СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ Российский патент 2018 года по МПК H03M13/00 G06F17/15 

Изобретение относится к способам кодирования, декодирования информационных сигналов, повышению помехозащищенности путем улучшения корреляционных свойств информационных сигналов.

Известен способ кодирования с помощью последовательностей Баркера (Теория электрической связи. Учебник для высших учебных заведений под ред. проф. Д.Д. Кловского - М.: Радио и связь, 1998, с. 362-365), включающий кодирование информационной единицы и нуля трех- и пятиэлементной последовательности с последующей передачей этих последовательностей в среду передачи данных. Принятые сигналы сравниваются с эталонным путем взаимокорреляции, из функции взаимокорреляции делается вывод о принятии сигнала, оценка принятого сигнала производится по соотношению главного пика и боковых лепестков в функции взаимокорреляции.

Недостатком данного способа является невозможность выявить информационный сигнал при высоком уровне помех и невозможность получить уровень главного пика больше числа элементов последовательности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ кодирования с помощью импульсной последовательности (RU 2510930, МПК Н03М 13/00, МПК G06F 17/15. Способ передачи информационных сигналов и устройство для его осуществления. - Опубл. 10.04.2014. Бюл. 10), включающий кодирование информационной единицы и нуля пятиэлементной последовательностью с введением весового коэффициента N, причем N представляет собой положительное число больше единицы. Закодированные сигналы передают в среду передачи данных. Принятые сигналы сравниваются с эталонным путем взаимокорреляции, оценка принятого сигнала производится по соотношению главного пика и боковых лепестков в функции взаимокорреляции.

Недостатком данного способа является высокий уровень боковых лепестков функции автокорреляции

Целью изобретения является повышение уровня главного пика функции автокорреляции и уменьшение боковых лепестков до уровня единицы, и получение четкого сигнала на приеме при высоком уровне помех.

Указанная цель достигается тем, что в последовательность Баркера вводят импульсы с увеличенным в K и N раз уровнем энергии.

Сущность изобретения заключается в том, что кодируют информационную единицу пятью импульсами в виде последовательности из одного положительного, одного положительного с энергией, увеличенной в K раз, одного положительного с энергией, увеличенной в N раз, одного отрицательного с энергией, увеличенной в K раз, и одного положительного импульсов, а информационный нуль кодируют пятью импульсами в виде последовательности из одного отрицательного, одного отрицательного с энергией, увеличенной в K раз, одного отрицательного с энергией, увеличенной в N раз, одного положительного с энергией, увеличенной в K раз, и одного отрицательного, при этом весовой коэффициент K задают в виде целого положительного числа больше единицы, рассчитывают весовой коэффициент N по экспериментально определенным соотношениям: , где K - четное целое число, , где K - нечетное целое число, полученный весовой коэффициент N представляет собой четное либо нечетное целое число больше единицы и характеризует уровень главного пика функции автокорреляции, при этом уровень боковых лепестков равен единице, оценивают принятый сигнал по соотношению уровней главного пика и боковых лепестков функции взаимокорреляции.

На фиг. 1 представлена информационная единица в виде предлагаемой пятиэлементной последовательности, состоящая из двух положительных импульсов 1 и 5, одного положительного импульса 2, увеличенного в K раз, одного положительного импульса 3, увеличенного в N раз, и одного отрицательного импульса 4, увеличенного в K раз, а на фиг. 2 представлена автокорреляционная функция этой последовательности в виде главного пика 6 и боковых лепестков 7.

На фиг. 3 представлен информационный нуль в виде предлагаемой пятиэлементной последовательности, состоящий из двух отрицательных импульсов 1 и 5, одного отрицательного 2, увеличенного в K раз, одного отрицательного 3, увеличенного в N раз, и одного положительного 4, увеличенного в K раз, а на фиг. 4 изображена автокорреляционная функция этой последовательности в виде главного пика 6 и боковых лепестков 7.

Предлагаемый способ передачи информационных сигналов осуществляется следующим образом.

На передающей стороне информационная единица и нуль кодируются пятиэлементным сигналом, представляющим собой видоизмененный сигнал Баркера, у которого второй импульс 2 и четвертый импульс 4 имеют увеличенный в K раз уровень энергии, а третий импульс 3 имеет увеличенный в N раз уровень энергии, причем весовой коэффициент K является целым положительным числом больше единицы и задается вручную. Следует отметить, что не все комбинации весовых коэффициентов K и N подходят для осуществления цели - уменьшения боковых лепестков в функции автокорреляции до уровня единицы, поэтому весовой коэффициент N рассчитывают по экспериментальным соотношениям:

, где K - четное целое число больше единицы, , где K - нечетное целое число больше единицы. На приемной стороне производится взаимокорреляция принимаемых сигналов с эталонными сигналами. По взаимокорреляционной функции делается вывод о наличии или отсутствии принятого информационного сигнала, что определяется по соотношению центрального пика и боковых лепестков функции взаимокорреляции. Уровень главного пика функции автокорреляции рассчитывают по экспериментально определенным соотношениям: N²+4*N, где N - нечетное целое число больше единицы или N²+4*N+2, где N - четное целое число больше единицы. Например, К=4, тогда N=8, следовательно, главный пик функции автокорреляции будет равен 98, при затраченных 18 (N+2*K+2) единицах энергии.

Таким образом, предлагаемый способ передачи информационных сигналов позволяет получать четкие сигналы на приеме при высоком уровне помех благодаря высокому уровню главного пика функции автокорреляции, при уровне боковых лепестков, равном единице, за счет рассчитываемого весового коэффициента N.

Изобретение относится к области кодирования и декодирования информационных сигналов. Технический результат – получение четкого сигнала на приеме при высоком уровне помех. Способ передачи информационных сигналов включает: кодирование информационной единицы и нуля пятиэлементной последовательностью с введением весового коэффициента N; передачу этих последовательностей в среду передачи данных; сравнение с эталонным сигналом путем взаимокорреляции; при этом информационную единицу кодируют пятью импульсами в виде последовательности из одного положительного, одного положительного с энергией, увеличенной в K раз, одного положительного с энергией, увеличенной в N раз, одного отрицательного с энергией, увеличенной в K раз, и одного положительного импульсов, а информационный нуль кодируют пятью импульсами в виде последовательности из одного отрицательного, одного отрицательного с энергией, увеличенной в K раз, одного отрицательного с энергией, увеличенной в N раз, одного положительного с энергией, увеличенной в K раз, и одного отрицательного; оценивают принятый сигнал по соотношению уровней главного пика и боковых лепестков функции взаимокорреляции. 4 ил.

Способ передачи информационных сигналов, включающий кодирование информационной единицы и нуля пятиэлементной последовательностью с введением весового коэффициента N, при этом N представляет собой положительное число больше единицы, передачу этих последовательностей в среду передачи данных, сравнение с эталонным сигналом путем взаимокорреляции отличающийся тем, что кодируют информационную единицу пятью импульсами в виде последовательности из одного положительного, одного положительного с энергией, увеличенной в K раз, одного положительного с энергией, увеличенной в N раз, одного отрицательного с энергией, увеличенной в K раз, и одного положительного импульсов, а информационный нуль кодируют пятью импульсами в виде последовательности из одного отрицательного, одного отрицательного с энергией, увеличенной в K раз, одного отрицательного с энергией, увеличенной в N раз, одного положительного с энергией, увеличенной в K раз, и одного отрицательного, при этом весовой коэффициент K задают в виде целого положительного числа больше единицы, рассчитывают весовой коэффициент N по экспериментально определенным соотношениям: , где K - четное целое число,, где K - нечетное целое число, полученный весовой коэффициент N представляет собой четное либо нечетное целое число больше единицы и характеризует уровень главного пика функции автокорреляции, при этом уровень боковых лепестков равен единице, оценивают принятый сигнал по соотношению уровней главного пика и боковых лепестков функции взаимокорреляции.