Система передачи дискретной информации с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты при фазовой информационной манипуляции сигнала

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ С ПСЕВДОСЛУЧАЙНОЙ ПЕРЕСТРОЙКОЙ РАБОЧЕЙ ЧАСТОТЫ ПРИ ФАЗОВОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ МАНИПУЛЯЦИИ СИГНАЛА(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники(72) Авторы Чердынцев Валерий Аркадьевич Мисюкевич Николай Стефанович Дубровский Василий Викторович Молоснов Александр Николаевич Яцковский Юрий Эдмундович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники(57) Система передачи дискретной информации с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты при фазовой информационной манипуляции сигнала состоит из передатчика и приемника, передатчик состоит из формирователя сигнала, включающего синтезатор частот и генератор псевдослучайной последовательности чисел, подключенные к коммутатору, генератор тактовой частоты подключен к генератору псевдослучайной последовательности чисел и источнику информации, коммутатор и источник информации подключены к фазовому манипулятору, фазовый манипулятор подключен к антенно-фидерному устройству, приемник состоит из антенно-фидерного устройства, подключенного к перемножителям квадратурных составляющих частоты сигнала и к схеме слежения за задержкой псевдослучайной последовательности чисел, синтезатор частот подключен к коммутатору 1823 напрямую и через фазовращатель, коммутатор подключен к перемножителям квадратурных составляющих частоты сигнала, перемножители подключены к интеграторам, отличающаяся тем, что в приемник введены перемножители каналов с обратной связью по решению, подключенные к трансверсальным фильтрам, трансверсальные фильтры подключены к перемножителям, перемножители подключены к сумматору и решающему устройству, выход которого подключен к перемножителям с обратной связью по решению.(56) 1. Борисов В.И., Зинчук В, Лимарев , Мухин Н.П., Шестопалов В.И. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигнала методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты. - М. Радио и связь, 2000. - С. 24, 25, рис. 1.7.-1.9. Полезная модель относится к многоканальной системе связи передачи дискретной информации с полосой модулированных частот и может быть использована для осуществления помехоустойчивой и скрытой связи. В качестве прототипа выбрана система передачи дискретной информации с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты при цифровой одноканальной частотной модуляции сигнала, состоящая из передатчика и приемника 1. Передатчик известной системы состоит из источника информации и частотного модулятора. Синтезатор частот формирует только ту частоту несущей, которая соответствует определенному коду генератора псевдослучайной последовательности. При формировании передаваемого сложного сигнала используется только частотная модуляция несущей частоты сигнала 1. Приемник известной системы состоит из частотного детектора и демодулятора. Частотно манипулированный сигнал фильтруется полосовым фильтром и демодулируется. Полоса частотно манипулированных несущих, соответствующих определенному коду генератора псевдослучайной последовательности, детектируется синхронно 1. Недостатками известной системы являются нерациональное использование манипуляций характеристиками сложного сигнала, сложная техническая реализация эффективной демодуляции сигнала без разрыва фазы, низкая помехозащищенность системы передачи дискретной информации и т.д. 1. Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, - создание системы передачи дискретной информации с повышенными помехоустойчивостью и скрытностью посредством параметрической и структурной оптимизации при незначительных экономических издержках процесса. Техническим результатом, который может быть получен при использовании полезной модели, является помехоустойчивая и скрытная система связи. Система передачи дискретной информации с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты при фазовой информационной манипуляции сигнала состоит из передатчика и приемника, передатчик состоит из формирователя сигнала, включающего синтезатор частот и генератор псевдослучайной последовательности чисел, подключенные к коммутатору, генератор тактовой частоты подключен к генератору псевдослучайной последовательности чисел и источнику информации, коммутатор и источник информации подключены к фазовому манипулятору, фазовый манипулятор подключен к антенно-фидерному устройству, приемник состоит из антенно-фидерного устройства, подключенного к перемножителям квадратурных составляющих частоты сигнала и к схеме слежения за задержкой псевдослучайной последовательности чисел, синтезатор частот подключен к коммутатору напрямую и через фазовращатель, коммутатор подключен к перемножителям квадратурных составляющих частоты сигнала, перемножители подключены к интеграторам, отли 2 1823 чается тем, что в приемник введены перемножители каналов с обратной связью по решению, подключенные к трансверсальным фильтрам, трансверсальные фильтры подключены к перемножителям, перемножители подключены к сумматору и решающему устройству, выход которого подключен к перемножителям с обратной связью по решению. Сущность полезной модели состоит в принципиальном отличии методов и средств формирования и обработки сложного сигнала при внутрисимвольной (внутрибитовой) псевдослучайной перестройке рабочей частоты. На передающей стороне субсимволы, биты информации фиксируются в определенном количестве в пределах длительности каждого из кодов псевдослучайной последовательности, образуя информационные блоки. Код псевдослучайной последовательности определяет частоту несущей. Используемый метод расширения спектра сложного сигнала обеспечивает манипуляцию частоты несущей, соответствующую коду генератора псевдослучайной последовательности в пределах длительности каждого из информационных блоков. Посредством фазовой информационной манипуляции частоты несущей субсимволами, битами информационной последовательности осуществляется сдвиг фазы сигнала нарадиан. На приемной стороне для детектирования сигнала формируются синусная и косинусная квадратурные составляющие частоты сигнала. Для демодуляции сигналов в каналах квадратурных составляющих частоты осуществляется их перемножение с сигналом обратной связи по решению, в схему которой включены трансверсальные фильтры. Сущность отличия заявляемой полезной модели состоит в том, что реализован некогерентный метод обработки сложного сигнала без элементов фазовой синхронизации, обеспечивающий более высокие помехозащищенность и скрытность, чем известные система связи и методы некогерентной обработки сигнала. На фиг. 1 показана структурная схема полезной модели, на фиг. 2 показана структурная схема передатчика полезной модели и на фиг. 3 показана структурная схема приемника полезной модели. Структурная схема системы передачи дискретной информации с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты при фазовой информационной манипуляции сигнала (фиг. 1) содержит передатчик (1) и приемник (2). Передатчик (фиг. 1) полезной модели содержит модули технической реализации метода расширения спектра сигнала (3, 4, 7, 8), источника информации (9), перемножителя(5) и модули антенно-фидерного тракта (6). Приемник (фиг. 3) полезной модели содержит модули антенно-фидерного тракта (10),частотного детектора квадратурных составляющих частоты сигнала (11-14, 24), демодулятора квадратурных составляющих частоты сигнала (15-22, 25, 26)и модули синхронизации системы (23, 27-32). Система передачи дискретной информации с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты при фазовой информационной манипуляции сигнала работает следующим образом. На передающей стороне (фиг. 2), синтезатор частот (3) формирует всю полосу модулированных частот спектра псевдослучайной перестройки рабочей частоты и подает ее на коммутатор (4). Коммутатор управляется кодом генератора псевдослучайной последовательности чисел (8), тактовую синхронизацию которого обеспечивает генератор тактовой частоты (7). Информационная последовательность, синхронизированная генератором тактовой частоты (7) поступает на перемножитель (5) одновременно со сформированным сигналом псевдослучайной перестройки рабочей частоты. Результат перемножения двух сигналов поступает на модули антенно-фидерного тракта (6) и далее в эфир. На приемной стороне (фиг. 3) принятый в эфире радиосигнал трансформируется в модулях линейного тракта (10) и перемножается с синусной (24) и косинусной (14) квадратурными составляющими частоты сигнала. Сигнал каждой из квадратурных составляющих частоты сигнала интегрируется (25 и 15) по длительности одного субсимвола, бита информации. 3 1823 Проинтегрированный сигнал косинусной квадратурной составляющей частоты поступает на перемножители (16 и 17). В перемножителе (17) осуществляется операция между проинтегрированной косинусной квадратурной составляющей частоты сигнала и сигнала канала обратной связи по решению, в схему которого включен трансверсальный фильтр(18). В перемножителе (16) осуществляется операция между проинтегрированной косинусной квадратурной составляющей частоты сигнала и сигнала трансверсального фильтра (18). Проинтегрированный сигнал синусной квадратурной составляющей частоты поступает на перемножители (21 и 26). В перемножителе (21) осуществляется операция между проинтегрированной синусной квадратурной составляющей частоты сигнала и сигнала канала обратной связи по решению, в схему которого включен трансверсальный фильтр(22). В перемножителе (26) осуществляется операция между проинтегрированной синусной квадратурной составляющей частоты сигнала и сигнала трансверсального фильтра (22). Сигналы с перемножителей соответствующих квадратурных составляющих частоты сигнала (16 и 26) суммируются в сумматоре (19) и передаются на решающее устройство(20) для формирования демодулированного субсимвола, бита информации. Для осуществления синхронизации системы, трансформированный в модулях линейного тракта (10) сигнал, одновременно поступает и на частотный демодулятор (23), затем на формирователь (28). В схеме слежения за задержкой псевдослучайной последовательности чисел, принятый дискриминатором (29) сигнал от формирователя (28) подается на генератор управляемый напряжением (30) затем на генератор псевдослучайной последовательности чисел (31) и на формирователь импульсов сброса (27). Генератор псевдослучайной последовательности чисел формирует два сигнала обратной связи, отличных удвоенной длительностью информационного субсимвола, бита информации. Разностное устройство (32) осуществляет операцию над этими сигналами, результат функционирования которого обеспечивает обратную связь дискриминатору (29) по задержке. Результат функционирования генератора псевдослучайной последовательности чисел (31), в схеме слежения за задержкой, представляет собой псевдослучайную числовую последовательность,определяющую закон манипуляции частот коммутатором квадратурных составляющих частоты сигнала (13), в спектре псевдослучайно перестраиваемых рабочих частот. Частотное детектирование квадратурных составляющих частоты сигнала обеспечивается синтезатором частот (11), формирующим всю полосу частотного спектра, фазовращателем (12), манипулирующим сдвиг фазы, коммутатором квадратурных составляющих частоты сигнала (13), обеспечивающим манипуляцию частот в каналах квадратурных составляющих частоты сигнала, и перемножителями квадратурных каналов (14 и 24), формирующими синусную и косинусную квадратурные составляющие частоты сигнала. Фиг. 1 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.