RU2716217C1 - Noise-like phase-shift keyed signal shaper - Google Patents
Noise-like phase-shift keyed signal shaper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2716217C1 RU2716217C1 RU2019128216A RU2019128216A RU2716217C1 RU 2716217 C1 RU2716217 C1 RU 2716217C1 RU 2019128216 A RU2019128216 A RU 2019128216A RU 2019128216 A RU2019128216 A RU 2019128216A RU 2716217 C1 RU2716217 C1 RU 2716217C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- phase
- adder
- shaper
- Prior art date
Links
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
- H04L27/20—Modulator circuits; Transmitter circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к помехозащищенным системам связи и может быть использовано в радиопередающей аппаратуре для формирования шумоподобных фазоманипулированных сигналов.The invention relates to noise-immune communication systems and can be used in radio transmitting equipment for the formation of noise-like phase-shifted signals.
Известен способ цифрового формирования широкополосного фазоманипулированного радиосигнала [1], в котором сигналы с расширенным спектром умножаются на сигналы несущей частоты, имеющие форму меандра, а также имеющие сдвиг по фазе на 90° друг относительно друга. В этом способе рассматривается преимущество формирования меандров по сравнению с вычислением или хранением значений тригонометрических функций. Недостаток способа, описанного в [1], состоит в том, что формирование меандров несущей частоты, сдвинутых по фазе на 90° (четверть периода), в цифровом виде возможно при использовании импульсов с частотой повторения, в четыре раза превышающей частоту меандров. Реализация такого способа требует элементной базы с очень высоким быстродействием, что приводит к существенному усложнению устройств формирования сигналов.A known method of digitally forming a broadband phase-shift keyed radio signal [1], in which spread spectrum signals are multiplied by carrier frequency signals having the shape of a meander and also having a phase shift of 90 ° relative to each other. This method considers the advantage of generating meanders over calculating or storing the values of trigonometric functions. The disadvantage of the method described in [1] is that the formation of meanders of the carrier frequency, phase shifted by 90 ° (a quarter of the period), in digital form is possible when using pulses with a repetition rate four times the frequency of the meanders. The implementation of this method requires an elemental base with a very high speed, which leads to a significant complication of signal generation devices.
Известен малогабаритный передатчик повышенной энергетической скрытности [2]. В данном устройстве используются генераторы линейной псевдослучайной последовательности, что накладывает ограничение на способ формирования этих последовательностей.Known small-sized transmitter of increased energy stealth [2]. This device uses linear pseudo-random sequence generators, which imposes a limitation on the way these sequences are formed.
Наиболее близкой по технической сущности является передающая часть устройства, описанного в [3], принятая за прототип.The closest in technical essence is the transmitting part of the device described in [3], adopted as a prototype.
Схема устройства-прототипа приведена на фиг. 1, где приняты обозначения:The circuit of the prototype device is shown in FIG. 1, where the designations are accepted:
1 – синтезатор частот;1 - frequency synthesizer;
2 – формирователь ортогональной псевдослучайной последовательности (ФОПП);2 - shaper orthogonal pseudo-random sequence (FOPP);
3 – генератор псевдослучайной последовательности (ГПП);3 - pseudo-random sequence generator (GLP);
4, 6 – умножители;4, 6 - multipliers;
5 – фазоманипулятор;5 - phase shifter;
7 – устройство фазирования;7 - phasing device;
8 – сумматор.8 - adder.
Устройство-прототип содержит синтезатор частот 1, первый выход которого соединен с первым входом формирователя ортогональной псевдослучайной последовательности (ФОПП) 2 и с первым входом генератора псевдослучайной последовательности (ГПП) 3. Второй выход синтезатора частот 1 соединен со вторым входом умножителя 4, а третий выход – с первым входом фазоманипулятора 5, выход которого подключен ко второму входу умножителя 6. Второй вход фазоманипулятора 5 является входом информационной последовательности. Вторые входы ФОПП 2 и ГПП 3 соединены с выходами устройства фазирования 7. Выход ФОПП 2 соединен с первым входом умножителя 4, выход которого подключен к первому входу сумматора 8. Выход ГПП 3 соединен с первым входом умножителя 6, выход которого подключен ко второму входу сумматора 8, выход которого является выходом устройства-прототипа.The prototype device contains a
Устройство-прототип работает следующим образом.The prototype device operates as follows.
Синтезатор частот 1 формирует синусную и косинусную составляющие несущей частоты и тактовую частоту для формирования псевдослучайных последовательностей. С первого выхода синтезатора частот 1 сигналы тактовой частоты подаются на ФОПП 2 и ГПП 3, которые вырабатывают две ортогональные псевдослучайные последовательности, фазировка которых осуществляется устройством фазирования 7. С ФОПП 2 и ГПП 3 псевдослучайные последовательности поступают на первые входы умножителей 4 и 6 соответственно. На второй вход умножителя 4 поступает сигнал синусной составляющей несущей частоты с синтезатора частот 1. На второй вход умножителя 6 поступает сигнал косинусной составляющей несущей с синтезатора частот 1, проманипулированный по фазе на 0° и 180° в фазоманипуляторе 5 по закону передаваемой информационной последовательности. На выходах умножителей 4 и 6 образуются фазоманипулированные ортогональные сигналы, которые складываются в сумматоре 8, образуя четырехфазный широкополосный сигнал.
Недостатком устройства-прототипа является то, что сигнал формируется аналоговым способом, при котором обеспечивается сравнительно невысокая точность фазовой манипуляции, что снижает помехозащищенность системы связи. Кроме того, реализация синтезатора частот, формирующего сигналы несущей частоты, сдвинутые между собой по фазе на 90° с высокой точностью, требует применения элементной базы с высоким быстродействием.The disadvantage of the prototype device is that the signal is generated in an analogue manner, which ensures a relatively low accuracy of phase manipulation, which reduces the noise immunity of the communication system. In addition, the implementation of a frequency synthesizer that generates carrier signals, phase shifted by 90 ° with high accuracy, requires the use of an element base with high speed.
Во многих передающих системах радиосвязи сигнал формируется на промежуточной частоте, затем переносится на несущую частоту одним или несколькими преобразователями частоты. В этом случае наличие дополнительного устройства усложняет конструкцию формирователя.In many radio transmission systems, a signal is generated at an intermediate frequency, then transferred to the carrier frequency by one or more frequency converters. In this case, the presence of an additional device complicates the design of the shaper.
Задачей предлагаемого устройства является цифровое формирование шумоподобных фазоманипулированных сигналов, не требующее дополнительных преобразований частоты и высокого быстродействия элементной базы.The objective of the proposed device is the digital formation of noise-like phase-shifted signals that do not require additional frequency conversions and high-speed element base.
Для решения поставленной задачи в формирователь шумоподобных фазоманипулированных сигналов, содержащий генератор псевдослучайной последовательности (ГПП) и формирователь ортогональной псевдослучайной последовательности (ФОПП), первые входы которых соединены с первым выходом синтезатора частот, а вторые входы соединены с соответствующими выходами устройства фазирования, а также содержащий два умножителя, выходы которых соединены со входами сумматора, а первый вход первого умножителя соединен с выходом ФОПП, согласно изобретению, введены последовательно соединенные с выходом сумматора цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), полосовой фильтр и усилитель, выход которого является выходом формирователя, а также введены последовательно соединенные со вторым выходом синтезатора частот вычислитель фазы и постоянное запоминающее устройство таблицы косинусов и синусов, выходы которого соединены со вторыми входами соответствующих умножителей, и введен сумматор по модулю два, выход которого соединен с первым входом второго умножителя, первый вход соединен с выходом ГПП, а второй вход является информационным входом формирователя, кроме того, первый выход синтезатора частот соединен со входом устройства фазирования, а второй выход соединен со вторым входом ЦАП.To solve this problem, a shaper of noise-like phase-manipulated signals containing a pseudo-random sequence generator (PPS) and an orthogonal pseudorandom sequence generator (FOPP), the first inputs of which are connected to the first output of the frequency synthesizer, and the second inputs are connected to the corresponding outputs of the phasing device, and also containing two multipliers, the outputs of which are connected to the inputs of the adder, and the first input of the first multiplier is connected to the output of the FOPP, according to the invention, a digital-to-analog converter (DAC), a band-pass filter and an amplifier, the output of which is the output of the driver, are connected in series with the output of the adder, as well as a phase calculator and read-only memory device of the cosine and sine table, the outputs of which are connected to the second inputs the corresponding multipliers, and an adder modulo two is introduced, the output of which is connected to the first input of the second multiplier, the first input is connected to the output of the main power supply, and the second input is the information input of the driver, in addition, the first output of the frequency synthesizer is connected to the input of the phasing device, and the second output is connected to the second input of the DAC.
На фиг. 2 представлена схема заявляемого устройства, где обозначено:In FIG. 2 presents a diagram of the inventive device, where it is indicated:
1 – синтезатор частот;1 - frequency synthesizer;
2 – формирователь ортогональной псевдослучайной последовательности (ФОПП);2 - shaper orthogonal pseudo-random sequence (FOPP);
3 – генератор псевдослучайной последовательности (ГПП);3 - pseudo-random sequence generator (GLP);
4, 6 – умножители;4, 6 - multipliers;
7 – устройство фазирования;7 - phasing device;
8 – сумматор;8 - adder;
9 – вычислитель фазы;9 - phase calculator;
10 – постоянное запоминающее устройство таблицы косинусов и синусов (ПЗУ);10 - read-only memory of the table of cosines and sines (ROM);
11 – цифроаналоговый преобразователь (ЦАП);11 - digital-to-analog converter (DAC);
12 – полосовой фильтр;12 - band-pass filter;
13 – усилитель;13 - amplifier;
14 – сумматор по модулю два.14 - adder modulo two.
Формирователь содержит синтезатор частот 1, первый выход которого соединен с первыми входами ФОПП 2 и ГПП 3 и входом устройства фазирования 7, соответствующие выходы которого соединены со вторыми входами ФОПП 2 и ГПП 3. Выход ФОПП 2 соединен с первым входом умножителя 4, второй вход которого подключен к первому выходу ПЗУ 10. Второй выход ПЗУ 10 соединен со вторым входом умножителя 6, первый вход которого подключен к выходу сумматора по модулю два 14, первый вход которого соединен с выходом ГПП 3, а второй вход является информационным входом формирователя. Второй выход синтезатора частот 1 соединен со входом вычислителя фазы 9, выход которого подключен ко входу ПЗУ 10. Выходы умножителей 4, 6 соединены со входами сумматора 8, выход которого подключен к первому входу ЦАП 11, второй вход которого соединён со вторым выходом синтезатора частот 1. Выход ЦАП 11 соединен с выходом формирователя через полосовой фильтр 12 и усилитель 13.The shaper contains a
Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.
Синтезатор частот 1 формирует на первом выходе импульсы тактовой частоты модулирующих псевдослучайных последовательностей, поступающие на первые (тактовые) входы ФОПП 2 и ГПП 3, а также вход устройства фазирования 7. Устройство фазирования 7, представляющее собой делитель частоты, формирует две последовательности импульсов длительностью одного периода тактовой частоты с периодами повторения, равными периодам повторения формируемых псевдослучайных последовательностей. Эти периоды могут быть одинаковыми или кратными. Формируемые импульсы устанавливают ФОПП 2 и ГПП 3 в исходные состояния, после чего они начинают формировать двоичные квазиортогональные или ортогональные псевдослучайные последовательности, сфазированные между собой. Выходная двоичная последовательность импульсов ГПП 3 складывается по модулю два с передаваемой двоичной информацией и поступает на первый вход умножителя 6. Последовательность импульсов с выхода ФОПП 2 поступает на первый вход умножителя 4 без изменений.
Синтезатор частот 1 формирует на втором выходе импульсы высокостабильной частоты
где
Последовательность отсчетов
Если обозначить текущее значение псевдослучайной последовательности, формируемой ФОПП 2, как
На выходе сумматора 8 образуется последовательностьAt the output of the
После преобразования в ЦАП 11 формируется аналоговый сигнал, который кроме основной составляющей, имеющей видAfter conversion to the
содержит комбинационные гармоники видаcontains combination harmonics of the form
где
что соответствует несущей частоте сигналаwhich corresponds to the carrier frequency of the signal
Выходной сигнал полосового фильтра 12 усиливается в усилителе 13 и поступает на выход формирователя.The output signal of the band-
Таким образом, для формирования сигнала используется частота дискретизации
РЕАЛИЗАЦИЯIMPLEMENTATION
Для формирования сигналов во всем УКВ диапазоне частота дискретизации
Источники информацииSources of information
1. Патент РФ на изобретение №2475935 «Способ цифрового квадратурного формирования фазоманипулированного радиосигнала с расширенным спектром». / Косилов И. С., Кочетков Ю. А., Лобов Е. М., Романов Э. Ю. – 2013.1. RF patent for the invention No. 2475935 "Method for digital quadrature formation of phase-shifted radio signal with extended spectrum." / Kosilov I.S., Kochetkov Yu.A., Lobov E.M., Romanov E. Yu. - 2013.
2. Патент РФ на изобретение №2568288 «Малогабаритный передатчик повышенной энергетической скрытности». / Карпов В. В., Филатов В. И., Макаров Д. В., Окань И. Н. – 2015.2. RF patent for the invention No. 2568288 "Small-sized transmitter of increased energy secrecy." / Karpov V.V., Filatov V.I., Makarov D.V., Okan I.N. - 2015.
3. Патент РФ на изобретение №2154898 «Система связи на основе шумоподобных сигналов». / Турецкий М. А., Волков В. В., Пинаев С. А., Горшков В. А., Краснопирка А. М., Озеран Н. И., Атапин А. С., Свалов Е. Н. – 2000.3. RF patent for the invention No. 2154898 "Communication system based on noise-like signals." / Turetsky M.A., Volkov V.V., Pinaev S.A., Gorshkov V.A., Krasnopyrka A.M., Ozeran N.I., Atapin A.S., Svalov E.N. - 2000 .
4. http://niiet.ru/product/id27 – 14-разрядный ЦАП с токовым выходом 1273ПА7Т предприятия АО «Научно-исследовательский институт электронной техники».4. http://niiet.ru/product/id27 - 14-bit DAC with current output 1273PA7T of the enterprise of the Scientific Research Institute of Electronic Technology.
5. http://caxapa.ru/parts/files/7R2syXC.pdf – микросхемы интегральные 5576ХС2Т, техническое описание.5. http://caxapa.ru/parts/files/7R2syXC.pdf - 5576XC2T integrated circuits, technical description.
6. http://niiet.ru/product/id3 – внутрисхемно-программируемый 8-разрядный микроконтроллер с ПЗУ типа Flash 1882ВЕ53У предприятия АО «Научно-исследовательский институт электронной техники».6. http://niiet.ru/product/id3 - an in-circuit programmable 8-bit microcontroller with ROM type Flash 1882BE53U of the JSC Scientific Research Institute of Electronic Technology.
7. http://multicore.ru/index.php?id=1149 – цифровой сигнальный процессор 1892ВМ10Я компании АО НПЦ «Элвис».7. http://multicore.ru/index.php?id=1149 - digital signal processor 1892ВМ10Я of the company SPC "Elvis".
8. http://multicore.ru/index.php?id=50 – четырехканальный цифровой SDR-приемник 1288ХК1Т компании АО НПЦ «Элвис».8. http://multicore.ru/index.php?id=50 - a four-channel digital SDR receiver 1288XK1T of the company SPC Elvis JSC.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019128216A RU2716217C1 (en) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | Noise-like phase-shift keyed signal shaper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019128216A RU2716217C1 (en) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | Noise-like phase-shift keyed signal shaper |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2716217C1 true RU2716217C1 (en) | 2020-03-10 |
Family
ID=69768162
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019128216A RU2716217C1 (en) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | Noise-like phase-shift keyed signal shaper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2716217C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2734287C1 (en) * | 2020-05-28 | 2020-10-14 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Method of forming phase-shift keyed broadband signals with polarization coding with optimum aperiodic autocorrelation functions |
RU2815828C1 (en) * | 2023-09-05 | 2024-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью "НМ-ТЕХ" | Pseudorandom number generator |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2154898C1 (en) * | 1999-11-11 | 2000-08-20 | Турецкий Михаил Анатольевич | Communication system using wide-spectrum signals |
RU114243U1 (en) * | 2011-06-28 | 2012-03-10 | Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики (ФГОБУ ВПО МТУСИ) | DEVICE FOR SQUARE FORMATION OF A WIDE BAND PHASOMANIPULATED SIGNAL |
RU2475935C1 (en) * | 2011-06-28 | 2013-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики (ГОУ ВПО МТУСИ) | Method of digital quadrature generation of phase-manipulated radio signal with expanded spectrum |
-
2019
- 2019-09-09 RU RU2019128216A patent/RU2716217C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2154898C1 (en) * | 1999-11-11 | 2000-08-20 | Турецкий Михаил Анатольевич | Communication system using wide-spectrum signals |
RU114243U1 (en) * | 2011-06-28 | 2012-03-10 | Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики (ФГОБУ ВПО МТУСИ) | DEVICE FOR SQUARE FORMATION OF A WIDE BAND PHASOMANIPULATED SIGNAL |
RU2475935C1 (en) * | 2011-06-28 | 2013-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики (ГОУ ВПО МТУСИ) | Method of digital quadrature generation of phase-manipulated radio signal with expanded spectrum |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
БОРИСОВ В.И и др. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью - Москва: Радио и связь, 2003, c. 29-30. * |
БОРИСОВ В.И и др. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью - Москва: Радио и связь, 2003, c. 29-30. МАЛЫШЕВА И. Н. и др Управление прямым цифровым синтезом фазоманипулированных сигналов в УКВ диапазоне Сборник трудов XXIV Международной научно-технической конференции "Радиолокация, навигация, связь", Воронеж: ООО "Вэлборн". 2018, т.5, с.284-288. * |
МАЛЫШЕВА И. Н. и др Управление прямым цифровым синтезом фазоманипулированных сигналов в УКВ диапазоне Сборник трудов XXIV Международной научно-технической конференции "Радиолокация, навигация, связь", Воронеж: ООО "Вэлборн". 2018, т.5, с.284-288. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2734287C1 (en) * | 2020-05-28 | 2020-10-14 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Method of forming phase-shift keyed broadband signals with polarization coding with optimum aperiodic autocorrelation functions |
RU2815828C1 (en) * | 2023-09-05 | 2024-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью "НМ-ТЕХ" | Pseudorandom number generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0323675B1 (en) | An arrangement for generating an SSB signal | |
GB1585859A (en) | Information transmission systems | |
CN101707473A (en) | GHz ultra wide band digital down converter method | |
RU2716217C1 (en) | Noise-like phase-shift keyed signal shaper | |
US7593471B2 (en) | Frequency combining apparatus and frequency combining method | |
WO2024067410A1 (en) | Interference suppression method and apparatus | |
AU757848B2 (en) | Device for receiving signals from satellite radio-navigation systems | |
US20140235182A1 (en) | Transmitter and receiver circuits | |
US11601319B2 (en) | Digital modulator, communication device, and digital modulator control method | |
Lukin et al. | Methods for generation of probing signals in software defined noise radar | |
CN115826674A (en) | Implementation method and system of clock signal generator with stepped frequency in millihertz level | |
RU2719545C1 (en) | System of information transmitting | |
Sun et al. | An improved DRFM system based on digital channelized receiver | |
KR20210145551A (en) | A digital radio frequency transmitter and an wireless communication device including the same | |
Agarwal et al. | FPGA implementation of digital down converter using CORDIC algorithm | |
RU2631149C1 (en) | Device for forming signals with four-position manipulation | |
RU2258313C1 (en) | System for transmitting quadruple-encoded radio signals | |
Jyothi et al. | Design and VLSI implementation of high performance DUC and DDC for software defined radio applications | |
RU2702899C1 (en) | Digital quadrature method for phase-shift keyed radio signal with spread spectrum | |
RU2703283C1 (en) | Method for digital generation of phase-shift keyed radio signal with spread spectrum | |
Kamble et al. | FPGA implementation of digital modulation technique for HRR target detection | |
RU2754123C1 (en) | Discriminator for synchronization by delay of high frequency discrete-encoded signal | |
KR102011961B1 (en) | Variable local oscillation apparatus, method thereof and apparatus for jamming signal using the same | |
RU2586006C1 (en) | Digital synthesizer of noise signals | |
US11815620B2 (en) | Digitally modulated radar transmitter modules, systems and methods |