемента сформированной случайной двоичной последовательности. Соответственно второе случайное число принимает значение нуля или единицы.The operation of forming the second random number is based on the choice of the value of the first element of the generated random binary sequence. Accordingly, the second random number takes the value of zero or one.
Учитывая особенности формирования первого и второго случайного числа и их последующего использования, данные операции целесообразно реализовать на основе цифровых микропроцессорных устройств.Taking into account the peculiarities of the formation of the first and second random numbers and their subsequent use, it is expedient to implement these operations on the basis of digital microprocessor devices.
6. На передающих и приемных сторонах разбивают диапазон значений первого случайного числа на девять целочисленных равномерных интервалов, за каждым из которых последовательно закрепляют значения частотного и фазового сдвигов (см. фиг. 1 в, числовые интервалы).6. On the transmitting and receiving sides, the range of values of the first random number is divided into nine uniform integer intervals, for each of which the values of the frequency and phase shifts are sequentially fixed (see Fig. 1 c, numerical intervals).
Данные операции являются арифметико-логическими и могут быть реализованы на базе цифровых микропроцессорных устройств.These operations are arithmetic-logical and can be implemented on the basis of digital microprocessor devices.
7. Определяют значение частоты излучения, для чего к номиналу рабочей частоты добавляют значение частотного сдвига, соответствующего значению первого случайного числа, если второе случайное число равно единице, если случайное число равно нулю, то частотный сдвиг вычитают.7. The value of the radiation frequency is determined, for which the value of the frequency shift corresponding to the value of the first random number is added to the nominal operating frequency, if the second random number is equal to one, if the random number is equal to zero, then the frequency shift is subtracted.
Данные операции являются арифметико-логическими и их реализация целесообразна на базе цифровых микропроцессорных устройств.These operations are arithmetic-logical and their implementation is expedient on the basis of digital microprocessor devices.
8. На передающей стороне на промежуточной частоте формируют результирующий частотно-манипулированный сигнал, на основе которого на частоте излучения формируют радиосигнал однополосной модуляции, причем фазу несущей сигнала однополосной модуляции выбирают равной фазовому сдвигу, соответствующему значению первого случайного числа.8. On the transmitting side at the intermediate frequency, the resulting frequency-shift keyed signal is formed, on the basis of which a single-sideband modulation radio signal is formed at the radiation frequency, and the carrier phase of the single-sideband modulation signal is chosen equal to the phase shift corresponding to the value of the first random number.
Данные операции основаны на формировании сигнала однополосной модуляции на основе частотно-манипулированного сигнала (см. п. 3), на частоте излучения ( см. п. 7), причем фаза несущей определяется согласно п. 6 на основе значения первого случайного числа. Операция формирования сигнала однополосной модуляции является известной и приведена, например, в (Патенте РФ № 2487462 «Однополосный модулятор». МПК Н03С 1/60, опубл. 10.07.2013. Бюл. № 19).These operations are based on the formation of a single-sideband modulation signal based on a frequency-shift keyed signal (see clause 3), on the radiation frequency (see clause 7), and the carrier phase is determined according to
Операция формирования частоты излучения является известной, основывается на методах синтеза частот см. (Патент РФ № 2423784, «Синтезатор частот». МПК Н03L 7/18, опубл. 10.07.2011. Бюл. № 19).The operation of generating the radiation frequency is known, based on frequency synthesis methods, see (RF Patent No. 2423784, "Frequency Synthesizer". IPC H03L 7/18, publ. 10.07.2011. Bull. No. 19).
Операция изменения фазы несущей является известной и может быть реализована на основе применения управляемых фазовращателей, см. (Патент РФ № 2738316 «Управляемый фазовращатель». МПК Н03L 7/08, опубл. 11.12.2020. Бюл. № 35).The operation of changing the carrier phase is known and can be implemented based on the use of controlled phase shifters, see (RF Patent No. 2738316 "Controlled phase shifter". IPC H03L 7/08, publ. 11.12.2020. Bull. No. 35).
8. Излучают радиосигнал в сторону корреспондента.8. Radiate a radio signal towards the correspondent.
Данная операция аналогична способу-прототипу и основана на реализации радиопередающих устройств см. (Радиопередающие устройства: Учебник для вузов / Под ред. В. В. Шахгельдяна. – М. : Радио и связь, 2003. – 560 с.). This operation is similar to the prototype method and is based on the implementation of radio transmitting devices, see (Radio transmitting devices: Textbook for universities / Edited by V. V. Shahgeldyan. - M .: Radio and communication, 2003. - 560 p.).
9. На приемной стороне принимают радиосигнал U pc (f) на частоте излучения f и.9. At the receiving side receive a radio signal U pc ( f ) at the radiation frequency f and .
Данная операция основывается на выборе частоты излучения (см. п. 7), селекции и усиления радиосигнала и реализована в радиоприемных устройствах, например, серий Р-160П, Р-170П, или, см. (C.В. Дворников и др. Радиоприемные устройства. Учебник – СПБ. ВАС, 2016 г. – 440 с.).This operation is based on the choice of the radiation frequency (see clause 7), selection and amplification of the radio signal and is implemented in radio receivers, for example, the R-160P, R-170P series, or, see (S.V. Dvornikov et al. Radio receivers devices. Textbook - St. Petersburg. VAS, 2016 - 440 p.).
10. Демодулируют радиосигнал однополосной модуляции U pc (f) на промежуточную частоту, причем фазу несущей сигнала однополосной модуляции принимают равной значению фазового сдвига, соответствующего значению первого случайного числа.10. The single-sideband modulation radio signal U pc ( f ) is demodulated to an intermediate frequency, wherein the carrier phase of the single-sideband modulation signal is taken equal to the phase shift value corresponding to the value of the first random number.
Данная операция является известной и приведена в (C.В. Дворников и др. Радиоприемные устройства. Учебник – СПБ. ВАС, 2016 г.) или в (Патент РФ № 2127018 от «Синхронный детектор с подавлением помех». МПК Н03D 3/00, опубл. 27.02.1999). Отличительными особенностями процедуры демодуляции является получение первичного электрического сигнала на промежуточной частоте (п. 3), а также выбор фазы несущей (п. 6). This operation is known and is given in (S.V. Dvornikov et al. Radio receivers. Textbook - St. Petersburg. VAS, 2016) or in (RF Patent No. 2127018 from "Synchronous detector with noise suppression".
11. Проводят демодуляцию частотно-манипулированного сигнала. 11. Demodulate the frequency-shift keyed signal.
Данная операция аналогична способу-прототипу и основывается на приеме результирующего частотно-манипулированного сигнала на поднесущих частотах как независимых частотно-разнесенных амплитудно-манипулированных колебаний.This operation is similar to the prototype method and is based on the reception of the resulting frequency-shift keyed signal at subcarrier frequencies as independent frequency-spaced amplitude-shift keyed oscillations.
Результаты проведенного имитационного моделирования (см. фиг. 2) передачи сообщений в среде МаtLAB на основе разработанного способа показали высокую вероятность ошибки (P ош с) демодуляции постановщиком имитационных помех при неизвестных ждя него алгоритма и параметров формирования и обработки радиосигнала для заданных значениях отношения мощности сигнала к мощности шума (h 0). Данный факт исключает точное определение параметров излучаемого сигнала и, следовательно, постановку имитационных помех, что определяет повышение свойств структурной скрытности формируемого радиосигнала. Кроме того, в заявляемом способе осуществляется реализация технологии программной перестройки рабочей частоты. The results of the simulation (see Fig. 2) of message transmission in the MatLAB environment based on the developed method showed a high error probability (P osh with) demodulation by the generator of imitation interference with unknown algorithm and parameters of formation and processing of the radio signal for given values of the ratio of signal power to noise power (h 0). This fact excludes the exact determination of the parameters of the emitted signal and, consequently, the setting of imitation interference, which determines the increase in the properties of the structural secrecy of the generated radio signal. In addition, the claimed method implements the technology of software tuning of the operating frequency.
Таким образом, согласно, (Борисов В. И., Зинчук В. М., Лимарев А. Е. Помехозащищенность систем радиосвязи расширением спектра сигналов методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты // под ред. В. И. Борисова; изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: РадиоСофт, 2008. – 512 с.) при реализации заявляемого способа помехозащищенность передачи дискретных сигналов в условиях воздействия имитационных помех повышается, что указывает на достижение технического результата.Thus, according to, (Borisov V. I., Zinchuk V. M., Limarev A. E. Noise immunity of radio communication systems by expanding the spectrum of signals by the method of pseudo-random tuning of the operating frequency // edited by V. I. Borisov; ed. 2nd , revised and additional - M.: RadioSoft, 2008. - 512 p.) when implementing the proposed method, the noise immunity of the transmission of discrete signals under the influence of imitation interference increases, which indicates the achievement of a technical result.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2784030C1 true RU2784030C1 (en) | 2022-11-23 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7088786B2 (en) * | 2003-05-05 | 2006-08-08 | Josef Dirr | Process for the transmission of analog and digital information |
| CN102263759B (en) * | 2011-08-22 | 2013-10-30 | 宁波大学 | Method for transmitting anti-interference mobile signals of digital broadcast single-frequency network |
| CN107682296A (en) * | 2017-08-17 | 2018-02-09 | 天津大学 | GFDM system high efficiency MMSE method of reseptances and device suitable for FSC |
| RU2705357C1 (en) * | 2019-04-11 | 2019-11-07 | Закрытое акционерное общество "Институт телекоммуникаций" | Method of transmitting information over a short-wave communication channel using frequency-shift keyed signals |
| RU2763520C1 (en) * | 2021-07-09 | 2021-12-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения» | Method for noise-immune transmission and reception of discrete signals based on single-sideband modulation |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7088786B2 (en) * | 2003-05-05 | 2006-08-08 | Josef Dirr | Process for the transmission of analog and digital information |
| CN102263759B (en) * | 2011-08-22 | 2013-10-30 | 宁波大学 | Method for transmitting anti-interference mobile signals of digital broadcast single-frequency network |
| CN107682296A (en) * | 2017-08-17 | 2018-02-09 | 天津大学 | GFDM system high efficiency MMSE method of reseptances and device suitable for FSC |
| RU2705357C1 (en) * | 2019-04-11 | 2019-11-07 | Закрытое акционерное общество "Институт телекоммуникаций" | Method of transmitting information over a short-wave communication channel using frequency-shift keyed signals |
| RU2763520C1 (en) * | 2021-07-09 | 2021-12-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения» | Method for noise-immune transmission and reception of discrete signals based on single-sideband modulation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5097485A (en) | Hf high data rate modem | |
| US5563906A (en) | Method of geometric harmonic modulation (GHM) | |
| US5848160A (en) | Digital synthesized wideband noise-like waveform | |
| US3916313A (en) | PSK-FSK spread spectrum modulation/demodulation | |
| EP0965188A1 (en) | Method and apparatus for generating complex four-phase sequences for a cdma communication system | |
| US5519725A (en) | Geometric harmonic modulation (GHM) for combined analog/digital transmissions | |
| WO2021211169A1 (en) | All digital non-conventional chaotic communication systems for resilient communications and signaling | |
| WO2010078136A1 (en) | Communications system employing chaotic spreading codes with static offsets | |
| RU2784030C1 (en) | Method for noise-proof transmission of discrete signals based on single-sideband modulation | |
| US5568507A (en) | Geometric harmonic modulation (GHM) - analog implementation | |
| US5568509A (en) | Dynamic code division multiple access communication system | |
| RU2763520C1 (en) | Method for noise-immune transmission and reception of discrete signals based on single-sideband modulation | |
| RU2784804C1 (en) | Method for noise-proof transmission of discrete signals based on frequency shift keying | |
| RU2770417C1 (en) | Method for transmitting discrete signals in the mode of program adjustment of the operating frequency with variable modulation parameters | |
| RU2765862C1 (en) | Method for generating a signal with software tuning of the operating frequency with variable parameters | |
| RU2804937C1 (en) | Method of jamming-resistant information transmission based on amplitude manipulation | |
| RU2791729C1 (en) | Method for noise-proof transmission of sixteenth phase signals based on single-sideband modulation | |
| RU2752650C1 (en) | Method for transmission of discrete signals based on frequency modulation | |
| RU2804059C1 (en) | Method for noise-free transmission of discrete signals based on single-sideband modulation | |
| RU2822453C1 (en) | Method for noise-immune transmission of sixteen-position signals based on single-sideband modulation | |
| RU2762376C1 (en) | Method for transmitting and receiving signals in the mode of operating frequency hopping spread spectrum | |
| RU2789517C1 (en) | Method for noise-proof transmission of discrete signals based on single-sideband modulation | |
| RU2827335C1 (en) | Method of transmitting and receiving discrete signals based on single-sideband modulation | |
| RU2820855C1 (en) | Tamper-proof radio link | |
| JP3179554B2 (en) | Spread spectrum communication system |