СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ШУМОПОДОБНЫМИ СИГНАЛАМИ В МОБИЛЬНОЙ СИСТЕМЕ СВЯЗИ ТАКТИЧЕСКОГО ЗВЕНА Российский патент 2018 года по МПК H04B1/69 

Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение в мобильной системе связи между подвижными объектами тактического звена.

Сигналы, используемые в системе для передачи информации, должны обладать высокой помехоустойчивостью, обеспечивать скрытность структуры и передаваемой информации, а также обеспечивать достаточно высокую скорость передачи информации.

Перечисленным требованиям лучше всего удовлетворяют шумоподобные сигналы, полученные в результате фазовой манипуляции сигнала несущей частоты псевдослучайными последовательностями (ПСП).

Из существующего уровня техники известен способ передачи информации в системе связи с широкополосными сигналами, заключающийся в том, что формируют сигналы несущей и тактовой частот, из сигнала тактовой частоты формируют две квазиортогональные или ортогональные псевдослучайные последовательности, осуществляют фазирование псевдослучайных последовательностей, одну из которых манипулируют по фазе от источника информации, формируют второй сигнал несущей частоты, сдвинутый относительно первого на 90°; сформированные на несущей частоте сигналы суммируют, полученный сигнал усиливают и излучают по каналу связи; формируют сигнал тактовой частоты, из которого формируют две квазиортогональные или ортогональные псевдослучайные последовательности, осуществляют фазирование и синхронизацию псевдослучайных последовательностей и выделяют информацию, цифровые данные, поступающие от источника информации за время, равное периоду псевдослучайной последовательности, на передающей стороне взаимно однозначно преобразуют в сдвиг одной псевдослучайной последовательности относительно другой, а при приеме сигнала определяют величину этого сдвига и преобразуют ее в цифровые данные принятой информации (см., напр. RU 2279183 «Способ передачи информации в системе связи с широкополосными сигналами», опубл. 20.02.2006).

Также из существующего уровня техники известен способ передачи информации в системе связи с шумоподобными сигналами, согласно которому цифровые данные, полученные от источника информации, при передаче преобразуют в сдвиг псевдослучайной последовательности, формируемой на временном промежутке (см., напр., RU 2286017 «Способ передачи информации в системе связи с шумоподобными сигналами», опубл. 27.04.2006).

Недостатком способов в приведенных источниках является сложность реализации системы передачи информации с использованием шумоподобных сигналов малой длительности, которые обеспечивают наиболее высокую скрытность передачи информации.

Наиболее близким к заявляемому способу передачи информации является способ передачи информации шумоподобными сигналами, в котором на передающей стороне шумоподобные сигналы сформированы псевдослучайными последовательностями, включающими последовательно чередующиеся информационные и маскирующие псевдослучайные последовательности, длительность маскирующих последовательностей варьируется в зависимости от цифровых данных, поступающих от источника информации, а на приемной стороне посредством цифрового согласованного фильтра, настроенного на информационную псевдослучайную последовательность, формируют комплексную функцию корреляции, а цифровые данные принятой информации определяют по временным промежуткам между максимумами модулей комплексной функции корреляции (см., напр., RU2532085, опубл. 27.08.2014). В данном способе защита передаваемой информации от средств перехвата противника в системе опознавания «Свой-Чужой» осуществляется за счет использования в сигнале информационных и маскирующих последовательностей, которые выбираются из множества ортогональных или квазиортогональных псевдослучайных последовательностей. Информационную последовательность назначают одинаковой для всех средств опознавания и изменяют одновременно на всех этих средствах через установленные промежутки времени. Маскирующую последовательность для каждого элемента запросного или ответного сигнала выбирают случайным образом из множества последовательностей, не совпадающих с информационной последовательностью. Сформированной псевдослучайной последовательностью для запросного или ответного сигнала манипулируют фазу сигнала несущей частоты. На приемной стороне сигнал усиливают и переносят на нулевую частоту. После аналого-цифрового преобразования производят согласованную фильтрацию сигнала. Цифровой согласованный фильтр настраивается на информационную псевдослучайную последовательность. При прохождении сигнала через согласованный фильтр на выходе согласованного фильтра формируется комплексная функция корреляции. Вычисляют огибающую комплексной функции корреляции и сравнивают ее с установленным порогом. На выходе порогового устройства будут формироваться короткие импульсы только после прохождения информационной последовательности, на которую настроен согласованный фильтр. Маскирующие последовательности ортогональны (квазиортогональны) к информационной последовательности, поэтому при прохождении участков сигнала, содержащих маскирующие последовательности, порог превышен не будет. По временным промежуткам между импульсами на выходе порогового устройства определяют цифровые данные принятой информации.

Недостатком описанного способа передачи информации является низкая защищенность от внутрисистемных помех, так как все объекты используют одинаковые информационные последовательности для запросного сигнала и одинаковые информационные последовательности для ответного сигнала.

Целью заявляемого способа передачи информации шумоподобными сигналами в мобильной системе связи является уменьшение влияния внутрисистемных помех.

Поставленная цель достигается за счет того, что в способе передачи информации шумоподобными сигналами между подвижными объектами тактического звена, в котором на передающей стороне шумоподобные сигналы сформированы псевдослучайными последовательностями, включающими последовательно чередующиеся информационные и маскирующие псевдослучайные последовательности, длительность маскирующих последовательностей варьируется в зависимости от цифровых данных, поступающих от источника информации, а на приемной стороне посредством цифрового согласованного фильтра, настроенного на информационную псевдослучайную последовательность, формируют комплексную функцию корреляции, а цифровые данные принятой информации определяют по временным промежуткам между максимумами модулей комплексной функции корреляции, согласно изобретению каждому объекту по его идентификационному номеру назначают две информационные псевдослучайные последовательности, одну для запросного сигнала, другую для ответного сигнала, которые выбираются из множества ортогональных или квазиортогональных псевдослучайных последовательностей, при этом для разных идентификационных номеров используют разные информационные псевдослучайные последовательности для ответного и запросного сигнала, а количество информационных псевдослучайных последовательностей как запросного, так и ответного сигналов совпадает с количеством объектов в тактическом звене.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является уменьшение влияния внутрисистемных помех и повышение пропускной способности передачи информации. Связь признаков с техническим результатом раскрыта далее.

В заявляемом способе для передачи информации между объектами тактического звена используются запросные и ответные сигналы. В режиме ожидания на каждом объекте согласованный фильтр приемника настроен на информационную последовательность запросного сигнала, которая соответствует его индивидуальному идентификационному номеру. Как запросный, так и ответный сигналы состоят из последовательно чередующихся информационных (другими словами синхронизирующих) и маскирующих псевдослучайных последовательностей. Длительность маскирующих последовательностей варьируется в зависимости от цифровых данных, поступающих от источника информации. Первая и последняя последовательности всегда информационные. При этом каждому объекту по его идентификационному номеру назначают две информационные псевдослучайные последовательности, одну для запросного сигнала, другую для ответного сигнала. Они выбираются из множества ортогональных или квазиортогональных псевдослучайных последовательностей. Для разных идентификационных номеров используют разные информационные псевдослучайные последовательности для ответного и запросного сигнала. Количество информационных псевдослучайных последовательностей как запросного, так и ответного сигналов, совпадает с количеством объектов в тактическом звене.

Для связи с объектом тактического звена необходимо по его индивидуальному идентификационному номеру определить структуру информационной псевдослучайной последовательности, которая будет использоваться для формирования запросного сигнала, и структуру информационной псевдослучайной последовательности, которая будет использоваться для формирования ответного сигнала. Цифровые данные, которые необходимо передать по каналу связи от источника информации, преобразуют в количество элементов или длину маскирующих последовательностей. Маскирующую последовательность для каждого элемента запросного или ответного сигнала выбирают случайным образом из множества ортогональных (квазиортогональных) последовательностей, не совпадающих с информационной последовательностью. Сформированной составной псевдослучайной последовательностью для запросного или ответного сигнала манипулируют фазу сигнала несущей частоты. На приемной стороне сигнал усиливают и переносят на нулевую частоту. После аналого-цифрового преобразования производят согласованную фильтрацию сигнала. Цифровой согласованный фильтр настраивается на информационную псевдослучайную последовательность. При прохождении сигнала через согласованный фильтр на выходе согласованного фильтра формируется комплексная функция корреляции. Вычисляют огибающую комплексной функции корреляции и сравнивают ее с установленным порогом. На выходе порогового устройства будут формироваться короткие импульсы только после прохождения информационной последовательности, на которую настроен согласованный фильтр. Маскирующие последовательности ортогональны (квазиортогональны) к информационной последовательности, поэтому при прохождении участков сигнала, содержащих маскирующие последовательности, порог превышен не будет. По временным промежуткам между импульсами на выходе порогового устройства определяют цифровые данные принятой информации.

Заявляемый способ позволяет устранить внутрисистемные помехи за счет того, что для формирования запросных и ответных сигналов разных объектов используются взаимно ортогональные или квазиортогональные информационные псевдослучайные последовательности. Запросный или ответный сигнал сможет принять только тот объект, у которого на его информационную последовательность настроен согласованный фильтр приемника. Для защиты от средств технической разведки противника закон (взаимно однозначное отображение), по которому идентификационные номера объектов определяют структуру информационных псевдослучайных последовательностей, можно изменять через установленные промежутки времени.

Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение в мобильной системе связи между подвижными объектами тактического звена. Технический результат - устранение внутрисистемных помех за счет того, что для формирования запросных и ответных сигналов разных объектов используются взаимно ортогональные или квазиортогональные информационные псевдослучайные последовательности. В способе передачи информации шумоподобными сигналами в мобильной системе связи на передающей стороне шумоподобные сигналы сформированы псевдослучайными последовательностями, включающими последовательно чередующиеся информационные и маскирующие псевдослучайные последовательности. Длительность маскирующих последовательностей варьируется в зависимости от цифровых данных, поступающих от источника информации. На приемной стороне посредством цифрового согласованного фильтра, настроенного на информационную псевдослучайную последовательность, формируют комплексную функцию корреляции. Цифровые данные принятой информации определяют по временным промежуткам между максимумами модулей комплексной функции корреляции. Каждому объекту по его идентификационному номеру назначают две информационные псевдослучайные последовательности, одну для запросного сигнала, другую для ответного сигнала, которые выбираются из множества ортогональных или квазиортогональных псевдослучайных последовательностей. При этом для разных идентификационных номеров используют разные информационные псевдослучайные последовательности для ответного и запросного сигнала, а количество информационных псевдослучайных последовательностей как запросного, так и ответного сигналов совпадает с количеством объектов в тактическом звене.

Способ передачи информации шумоподобными сигналами между подвижными объектами тактического звена, в котором на передающей стороне шумоподобные сигналы сформированы псевдослучайными последовательностями, включающими последовательно чередующиеся информационные и маскирующие псевдослучайные последовательности, длительность маскирующих последовательностей варьируется в зависимости от цифровых данных, поступающих от источника информации, а на приемной стороне посредством цифрового согласованного фильтра, настроенного на информационную псевдослучайную последовательность, формируют комплексную функцию корреляции, а цифровые данные принятой информации определяют по временным промежуткам между максимумами модулей комплексной функции корреляции, отличающийся тем, что каждому объекту по его идентификационному номеру назначают две информационные псевдослучайные последовательности, одну для запросного сигнала, другую для ответного сигнала, которые выбираются из множества ортогональных или квазиортогональных псевдослучайных последовательностей, при этом для разных идентификационных номеров используют разные информационные псевдослучайные последовательности для ответного и запросного сигнала, а количество информационных псевдослучайных последовательностей как запросного, так и ответного сигналов совпадает с количеством объектов в тактическом звене.