RU2617122C1 - Способ передачи информации в цифровой системе связи с шумоподобными сигналами - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области передачи цифровой информации и предназначено для применения в приемных устройствах систем синхронной цифровой связи. Технический результат - повышение помехоустойчивости передачи информации при одновременной передаче нескольких элементарных посылок (ЭП) в одном и том же диапазоне частот и/или при связи через многолучевой канал. Указанный результат достигается за счет за счет реализации в заявленном способе принципа кодирования, предусматривающего операцию определения той из совокупности альтернативных псевдослучайных последовательностей (ПСП), выбором которой на передающей стороне системы связи был закодирован принимаемый символ, формирование с учетом определенной ПСП совокупности битов символа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к области передачи цифровой информации и предназначено для применения в системах синхронной цифровой связи.

При передаче цифровой информации наиболее предпочтительно использование шумоподобных сигналов (ШПС) (см. [1], с. 3). Как правило, в качестве таких сигналов используются сигналы, фазовая манипуляция которых осуществляется m-последовательностями (см. [1], раздел 3.3., с. 49). Как отмечено в [1], системы связи с ШПС обладают преимуществами перед прочими системами связи, как в части помехоустойчивости, так и скрытности.

Известен способ передачи информации в системе связи с ШПС, описанный в [2], предусматривающий операции формирования m-последовательности, преобразования кода передаваемого символа в циклический временной сдвиг (ЦВС) и введение в эту m-последовательность указанного (информационного) ЦВС.

Недостаток указанного аналога состоит в следующем. Кодирование передаваемой информации путем введения в m-последовательность или в какую-нибудь иную псевдослучайную последовательность (ПСП) ЦВС при связи через многолучевой канал влечет за собой проблему, обусловленную тем, что при приеме совокупности ПСП (точнее, сформированных на их основе элементарных посылок (ЭП), пришедших по разным лучам), результат измерения введенных в эти ПСП ЦВС частично маскируется вследствие наличия задержек этих ПСП друг относительно друга. В связи с тем, что результат измерения введенных в эти ПСП ЦВС лежит в основе процедуры декодирования, наличие указанного эффекта маскировки приводит к чрезвычайно низкой помехоустойчивости этого декодирования.

В обеспечение компенсации указанного негативного эффекта применяется действие, состоящее в умножении при передаче ПСП с введенным в нее информационным ЦВС на так называемую видоизменяющую ПСП и в таком же повторном умножении на указанную видоизменяющую ПСП принимаемых сигналов на приемном конце системы связи [см. 3, 4]. При применении данного действия в момент корреляционной обработки ЭП в некотором луче имеют место следующие два эффекта: в ЭП в указанном луче видоизменяющая ПСП компенсируется, одновременно с этим временная структура ЭП, принимаемых по всем прочим лучам, разрушается. При этом указанный выше эффект маскировки предотвращается.

Однако применение рассматриваемого действия, в свою очередь, связано с негативным эффектом, состоящим в следующем. Одним из радикальных путей повышения скорости передачи информации является одновременная передача нескольких ЭП в одном и том же диапазоне частот. При такой одновременной передаче (тем более при наличии многолучевого распространения, при котором в точку приема по разным лучам приходят несколько ЭП, расположенных в одном и том же диапазоне частот) целесообразно применение ПСП, характеризующихся такими положительными свойствами, как низкий уровень бокового поля автокорреляционной функции (АКФ) каждой ПСП и низкий уровень взаимно корреляционных функций (ВКФ) между разными ПСП. ПСП вида m-последовательностей характеризуются низким уровнем циклической АКФ [1], а ПСП вида последовательностей, например, Голда и Касами - низкими уровнями и АКФ, и ВКФ [5]. При умножении ПСП с указанными положительными свойствами на видоизменяющую ПСП все эти свойства утрачиваются, что, в свою очередь, также приводит к низкой помехоустойчивости декодирования. Таким образом, недостатком указанного аналога является низкая помехоустойчивость декодирования при одновременной передаче нескольких ЭП в одном и том же диапазоне частот, а также при связи через многолучевой канал.

Известен способ передачи информации в системах связи с ШПС, описанный в [6]. Принцип его действия основан на кодировании подлежащих передаче данных манипуляцией (сменой) самой ПСП, а также и введения в ПСП ЦВС. При базе ПСП, равной N_mτ, и доступном количестве ПСП, равном N, реализация указанного аналога обеспечивает скорость передачи, пропорциональную величине

. Учитывая, что, например, при использовании в качестве ПСП m-последовательностей, имеет место условие N<<N_mτ, применение в указанном аналоге операции манипуляции (смены) ПСП существенно скорость обмена не повышает. Кроме того, применением в нем кодирования передаваемой информации путем введения в ПСП ЦВС при связи через многолучевой канал предопределяется наличие уже упоминавшегося (применительно к предыдущему аналогу) недостатка, а именно низкой помехоустойчивости декодирования.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ передачи информации в системе связи с шумоподобными сигналами, описанный в [7] (прототип). Прототип включает следующие операции:

при передаче

- разделение потока передаваемых символов информационного сигнала на блоки, содержащие по L≥2 символов;

- преобразование каждого из передаваемых символов в одну из заранее заданных ПСП;

- формирование каждой из указанных ПСП с ЦВС, определяемым комбинацией битов соответствующего передаваемого символа и в соответствии с выбранным правилом кодирования;

- формирование передаваемых ШПС путем реализации фазовой модуляции по закону каждой из сформированных ПСП с ЦВС;

- собственно передачи ШПС,

причем входными данными операции разделения потока подлежащих передаче символов на блоки являются входные последовательности этих символов

при приеме

- преобразование принимаемых сигналов в электрические;

- определение максимума корреляции принятого сигнала с ШПС, сформированным путем фазовой модуляции по закону одной из заранее заданных ПСП с нулевым ЦВС;

- определение на основе указанного максимума корреляции величины ЦВС в каждом принимаемом символе,

- определение по величине указанного ЦВС в соответствии с правилом декодирования комбинации битов передаваемого символа,

причем

- выполняемая при передаче операция разделения потока передаваемых символов предусматривает дробление его на блоки, осуществляется с присвоением каждому из этих символов признака

в соответствующем ему блоке потока при

;

- выполняемая при передаче операция формирования ПСП с ЦВС в каждый момент времени выполняется L-кратно;

- ЦВС, определяемый комбинацией бит того передаваемого символа, которому присвоен признак

, при передаче вводится в

из формируемых ПСП;

- над результатами выполнения операций фазовой модуляции при передаче выполняется операция их объединения;

- каждый фрагмент принятого потока символов формируется по совокупности определенной по каждому символу комбинации бит этого символа и его признака

.

Принцип действия прототипа состоит в реализации разделения потока передаваемых символов на блоки, маркировки каждого из символов по его временному положению внутри блока, передаче всех символов одного и того же блока одновременно и последующего (при приеме) восстановления порядка их следования в блоке на основе указанной маркировки.

Прототип характеризуется большей скоростью передачи, чем все прочие перечисленные выше аналоги. Вместе с тем в нем, как и в упомянутых аналогах, реализуется кодирование существенной части передаваемой информации посредством манипуляции вводимого в ПСП ЦВС, в силу чего (так же, как и в указанных аналогах) он характеризуется низкой помехоустойчивостью декодирования (или помехоустойчивостью передачи информации) при одновременной передаче нескольких ЭП в одном и том же диапазоне частот (а также и при многолучевом распространении).

Целью заявляемого способа является повышение помехоустойчивости передачи информации при одновременной передаче нескольких ЭП в одном и том же диапазоне частот и/или при связи через многолучевой канал.

Цель достигается тем, что в способе передачи информации в системе связи с ШПС, при реализации которого выполняют следующие операции:

при передаче

- разделяют поток передаваемых символов путем дробления его на блоки, содержащие по L≥2 символов, с присвоением каждому из символов, входящих в один и тот же блок, признака

при

;

- преобразуют каждый из L передаваемых символов каждого блока в отдельности в одну из заранее заданных псевдослучайных последовательностей (ПСП) в соответствии с правилом кодирования;

- формируют совокупность из L элементарных посылок (ЭП) посредством фазовой модуляции по закону каждой из сформированных ПСП;

- объединяют сформированные ЭП блока;

- передают результаты объединения ЭП блока,

причем входными данными операции разделения потока подлежащих передаче символов являются входные последовательности этих символов,

при приеме

- преобразуют принимаемые сигналы в электрические;

- на каждом такте передачи информации L-кратно определяют максимумы корреляции принятой на этом такте реализации сигнала с совокупностью N опорных функций, каждая из которых совпадает по форме с одной из N возможных альтернатив ЭП, каждая из которых сформирована посредством фазовой модуляции по закону соответствующей из заранее заданных ПСП;

- формируют результаты декодирования каждого блока принятого потока символов по совокупности результатов выполнения операции определения L указанных максимумов корреляции, также выполняют следующие операции:

при передаче

- правило, по которому выполнение операции преобразования каждого из L передаваемых символов каждого блока в отдельности в одну из заранее заданных ПСП реализуют при предварительном разделении массива из N заранее заданных ПСП на L подмассивов, каждый из которых содержит по J=N/L ПСП, причем каждой из N ПСП при этом присваивается пара индексов

, первый из которых, а именно

, изменяющийся в диапазоне значений 1…L, совпадает с номером подмассива, в который входит эта ПСП, а второй, а именно j, изменяющийся в диапазоне значений 1…J, совпадает с номером ПСП в этом подмассиве, причем указанная операция предусматривает преобразование того символа, которому присвоен признак

, в ту из N ПСП, первый индекс которой также равен

, а ее второй индекс равен бинарному коду указанного символа;

при приеме

- операцию определения максимумов корреляции принятого сигнала с совокупностью опорных функций на каждом такте передачи информации выполняют над результатами вычисления указанной корреляции с указанными опорными функциями, количество которых равно N, раздельно внутри каждого подмассива этих опорных функций, соответствующего подмассиву ПСП, с использованием которых эти опорные функции сформированы;

- по результатам определения указанных максимумов корреляции при каждом значении индекса

определяют индекс

той ПСП, которой соответствует один из указанных максимумов для

подмассива опорных функций;

- по результату определения каждого значения индекса

формируют совокупность битов символа, входящего в

подмассив блока, в соответствии правилом декодирования;

- операцию формирования результатов декодирования блока символов осуществляют путем расположения массива битов каждого входящего в этот блок символа во временном порядке, соответствующем изменению индексов

в диапазоне от 1 до L.

Блок-схема, иллюстрирующая совокупность операций заявляемого способа передачи информации в цифровой системе связи с шумоподобными сигналами, представлена на фиг. 1, где обозначены следующие операции:

1 - разделение потока передаваемых символов путем дробления его на блоки, содержащие по L≥2 символов, с присвоением каждому из символов, входящих в один и тот же блок, признака

при

;

2 - преобразование каждого из L передаваемых символов каждого блока в отдельности в одну из заранее заданных ПСП в соответствии с правилом кодирования (операция 2 представлена на фиг. 1 как совокупность операций 2.1…2.L, каждая из которых выполняет указанное преобразование соответствующего

символа);

3 - формирование совокупности из L ЭП посредством фазовой модуляции по закону каждой из сформированных ПСП (операция 3 представлена на фиг. 1 как совокупность операций 3.1…3.L, каждая из которых выполняет формирование соответствующей

ЭП);

4 - объединение сформированных ЭП блока;

5 - передача результатов объединения ЭП блока;

6 - преобразование принимаемых сигналов в электрические;

7 - L-кратное определение максимумов корреляции принятой на реализации сигнала с совокупностью N опорных функций (операция 7 представлена на фиг. 1 как совокупность операций 7.1…7.L, каждая из которых выполняет указанное определение максимума с участием опорных функций соответствующего

подмассива блока);

8 - определение для каждого значения индекса

индекса

той ПСП, которой соответствует максимум корреляции для каждого

подмассива опорных функций (операция 8 представлена на фиг. 1 как совокупность операций 8.1…8.L, каждая из которых выполняет указанное определение пары индексов для соответствующего

подмассива опорных функций);

9 - формирование результатов декодирования каждого из приятых символов блока (операция 9 представлена на фиг. 1 как совокупность операций 9.1…9.L, каждая из которых выполняет формирование совокупности битов символа, входящего в соответствующий

подмассив блока);

10 - формирование результатов декодирования принятого блока символов.

При описании заявляемого способа использованы следующие обозначения (в основном они уже введены выше, но здесь они представлены компактно): N - количество заранее заданных ПСП; L - количество символов в каждом блоке; J - количество ПСП, используемых при кодировании (или для кодирования) одного символа (или количество альтернатив ЭП, которые могут быть сформированы в результате кодирования одного символа), причем J=N/L; n - количество битов, содержащихся в одном символе, причем n=log₂J. Под параметром N подразумевается его доступное значение (правило его определения приведено, например, в [5]).

Операция 1 (разделение потока передаваемых символов путем дробления его на блоки, содержащие по L≥2 символов, с присвоением каждому из символов, входящих в один и тот же блок, признака

при

) реализуется следующим образом (практически так же, как и аналогичная операция прототипа с той лишь разницей, что, если при описании прототипа количество битов в одном символе было обозначено как n - k, то в настоящем описании - как n). Например, осуществляется запоминание фрагмента потока, содержащего L⋅n бит подлежащей передаче информации, что соответствует блоку из L символов. При указанном запоминании все биты информации записываются в оперативную память емкостью L⋅n бит (здесь и далее упоминаются компоненты цифровых аппаратно-программных средств, реализующих заявляемый способ). Адреса (номера) ячеек памяти, в которые записывается указанная информация, например, соответствуют порядку следования этих бит. В этом случае признаком символа «

» в составе блока является его порядковый номер следования в этом блоке; при этом символу, n бит которого записаны в ячейки с номерами 1…n, присваивается признак

, символу, n бит которого записаны в ячейки с номерами n+1, …2⋅n, присваивается признак

и т.д. Такой принцип формирования признаков, являющийся простейшим, и рассматривается далее. Однако возможны и иные варианты определения признака

, например, в качестве этого признака может быть его номер, при нумерации символов в инверсном порядке.

Операция 2 (преобразование каждого из L передаваемых символов каждого блока в отдельности в одну из заранее заданных ПСП в соответствии с правилом кодирования) выполняется над результатами выполнения операции 1 как совокупность независимо реализуемых операций 2.1…2.L, каждая

из которых выполняет указанное преобразование соответствующего

символа в

ПСП. При этом все заданные (теоретически доступные при их заданной длине) ПСП заранее разбиты на L подмассивов, содержащих по J ПСП, и каждой из N ПСП присваивается пара индексов

. При этом индекс ПСП

соответствует номеру подмассива, в который входит данная ПСП, а индекс j - номеру этой ПСП внутри этого

подмассива.

Каждая из этих ПСП представляет собой, например, последовательность (или код) Голда и формируется в соответствии с правилом, иллюстрируемым, например, в [5]. Особенность содержания операции 2 (совокупности независимо реализуемых операций 2.1…2.L) в сравнении с аналогичной операцией прототипа состоит в следующем. Каждый

символ кодируемого блока преобразуется в одну из ПСП, входящих в

подмассив, т.е. в одну из ПСП, первый индекс которых равен

, при этом второй индекс этой ПСП j равен, например, бинарному коду указанного символа. (Это и есть правило кодирования).

Операция 3 (формирование совокупности из L ЭП посредством фазовой модуляции по закону каждой из сформированных ПСП) выполняется посредством умножения временной реализации каждой

ПСП, сформированной в результате выполнения каждой соответствующей операции

, на тональный сигнал несущей частоты. Как и в прототипе, несущие частоты разных ПСП могут как совпадать, так и быть различными. В последнем случае различия несущих частот могут быть, в частности, соизмеримы с разрешающей способностью формируемых ЭП по частоте.

Далее каждая альтернатива ЭП, являющаяся результатом умножения временной реализации

ПСП на тональный сигнал несущей частоты, именуется как

альтернатива ЭП.

Операция 4 (объединение сформированных ЭП блока) выполняется над совокупностью результатов выполнения операции 3 и может быть реализована в варианте суммирования всех результатов выполнения указанной операции 3. В результате реализации этой операции формируется подлежащий передаче блок ЭП. Эта операция полностью совпадает с соответствующей операцией прототипа.

Операция 5 (передача результатов объединения ЭП блока) реализуется путем преобразования сформированных в результате выполнения операции 4 электрических сигналов, например, (в случае системы звукоподводной или гидроакустической связи) в акустические колебания водной среды. В этом случае она реализуется гидроакустическим излучателем. Эта операция полностью совпадает с соответствующей операцией прототипа. Интервал времени передачи и приема одного блока ЭП (за вычетом времени распространения сигналов между точками передачи и приема) есть такт передачи и приема информации (т.е. такт работы системы связи).

Операция 6 (преобразование принимаемых сигналов в электрические) в рассматриваемом примере системы звукоподводной связи предусматривает преобразование акустических колебаний водной среды в электрические сигналы. В этом случае она реализуется гидрофоном или в более сложном случае антенной решеткой, содержащей совокупность гидрофонов, совокупность линий задержки и сумматор (см. [8], рис. 1.5б, 1.6 и 1.7). Эта операция полностью совпадает с соответствующей операцией прототипа

Операция 7 (L-кратное определение максимумов корреляции принятой на реализации сигнала с совокупностью N опорных функций) выполняется над результатами выполнения операции 6. Она представляет собой совокупность выполняемых независимо операций 7.1…7.L. Каждая операция

реализуется посредством вычисления корреляции (скалярного произведения) между массивом временных отсчетов входного для этой операции сигнала и каждой из J опорных функций (т.е. указанная корреляция при декодировании одного блока ЭП вычисляется J-кратно). Каждая j-я (при j=1…J) опорная функция, используемая при выполнении каждой операции

(при

), совпадает по форме с ЭП, сформированной посредством фазовой модуляции по закону каждой j-й (при j=1…J) ПСП, входящей состав

подмассива (т.е. указанная опорная функция совпадает по форме с

альтернативой ЭП). Результат (его амплитуда) вычисления корреляции между массивом временных отсчетов входного для рассматриваемой операции сигнала и j-й опорной функцией, используемой при выполнении операции

, обозначается как

.

При выполнении каждой

из операций 7.1…7.L операция вычисления совокупности из J корреляций дополняется операцией нахождения максимального по амплитуде результата из массива, включающего J результатов указанного вычисления корреляции

, т.е. определяется (вычисляется) величина

,

(эта запись означает нахождение максимума по индексу j из массива уровней

при фиксированном индексе

).

Операция 8 (определение для каждого значения индекса

индекса

той ПСП, которой соответствует максимум корреляции для каждого

подмассива опорных функций) в соответствии со своим названием предусматривает определение того индекса j, которому при каждом фиксированном значении индекса

соответствует величина (амплитуда)

. Указанный индекс обозначается как

(эта запись означает, что максимум определен при выполнении операции

). Данная операция при каждом фиксированном значении индекса

выполняется над совокупностью амплитуд

с учетом результата выполнения операции

(т.е. с учетом результата определения величины

) посредством, например, последовательного сравнения величины (амплитуды)

с величинами

и нахождения индекса той из них, которая совпадает с величиной

. Указанный индекс обозначается как

.

Операция 9 (формирование результатов декодирования каждого из принятых символов блока) выполняется над результатами выполнения операции 8. Она представляет собой совокупность выполняемых независимо операций 9.1…9.L. Каждая операция

реализуется путем формирования совокупности битов

символа блока. Правило формирования совокупности битов следующее (пример): эта совокупность битов есть величина индекса

, представленная в виде бинарного кода.

Операция 10 (формирование результатов декодирования принятого блока символов) реализуется следующим образом. Совокупность n битов

символа (т.е. символа, следующего в переданном блоке первым) располагаются как биты блока с 1-го по n-й, совокупность n битов

символа (т.е. символа, следующего в переданном блоке вторым) располагаются как биты блока с n+1-го по 2n-й, …, совокупность n битов

символа располагаются как биты блока

по

.

Заявляемый способ, как и прототип, рассчитан на использование в синхронной системе связи. В такой системе на приемном конце известны моменты начала прихода каждого блока ЭП. Принципиально возможен, например, вариант работы передатчика и приемника в системе единого времени. При этом, что касается синхронизации работы устройств, реализующих операции обработки сигналов на приемном конце, то время распространения сигнала от передатчика до приемника известно, а в состав аппаратуры, реализующей операции приема, входит таймер, выдающий сигнал синхронизации, управляющий выполнением всех реализуемых при приеме операций (кроме операции 6 преобразования принимаемых сигналов в электрические) в момент начал прихода очередного фрагмента передаваемого потока. В момент формирования этого сигнала начинается заполнение принимаемым сигналом первого фрагмента буферной памяти блоков, реализующих операции 7.1…7.L. Далее через интервал времени (с момента формирования указанного условно первого сигнала синхронизации), равный длительности ЭП, формируется следующий сигнал синхронизации; при этом начинается заполнение принимаемым сигналом второго фрагмента буферной памяти блоков, реализующих операции 7.1…7.L, а над сигналами, хранящимися в первых фрагментах буферной памяти, реализуются операции вычисления циклической свертки, далее последовательно прочие операции 8…10. Далее через интервал времени (с момента формирования указанного условно первого сигнала синхронизации), равный удвоенной длительности ЭП, формируется условно третий сигнал синхронизации; при этом начинается заполнение принимаемым сигналом вновь первого фрагмента буферной памяти блоков, реализующих операции 7.1…7.L, а над сигналами, хранящимися во вторых фрагментах буферной памяти, реализуются операции вычисления циклической свертки, далее последовательно прочие операции 8…10 и т.д.

Совокупность операций синхронизации в состав заявляемого объекта не включена, поскольку подавляющее большинство систем цифровой (дискретной) связи являются синхронными, а особенности заявляемого объекта с какой-либо спецификой указанной совокупности операций не связаны.

Операции 1…4 и 7…10 реализуются программируемыми средствами цифровой обработки сигналов.

Приведенное выше описание содержания операций заявляемого способа (наряду с пояснениями в части синхронизации) фактически раскрывают его работу в динамике, а именно операции заявляемого способа выполняются последовательно в порядке возрастания их номеров. При этом многоканальные операции (т.е. операции 2.1…2.L, 3.1…3.L, 7.1…7.L, 8.1…8.L и 9.1…9.L) при совпадающем первом индексе (т.е. при первом индексе, равном 2, 3, 7…) выполняются одновременно (т.е., например, одновременно выполняются операции 2.1…2.L).

Принцип действия заявляемого способа передачи информации в системах связи с ШПС состоит в следующем. Как и в прототипе, в заявляемом способе каждый из подлежащих передаче символов маркируется признаком «

», однозначно характеризующим его временное положение в совокупность из L символов, составляющих блок (именуемый в описании прототипа фрагментом сообщения). Этой маркировкой обеспечивается возможность восстановления на приемном конце системы связи фрагмента сообщения при одновременной передаче всех L символов этого фрагмента. При этом, если в прототипе кодирование каждого передаваемого символа осуществлялось путем ввода ЦВС в ПСП (в качестве таких ПСП в описании прототипа фигурируют m-последовательности), то в заявляемом способе - путем выбора ПСП из J альтернатив.

В качестве основного типа ПСП, предполагаемого для использования в заявляемом способе, рассматриваются последовательности (коды) Голда. Правило формирования таких последовательностей предусматривает посимвольное сложение по модулю 2 двух составляющих предпочтительную пару m-последовательностей (определение предпочтительной пары m-последовательностей см., например, в [5]), в одну из которых введен ЦВС, причем совокупность заданных ПСП формируется варьированием указанного ЦВС. Итак, если в прототипе предусмотрен принцип кодирования каждого передаваемого символа путем варьирования ЦВС, вводимого в ПСП (например, в m-последовательность), то в заявляемом способе предусмотрен принцип кодирования каждого символа путем выбора (варьирования) одной из J альтернативных последовательностей Голда (т.е. фактически путем варьирования ЦВС, вводимого в одну из предпочтительной пары m-последовательностей). В связи с этим в указанных способах имеют место различиях в принципах кодирования, следствием которых является то, что если при декодировании ЭП в прототипе выполнялась операция оценивания введенной в ПСП ЦВС, то в заявляемом способе - операция определения той из J ПСП (т.е. той последовательности Голда), выбором которой при выполнении операций 2.1…2.J на передающей стороне системы связи был закодирован декодируемый символ. Этим принципиальным различием и обусловлен достигаемый технический эффект. В остальном принцип действия заявляемого способа с принципом действия прототипа совпадает.

Как было отмечено при описании прототипа, причиной низкой помехоустойчивости декодирования при его применении являлось то обстоятельство, что в нем был предусмотрен принцип кодирования, основанный на введении в ПСП ЦВС на передающей стороне и его оценивании на приемной стороне. В заявляемом же способе данное негативное обстоятельство обойдено (см. текст предыдущего абзаца). Таким образом, в заявляемом способе достигается технический эффект повышения помехоустойчивости декодирования.

Соответствие заявляемого способа критерию «изобретательский уровень» обусловлено тем обстоятельством, что совокупность фигурирующих в отличительной части формулы изобретения признаков из уровня техники явным образом не следует.

Литература

1. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь. 1985. 384 с., ил.

2. Николаев Р.П., Попов А.Р. Способ передачи информации в системе связи с шумоподобными сигналами. Пат. РФ №2286017.

3. Бобровский И.В., Ефимов С.Г. Экспериментальные исследования гидроакустической системы передачи информации со сложными шумоподобными сигналами в мелком море // Труды 6-й международной конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». Санкт-Петербург, 2002, С. 389.

4. Кранц В.З., Сечин В.В. Использование информационных символов для синхронизации системы связи со сложными сигналами // Гидроакустика. Вып. №15, 2012. С. 36-41.

5. Невдяев Л. CDMA: сигналы и их свойства // Сети / network world. №.11, 2000.

6. Озеров И.А., Озеров С.И. Способ передачи информации в системах связи с шумоподобными сигналами и программный продукт. Пат. РФ №2277760.

7. Голубев А.Г. Способ передачи информации в системе связи с шумоподобными сигналами Пат. РФ 2548188.

8. Смарышев М.Д., Добровольский Ю.Ю. Гидроакустические антенны. Справочник. - Л.: Судостроение. 1984.

Claims (22)

1. Способ передачи информации в системе связи с шумоподобными сигналами (ШПС), заключающийся в том, что

при передаче

разделяют поток передаваемых символов информационного сигнала путем дробления его на блоки, содержащие по L≥2 символов;

присваивают каждому из символов, входящих в один и тот же блок, признак l при l=1…L;

преобразуют каждый из L передаваемых символов каждого блока в отдельности в одну из заранее заданных псевдослучайных последовательностей (ПСП) в соответствии с правилом кодирования;

формируют совокупность из L элементарных посылок (ЭП) блока посредством фазовой модуляции по закону каждой из сформированных ПСП;

объединяют сформированные ЭП блока;

передают результаты объединения ЭП,

причем входными данными операции разделения потока подлежащих передаче символов являются входные последовательности этих символов,

при приеме

преобразуют принимаемые сигналы в электрические;

на каждом такте передачи информации L-кратно определяют максимумы корреляции принятой на этом такте реализации сигнала с совокупностью N опорных функций, каждая из которых совпадает по форме с одной из N возможных альтернатив ЭП, каждая из которых сформирована посредством фазовой модуляции по закону соответствующей из N заранее заданных ПСП;

формируют результаты декодирования каждого принятого блока символов по совокупности результатов выполнения операции определения L указанных максимумов корреляции,

отличающийся тем, что

при передаче

правило, по которому выполнение операции преобразования каждого из L передаваемых символов каждого блока в отдельности в одну из заранее заданных ПСП реализуется при предварительном разделении массива из N заранее заданных ПСП на L подмассивов, каждый из которых содержит по J=N/L ПСП, причем каждой из этих N ПСП ставится в соответствие пара индексов l, j, первый из которых, а именно l, изменяющийся в диапазоне значений 1…L, совпадает с номером подмассива, в который входит эта ПСП, а второй, а именно j, изменяющийся в диапазоне значений 1…J, совпадает с номером ПСП в этом подмассиве, причем указанная операция предусматривает преобразование того символа, которому присвоен признак l, в ту из N ПСП, первый индекс которой также равен l, а ее второй индекс j, равен бинарному коду указанного символа,

при приеме

операцию определения максимумов корреляции принятого сигнала с совокупностью опорных функций на каждом такте работы системы передачи информации выполняют над результатами вычисления указанной корреляции с указанными опорными функциями, количество которых равно N, раздельно внутри каждого подмассива этих опорных функций, соответствующего подмассиву ПСП, с использованием которых эти опорные функции сформированы;

по результатам выполнения операции определения максимума корреляции принятого сигнала с совокупностью опорных функций каждого l-го подмассива определяют индекс j_l той ПСП, которой соответствует этот максимум;

по результату определения каждого значения индекса j_l формируют совокупность битов символа, входящего в l-й подмассив блока, в соответствии с правилом декодирования, обратным правилу кодирования;

операцию формирования результатов декодирования каждого приятого блока символов осуществляют путем расположения в этом блоке массива битов каждого входящего в этот блок символа во временном порядке, соответствующем изменению индексов l в диапазоне от 1 до L.

2. Способ передачи информации в системе связи с ШПС по п. 1, отличающийся тем, что каждую из заданных ПСП формируют путем посимвольного сложения по модулю 2 двух составляющих предпочтительную пару m-последовательностей, в одну из которых введен циклический временной сдвиг (ЦВС), причем совокупность заданных ПСП формируется варьированием указанного ЦВС при использовании одной и той же предпочтительной пары m-последовательностей.

Images