Способ передачи информации в многоканальной системе гидроакустической связи Российский патент 2020 года по МПК H04B11/00 

Описание патента на изобретение RU2720888C2

Предлагаемый способ передачи информации в многоканальной системе гидроакустической связи относится к области создания средств гидроакустических связи.

Многоканальные системы предназначены для повышения скорости передачи информации, обеспечиваемой одноканальными системами. Известна одноканальная система связи, в которой используется ансамбль сигналов объемом N=2n-1, сформированных на основе циклических сдвигов М-последовательности n-го порядка. В такой системе каждый информационный символ соответствует i-му циклическому сдвигу, где 1≤i≤N, имеет длительность Т, занимает полосу частот ΔF и содержит logN≈n дв. ед. информации. Скорость передачи в такой системе равна V=n/T бит/с. В частности, при использовании M-последовательности 10-го порядка (n=10) каждый информационный символ соответствует одному из 1023 циклических сдвигов и содержит примерно 10 дв. ед. информации - передает в полосе ΔF за время Т одно 10-разрядное двоичное число (за исключением числа, состоящего из 10 нулей). Сигнальное пространство для такой одноканальной системы можно проиллюстрировать фиг. 1. При этом произведение B=ΔFT определяет базу сигнала, a N - объем ансамбля сигналов.

Для повышения скорости передачи информации одноканальную систему заменяют многоканальной, т.е. используют систему, состоящую из нескольких каналов, которые в совокупности за время Т в полосе частот ΔF обеспечивают передачу сообщения, объем которого больше n. При этом сигналы, используемые в разных каналах, должны быть, по возможности, ортогональны, что исключает взаимное влияние каналов.

Известны способы передачи информации в многоканальной системе связи, обеспечивающей повышение скорости передачи по сравнению с описанной выше одноканальной системой.

В [1] рассмотрен способ передачи информации по r каналам, в каждом из которых информационный символ занимает полосу частот ΔF и имеет длительность Tr. Для этого интервал Т разделяют на r=2k, где k<n - произвольное целое число, не перекрывающихся временных отрезков: Tr=Т/r. Каждый канал передает информацию в предназначенный для него временной интервал Tr, т.е. осуществляется разнесение передачи по времени, чем обеспечивается необходимая ортогональность. В каждом из r каналов формируется М-последовательность ρ-го порядка, где ρ=n-k, которая позволяет использовать ансамбль сигналов объемом R=2ρ-1, сформированных на основе R циклических сдвигов М-последовательности. При реализации этого способа каждый информационный символ в каждом канале передает одно произвольное ρ-разрядное двоичное число (за исключением числа, содержащего ρ нулей), которое определяет номер используемого в этом символе циклического сдвига M-последовательности. Сигнальное пространство для такой системы, в которой r=8, иллюстрируется фиг. 2.

В приемнике путем вычисления r взаимно корреляционных функций (ВКФ) определяют для каждого из r каналов номер циклического сдвига и соответствующее ему переданное ρ-разрядное двоичное число. Скорость передачи в такой системе, равная Vr=rρ/T бит/с, возрастает по сравнению с одноканальной системой в Vr/V=rρ/n раз. В частности, при n=10 и k=3 r=8, R=127 и ρ=7, a Vr/V≈5.6. В данном способе каждый из r каналов имеет уменьшенную, по сравнению с одноканальной системой, в r раз базу сигнала из-за сокращения его длительности. Это ведет к расширению ВКФ в частотной области и, соответственно, к ухудшению частотной избирательности. Но, главное, сокращение длительности сигнала сужает круг гидролого-акустических условий, в которых может функционировать такая система, ограничивая допустимую длительность затягивания сигнала, возникающего вследствие многолучевого распространения, значением Tr. Несоблюдение этого условия ведет к появлению межсимвольной интерференции и ошибкам при приеме сообщений.

Наиболее близким по количеству общих признаков с предлагаемым изобретением является способ, описанный в [2], где изложен способ передачи информации по r ортогональным каналам, в каждом из которых информационный символ имеет длительность T и занимает полосу частот ΔFr. Для этого полосу ΔF разделяют на r=2k, где k<n - произвольное целое число, не перекрывающихся частотных полос: ΔFr=ΔF/r. Каждый канал передает информацию в предназначенной для него полосе частот ΔFr, т.е. осуществляется разделение каналов по частоте, чем обеспечивается необходимая ортогональность. Так же, как и в способе, рассмотренном в [1], в каждом из r частотных каналов формируется М-последовательность ρ-го порядка, где ρ=n-k, которая позволяет использовать ансамбль сигналов объемом R=2ρ-1, сформированных на основе R циклических сдвигов М-последовательности. используется ансамбль сигналов объемом R=2ρ-1, сформированных на основе R циклических сдвигов М-последовательности ρ-го порядка, где ρ=n-k. При реализации этого способа каждый информационный символ в каждом канале передает одно произвольное ρ-разрядное двоичное число (за исключением числа, содержащего ρ нулей), которое определяет номер используемого в этом символе циклического сдвига М-последовательности. Сигнальное пространство для такой системы, в которой r=8, иллюстрируется фиг. 3.

В приемнике путем вычисления r ВКФ определяют для каждого из r каналов номер циклического сдвига и соответствующее ему переданное ρ-разрядное двоичное число. Скорость передачи в такой системе, равная Vr=rρ/T бит/с, возрастает по сравнению с одноканальной системой в Vr/V=rρ/n раз. В частности, при n=10 и k=3 r=8, R=127 и ρ=7, a Vr/V≈5.6. В данном способе каждый из r каналов имеет уменьшенную, по сравнению с одноканальной системой, в r раз базу сигнала из-за сужения рабочей полосы частот. Это ведет к расширению ВКФ во временной области и, соответственно, к усложнению определения временного положения ее максимума, которое связано с циклическим сдвигом М-последовательности, и ухудшению возможности разрешения лучей в многолучевом сигнале.

Способ передачи информации в r-канальной системе, который реализуются в способе-прототипе, как и в способе [1], имеет ряд недостатков, следующих из описания этих способов:

- при использовании для формирования сигналов М-последовательности ρ-го порядка - невозможность передачи в одном символе ρ-разрядного двоичного числа, во все разряды которого записаны нули, и необходимость в этом случае использовать двоичное число, имеющее разрядность ρ-1;

- необходимость снижения скорости передачи для передачи произвольного (ρ-1)-разрядного двоичного числа, в том числе во все ρ-1 разряды которого записаны нули, до значения Vr=r(ρ-1)/T. В этом случае, в частности, при r=8, скорость передачи в такой системе возрастает по сравнению с одноканальной системой не 5.6 раз, а только в 4.8 раза;

- необходимость использования в приемнике отдельной процедуры корреляционной обработки для каждого канала;

- уменьшение, по сравнению с одноканальной системой, базы сигналов. Следствием этого является ухудшение частотно-временных характеристик применяемых сигналов и уменьшение числа элементов N в используемой для формирования сигналов М-последовательности. В результате усложняется обнаружение главного максимума вычисляемой ВКФ из-за возрастания максимумов ее бокового поля, величина которых, как показано в [3], равна 1/√N;

Основной задачей заявляемого способа передачи информации в многоканальной системе гидроакустической связи является повышение скорости передачи по сравнению с одноканальной системой при обеспечении в каждом из каналов помехоустойчивости, не уступающей помехоустойчивости одноканальной системы. Эта задача решается путем применения в формируемых каналах сигналов, имеющих такую же как и в одноканальной системе базу. Техническими результатами предлагаемого способа передачи информации в многоканальной системе гидроакустической связи, по сравнению с прототипом, являются:

- обеспечение в каждом из сформированных ортогональных каналов помехоустойчивости приема, совпадающей с помехоустойчивостью одноканальной системы;

- отсутствие ограничений на содержание вводимой для передачи информации, представляемой в двоичном формате;

- более высокий коэффициент повышения скорости передачи;

- упрощенная процедура обработки принимаемого сигнала, не требующая вычисления ВКФ отдельно для каждого канала.

Для повышения эффективности передачи информации в многоканальной системе гидроакустической связи, содержащей r=2k каналов, где k<n - произвольное целое число, и достижения заявляемых технических результатов в способ передачи, обеспечивающий повышение скорости передачи по сравнению с одноканальной системой связи, в которой используется ансамбль сигналов объемом N=2n-1, имеющих полосу ΔF и длительность Т, сформированных на основе циклических сдвигов М-последовательности n-го порядка, состоящий в том, что в каждом из r каналов, которым присваиваются номера от j=1 до j=r, используется ансамбль сигналов, сформированных на базе циклических сдвигов М-последовательности n-го порядка. Каждый канал обеспечивает передачу в одном информационном символе ρ-разрядного двоичного числа, где ρ=n-k, что позволяет передавать в совокупности r независимых ρ-разрядных двоичных чисел. Для этого в передатчике из подлежащего передаче массива двоичных чисел формируют r последовательных ρ-разрядных двоичных чисел sj, присваивая им номера от j=1 до j=r, и распределяют r сформированных ρ-разрядных двоичных чисел между r каналами с соответствующими номерами. В каждому j-ом канале формируют М-последовательность n-го порядка с циклическим сдвигом ij, номер которого определяется соответствующим ρ-разрядным двоичным числом sj, и на основании сформированных М-последовательностей формируют r излучаемых сигналов, которые имеют в совокупности полосу ΔF и длительность Т. В приемнике для каждого из r каналов с помощью корреляционной обработки определяют номер ij циклического сдвига М-последовательности и соответствующее ρ-разрядное двоичное число sj и размещают ρ-разрядные двоичные числа sj последовательно в соответствии с возрастанием номера j,

введены новые признаки, а именно:

- для формирования информационных символов в зависимости от содержания передаваемого сообщения во всех r каналах используют одну из двух М-последовательностей - основную или вспомогательную - n-го порядка, отличающихся характеристическими полиномами, имеющих полосу ΔF и длительность Т и содержащих N=2n-1 циклических сдвигов;

- массив из N значений циклических сдвигов используемой М-последовательности разбивают на r подмассивов, присваивая им номера от j=1 до j=r, при этом каждый из подмассивов от j=1 до j=r-1 содержит Rj=2ρ циклических сдвигов с номерами ij от (j-1)2ρ+1 до j2ρ, а подмассив с номером r содержит Rr=2ρ-1 значений циклических сдвигов с номерами от (r-1)2ρ+1 до r2ρ-1;

- в передатчике каждое сформированное j-е ρ-разрядное двоичное число преобразуют в десятичную форму;

- определяют для j-го канала номер ij циклического сдвига используемой М-последовательности путем сложения полученного десятичного числа с числом (j-1)2ρ+1, при этом, если определенное для r-го канала номер циклического сдвига ir<2n, то во всех r каналах используют основную М-последовательность, в противном случае - во всех каналах, кроме r-го, используют вспомогательную М-последовательность, а r-й канал при формировании излучаемого сигнала не используют;

- суммируют поразрядно r основных или r-1 вспомогательных М-последовательностей с учетом определенных для них номеров ij циклических сдвигов;

- полученную после суммирования последовательность используют как модулирующую функцию при формировании излучаемого сигнала;

- с использованием известных [4] устройств сформированные сигналы излучают в водную среду в передатчике и принимают в приемнике;

- в приемнике и определяют вид использованной при передаче М-последовательности - основная или вспомогательная;

- определяют r номеров ij циклических сдвигов М-последовательностей, если использовалась основная М-последовательность, или r-1 номеров ij при изменении j от j=1 до j=r-1 - если использовалась вспомогательная М-последовательность, при этом для r-го канала присваивают значение ir=2n;

- из каждого значения ij-го номера циклических сдвигов М-последовательностей, определенного в приемнике, вычитают число (j-1)2ρ+1, полученные r значений преобразуют из десятичного формата в r ρ-разрядных двоичных чисел, присваивая им соответствующие номера от j=1 до j=r.

При использовании заявляемого способа передачи информации в многоканальной системе гидроакустической связи достижение заявленного результата по повышению скорости передачи по сравнению с одноканальной системой при сохранении в каждом из каналов такой же помехоустойчивости, как в одноканальной системе, обеспечивается применением в каждом канале сигналов с базой, равной базе сигнала одноканальной системы, и отсутствием ограничений на содержание передаваемого сообщения. Сущность изобретения поясняется фиг. 1-6, где:

на фиг. 1 условно показано сигнальное пространство информационного символа одноканальной системы передачи информации, основанной на использовании циклических сдвигов М-последовательности порядка n=10;

- на фиг. 2 условно показано сигнальное пространство информационного символа 8-канальной системы передачи информации, рассмотренной в [1];

- на фиг. 3 условно показано сигнальное пространство информационного символа 8-канальной системы передачи информации, рассмотренной в [2];

- на фиг. 4 показан вид нормированной АКФ М-последовательности, имеющей длительность Т, в которой может быть реализовано N циклических сдвигов;

- на фиг. 5 условно показано сигнальное пространство информационного символа 8-канальной системы связи, в которой реализуется предлагаемый способ передачи информации.

- на фиг. 6 показан пример ВКФ, вычисленной в приемнике 8-канальной системы связи, в которой реализуется предлагаемый способ передачи информации.

Для описания заявляемого способа передачи информации в многоканальной системе гидроакустической связи целесообразно воспользоваться конкретным численным примером

Пусть для передачи сообщения в одноканальной системе сигналы в каждом информационном символе имеют базу B=ΔFT и формируется на основе циклических сдвигов М-последовательности 10-го порядка (n=10). М-последовательность может формироваться программно или, как показано в [3], 10-разрядным регистром сдвига с обратными связями, соответствующими выбранному характеристическому полиному. Для 10-разрядного регистра сдвига таких вариантов организации обратных связей, формирующих М-последовательности, и соответственно, характеристических полиномов и М-последовательностей может быть 60 [3]. Все М-последовательности попарно не коррелированны.

М-последовательность 10-го порядка может иметь N=210-1=1023 циклических сдвига относительно некоторого исходного состояния, соответствующего, например, записи «1» во все 10 разрядов регистра. Циклическим сдвигам, в соответствии с заявляемым способом, присваиваются номера от i=1 до i=1023.

Пусть для повышения скорости передачи используется многоканальная система, состоящая из r=23=8 каналов (k=3), каждому из которых присваиваются номера от j=1 до j=8. Для формирования ортогональных каналов массив из N=1023 номеров циклических сдвигов М-последовательности разделяется на 8 подмассивов, которым присваиваются номера от j=1 до j=8. В каждом подмассиве от j=1 до j=7 содержится R=2ρ=128 номеров циклических сдвигов (ρ=n-k=7); в подмассиве j=8 - только R=2ρ-1=127 номеров. Правило, в соответствии с которым определяется минимальный номер ijmin j-го подмассива, описывается соотношением

Во всех каналах используется одинаковая М-последовательность, имеющая, как и в одноканальной системе, N=1023, а база сигналов, формируемых в каждом из каналов, равна B=ΔFT. Это обеспечивает для каждого из каналов сохранение помехоустойчивости, а также отношения максимума ВКФ к уровню ее бокового поля такими же, какие имеются в одноканальной системе. В каждом канале с номером j используется подмассив циклических сдвигов М-последовательности, имеющий такой же номер, т.е. номера циклических сдвигов для разных каналов не совпадают. Это, с учетом формы автокорреляционной функции (АКФ) М-последовательности (фиг. 4), приведенной в [3], обеспечивает ортогональность каналов, поскольку для формирования сигналов используются М-последовательности, отличающиеся не менее, чем на один циклический сдвиг. Соответствие между номерами у подмассивов и содержащимися в них номерами j циклических сдвигов М-последовательности показано в таблице.

В передатчике подлежащее передаче сообщение, представленное в виде массива двоичных чисел, разделяют на 7-разрядные сегменты, являющиеся, по сути, 7-разрядными двоичными числами s(2), содержащими от семи нулей до семи единиц. Восемь следующих друг за другом двоичных чисел, которым присваиваются номера от j=1 до j=8, используются для формирования излучаемого сигнала. Для этого двоичные числа s(2)j преобразуются в десятичный формат, в результате чего формируются десятичные числа s(10)j, которые, в зависимости от содержания соответствующего двоичного числа, могут иметь значения от 0 до 127. Полученные значения десятичных чисел s(10)j используются для определения номера ij циклического сдвига исходной М-последовательности, которую можно назвать основной. Таким образом, исходная М-последовательность, имеющая циклический сдвиг ij, является Mj-последовательностью, используемой в j-ом канале. Правило, в соответствии с которым определяется номер ij, описывается соотношением

В частности: если s(10)j=0, то ij=(j-1)128+1; если s(10)j=127, то ij=(j-1)128+128=j128.

Сформированные восемь Mj-последовательностей со своими циклическими сдвигами суммируют поразрядно, в результате чего образуется суммарная последовательность s, которую используют как модулирующую функцию при формировании излучаемого информационного символа. Сигнальное пространство для предлагаемого способа передачи сообщения иллюстрируется фиг. 5.

При этом, если для канала с номером j=8 число, то s(10)8=127, и, соответственно, i8=1024. Поскольку циклического сдвига с таким номером в М-последовательности 10-го порядка не имеется, то вместо основной М-последовательности используют другую М-последовательность, которую можно назвать вспомогательной вспомогательную М-последовательность, сигнал для канала с номером j=8 не формируют, поразрядно складывают не восемь, а только семь Mj-последовательностей для каналов с номерами от j=1 до j=7, а признаком того, что в канале с номером j=8 передается информация, соответствующая двоичному числу s(2)8=1111111(2), является замена при формировании информационного символа основной М-последовательности на вспомогательную. Следует отметить, что при равновероятном появлении подлежащего передаче произвольного двоичного числа из общего количества 128, подобная ситуация, требующая замены основной М-последовательности на вспомогательную, возникает менее чем в 1% случаев.

Все описанные процедуры выполняются программно.

Таким образом, сформированный сигнал представляет собой сумму из восьми (или из семи) сигналов, имеющих одинаковую длительность Т и излучаемых в общей полосе частот ΔF.

В приемнике, после демодуляции входного сигнала и выделения модулирующей последовательности s, вычисляют ВКФ между последовательностью s и основной М-последовательностью, которую используют в корреляторе в качестве опорного сигнала. Вычисленная ВКФ имеет, в рассматриваемом случае, 8 максимумов, что иллюстрируется фиг. 6. Этим максимумам, по мере увеличения их отстояния относительно начальной точки ВКФ, присваивают номера от j=1 до j=8. Отстояние местоположения максимумов от начальной точки ВКФ соответствует номеру ij циклического сдвига Mj-последовательности. Таким образом, вычисляя в приемнике положения максимумов ВКФ, определяют, с учетом (2), значения S(10)j и соответствующие им двоичные числа s(2)j. Размещая числа s(2)j последовательно в порядке возрастания номера j, восстанавливают переданное сообщение.

Поскольку приемник настроен на работу с основной M-последовательностью, что необходимо более чем в 99% случаев передачи сообщений, то, в случае использования в передатчике вспомогательной М-последовательности, сигнал обнаружен не будет. Поэтому при отсутствии обнаружения приемник перестраивают на работу со вспомогательной М-последовательностью. При этом вычисленная ВКФ будет иметь семь максимумов, определяющих числа s(2)j для номеров от j=1 до j=7, а для j=8 принимают значение двоичного числа s(2)8=1111111.

Таким образом, в рассмотренном примере скорость передачи произвольных сообщений составляет V=56/T бит/с дв. ед., то есть, по сравнению с прототипом, повышена на 17%.

Введение новых процедур в способ передачи информации в многоканальной системе гидроакустической связи обеспечивает заявленные технические результаты, состоящие в повышении эффективности передачи информации по гидроакустическому каналу.

Источники информации

1. Кранц В.З., Сечин В.В. О повышении скорости передачи системы связи со сложными сигналами в условиях многолучевого распространения. Сборник докладов Четвертой научно-практической конференции "Гидроакустическая связь и гидроакустические средства аварийно-спасательного назначения". ОАО "НИИ гидросвязи "Штиль", Волгоград, 10-13 июля, 2007.

2. Бобровский И.В. и др. Экспериментальные исследования гидроакустической системы связи с шумоподобными сигналами в условиях черного моря при воздействии помех различного типа. Гидроакустика, 2016. Вып. 25(1).

3. Алексеев А.И. и др. Теория и применение псевдослучайных сигналов. Изд. "Наука", М., 1969.

4. Евтютов А.П. и др. Справочник по гидроакустике. Изд. "Судостроение", Л., 1988.

Похожие патенты RU2720888C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ С ШУМОПОДОБНЫМИ СИГНАЛАМИ 2014
  • Голубев Анатолий Геннадиевич
RU2566500C1
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЕ СВЯЗИ С ШУМОПОДОБНЫМИ СИГНАЛАМИ 2014
  • Голубев Анатолий Геннадиевич
RU2571872C1
Способ передачи информации в цифровой системе связи с шумоподобными сигналами 2016
  • Голубев Анатолий Геннадиевич
RU2617122C1
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ С ШУМОПОДОБНЫМИ СИГНАЛАМИ 2014
  • Голубев Анатолий Геннадиевич
RU2549188C1
Способ передачи информации в системах связи с шумоподобными сигналами 2016
  • Голубев Анатолий Геннадиевич
RU2633614C1
Способ передачи и приема дискретных сообщений в комплексе декаметровой радиосвязи 2020
  • Шадрин Борис Григорьевич
  • Дворянчиков Виталий Алексеевич
RU2743233C1
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ С ШУМОПОДОБНЫМИ СИГНАЛАМИ 2014
  • Голубев Анатолий Геннадиевич
RU2562769C1
Комплекс декаметровой радиосвязи 2020
  • Шадрин Борис Григорьевич
  • Дворянчиков Виталий Алексеевич
RU2737763C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ ШУМОПОДОБНЫХ ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ 2014
  • Безручко Федор Владимирович
  • Бурдинский Игорь Николаевич
  • Карабанов Иван Вячеславович
  • Линник Михаил Александрович
  • Миронов Андрей Сергеевич
  • Отческий Семен Александрович
RU2552534C1
Способ обнаружения сигнала синхронизации широкополосной системы гидроакустической связи 2023
  • Блинов Даниил Александрович
  • Чилингаров Артем Олегович
RU2807328C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 720 888 C2

Реферат патента 2020 года Способ передачи информации в многоканальной системе гидроакустической связи

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системе гидроакустической связи. Технический результат состоит в повышении скорости передачи сигналов связи. Для этого массив из N=2n-1 циклических сдвигов М-последовательности разделяется на подмассивы. Подлежащее передаче сообщение, представленное в двоичном виде, разбивают на секции, число которых соответствует числу каналов. Эти секции, являющиеся по сути двоичными числами, определяют для каждого канала номер циклического сдвига М-последовательности. Все сформированные М-последовательности с учетом определенных для них циклических сдвигов суммируют поразрядно и полученную после суммирования последовательность используют как модулирующую функцию при формировании излучаемого в водную среду сигнала. В приемнике в принятых сигналах после их демодуляции выделяют модулирующую функцию. С помощью коррелятора вычисляют взаимно корреляционную функцию, которая имеет число максимумов, равное числу суммируемых в передатчике М-последовательностей, определяют их циклические сдвиги и соответствующее этим сдвигам содержание передаваемого сообщения. 6 ил., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 720 888 C2

Способ передачи информации в многоканальной системе гидроакустической связи, передатчик и приемник которой содержит r=2k каналов, где k<n - произвольное целое число, при этом в передатчике используют ансамбль сигналов объемом N=2n-1, имеющих полосу ΔF и длительность Т, сформированных на основе циклических сдвигов М-последовательности n-го порядка, состоящий в том, что в каждом из r каналов, которым присваивают номера от j=1 до j=r, используют ансамбль сигналов, сформированных на базе циклических сдвигов M-последовательности ρ-го порядка, где ρ=n-k, и каждый канал обеспечивает передачу в одном информационном символе ρ-разрядного двоичного числа, что позволяет передавать в совокупности r независимых ρ-разрядных двоичных чисел, для чего в передатчике из подлежащего передаче массива двоичных чисел формируют последовательных ρ-разрядных двоичных чисел sj, присваивая им номера от j=1 до j=r, распределяют r сформированных ρ-разрядных двоичных чисел между r каналами с соответствующими номерами, формируют в каждом j-м канале М-последовательность ρ-го порядка с циклическим сдвигом, номер которого определяется соответствующим ρ-разрядным двоичным числом sj, на основании сформированных М-последовательностей формируют r излучаемых сигналов, которые имеют в совокупности полосу ΔF и длительность Т, сформированные сигналы излучают в водную среду, а в приемнике для каждого из r каналов с помощью корреляционной обработки определяют номер ij циклического сдвига М-последовательности и соответствующее ρ-разрядное двоичное число sj и размещают ρ-разрядные двоичные числа sj последовательно в соответствии с возрастанием номера j, отличающийся тем, что для формирования информационных символов во всех каналах используют одну из двух М-последовательностей - основную или вспомогательную - n-го порядка, отличающихся характеристическими полиномами, имеющих полосу ΔF и длительность Т и содержащих N=2n-1 циклических сдвигов; массив из N значений циклических сдвигов используемой М-последовательности разбивают на r подмассивов, присваивая им номера от j=1 до j=r, при этом каждый из подмассивов, имеющих номера от j=1 до j=r-1, содержит Rj=2ρ циклических сдвигов с номерами ij от (j-1)2ρ+1 до j2ρ, а подмассив с номером r содержит Rr=2ρ-1 значений циклических сдвигов с номерами от (r-1)2ρ+1 до r2ρ-1; в передатчике каждое сформированное j-е ρ-разрядное двоичное число преобразуют в десятичную форму; определяют для j-го канала номер ij циклического сдвига используемой М-последовательности путем сложения полученного десятичного числа с числом (j-1)2ρ+1, при этом если определенный для r-го канала номер циклического сдвига ij<2n, то во всех r каналах используют основную M-последовательность, в противном случае - во всех каналах, кроме r-го, используют вспомогательную М-последовательность, а r-й канал при формировании излучаемого сигнала не используют; суммируют поразрядно r основных или r-1 вспомогательных М-последовательностей с учетом определенных для них номеров ij циклических сдвигов; полученную после суммирования последовательность используют как модулирующую функцию при формировании излучаемого сигнала; в приемнике определяют вид использованной при передаче М-последовательности - основная или вспомогательная; определяют r номеров ij циклических сдвигов М-последовательностей, если использовалась основная М-последовательность, или r-1 номеров ij при изменении j от j=1 до j=r-1 - если использовалась вспомогательная М-последовательность, при этом для r-го канала присваивают значение ir=2n; из каждого значения ij-го номера циклических сдвигов М-последовательностей, определенного в приемнике, вычитают число (j-1)2ρ+1, полученные r значений преобразуют из десятичного формата в r ρ-разрядных двоичных чисел, присваивая им соответствующие номера от j=1 до j=r.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2720888C2

СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО ГИДРОАКУСТИЧЕСКОМУ КАНАЛУ СВЯЗИ В УСЛОВИЯХ МНОГОЛУЧЕВОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ СИГНАЛА 2014
  • Бобровский Игорь Владимирович
  • Кубкин Виталий Анатольевич
  • Литвиненко Сергей Леонидович
  • Дмитриев Станислав Михайлович
  • Куликов Павле Владимирович
  • Терлянский Александр Сергеевич
RU2571390C1
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЕ СВЯЗИ С ШУМОПОДОБНЫМИ СИГНАЛАМИ 2014
  • Голубев Анатолий Геннадиевич
RU2571872C1
US 5412620 A1, 05.02.1995
CN 103618686 B1, 18.01.2018.

RU 2 720 888 C2

Авторы

Кранц Виталий Залманович

Ерошенко Сергей Владимирович

Островский Дмитрий Борисович

Даты

2020-05-13Публикация

2018-04-12Подача