[go: up one dir, main page]

RU2762376C1 - Method for transmitting and receiving signals in the mode of operating frequency hopping spread spectrum - Google Patents

Method for transmitting and receiving signals in the mode of operating frequency hopping spread spectrum Download PDF

Info

Publication number
RU2762376C1
RU2762376C1 RU2021107373A RU2021107373A RU2762376C1 RU 2762376 C1 RU2762376 C1 RU 2762376C1 RU 2021107373 A RU2021107373 A RU 2021107373A RU 2021107373 A RU2021107373 A RU 2021107373A RU 2762376 C1 RU2762376 C1 RU 2762376C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
operating frequency
value
pseudo
frequencies
Prior art date
Application number
RU2021107373A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Викторович Дворников
Александр Викторович Пшеничников
Сергей Сергеевич Манаенко
Яков Яковлевич Левин
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения"
Priority to RU2021107373A priority Critical patent/RU2762376C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2762376C1 publication Critical patent/RU2762376C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/713Spread spectrum techniques using frequency hopping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering.SUBSTANCE: invention relates to the field of radio engineering and can be used in noise-proof radio communication systems with Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS). The expected result is achieved, in particular, by the fact that the transmission of an information signal, represented by a set of zeros and ones, is carried out at two different frequencies, each of which is not a frequency selected based on a pseudo-random sequence.EFFECT: increase in the noise immunity of receiving signals in the FHSS mode under the conditions of interference from radio electronic systems consistent with the signal spectrum.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для применения в помехозащищенных системах радиосвязи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ).The invention relates to the field of radio engineering and is intended for use in anti-jamming radio communication systems with pseudo-random frequency tuning (PFC).

Известен способ формирования сигнала с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, описанный в (Патент РФ №2343638, «Линия радиосвязи для сигналов с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты», МПК H04J 13/06, опубл. 10.01.2009 Бюл. №1) В этом способе входную информацию разбивают на К параллельных потоков, преобразуют в модулированные радиочастоты, переносят на выходные радиочастоты, определяемые псевдослучайной последовательностью, причем время работы на каждой частоте в каждом потоке регулируют изменением уровня сигнала в i-ом (1<i≤K) потоке.A known method of generating a signal with pseudo-random tuning of the operating frequency, described in (RF Patent No. 2343638, "Radio communication line for signals with pseudo-random tuning of the operating frequency", IPC H04J 13/06, publ. 10.01.2009 Bull. No. 1) In this method, the input information is divided into K parallel streams, converted into modulated radio frequencies, transferred to output radio frequencies determined by a pseudo-random sequence, and the operating time at each frequency in each stream is regulated by changing the signal level in the i-th (1 <i≤K) stream.

Однако известный способ имеет низкую помехозащищенность приема сигналов при воздействии помех от радиоэлектронных средств (РЭС), согласованных со спектром сигнала.However, the known method has a low noise immunity of receiving signals when exposed to interference from radio electronic means (RES), matched with the signal spectrum.

Известен «Способ передачи дискретной информации в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты». (Патент РФ №2228575, мпк Н04В 1/713, опубл. 10.05.2004 Бюл. №13). В этом способе частоты сигнала модулируют помехоустойчивым кодом, а перестройку передатчика осуществляют одновременно на несколько частот.Known "Method for transmitting discrete information in a radio link with pseudo-random restructuring of the operating frequency". (RF patent No. 2228575, MPK Н04В 1/713, publ. 05/10/2004 Bull. No. 13). In this method, the signal frequencies are modulated with an error-correcting code, and the transmitter is re-tuned simultaneously for several frequencies.

Однако данный способ, как и предыдущий аналог, характеризуется низкой помехозащищенностью приема сигналов при воздействии помех от РЭС, согласованных со спектром сигнала.However, this method, like the previous analogue, is characterized by low noise immunity of signal reception under the influence of interference from RES, matched with the signal spectrum.

Наиболее близким по технической сущности (прототипом) к заявляемому изобретению является «Способ передачи информации с внутрисимвольной псевдослучайной перестройкой рабочей частоты» (Патент РФ №2533077, МПК H04L 9/20, опубл. 20.11.2014 Бюл. №32).The closest in technical essence (prototype) to the claimed invention is "Method of information transmission with intra-symbol pseudo-random tuning of the operating frequency" (RF Patent No. 2533077, IPC H04L 9/20, publ. 20.11.2014 Bull. No. 32).

Согласно способу-прототипу сигнал с ППРЧ формируют следующим образом.According to the prototype method, the signal with frequency hopping is generated as follows.

На передающей стороне полезная информация разбивается на символы, каждый длиною в несколько бит, которые, в свою очередь, разносятся на независимые частотные элементы, каждый из которых передается поочередно на своей частоте в соответствии с заданной псевдослучайной последовательностью. При этом каждый частотный элемент представляет собой одну из заданного ансамбля ортогональных фазомодулированных кодовых последовательностей, одинаковую в пределах одного символа, номер которой также связан с передаваемым символом. А на приемной стороне осуществляется прием посимвольно на всех возможных, в соответствии с заданной псевдослучайной последовательностью, для данного символа частотах, при этом для каждого частотного элемента определяется номер несущей частоты и номер кодовой последовательности. После чего составляется частотно-временная матрица, на основании которой, а также с учетом номера кодовой последовательности определяется передаваемый символ и соответствующие символу биты информации передаются получателю сообщения.On the transmitting side, the useful information is divided into symbols, each with a length of several bits, which, in turn, are separated into independent frequency elements, each of which is transmitted alternately at its own frequency in accordance with a given pseudo-random sequence. In this case, each frequency element is one of a given ensemble of orthogonal phase-modulated code sequences, the same within one symbol, the number of which is also associated with the transmitted symbol. And on the receiving side, reception is carried out symbol by symbol at all possible frequencies, in accordance with a given pseudo-random sequence, for a given symbol, while the carrier frequency number and the code sequence number are determined for each frequency element. After that, a time-frequency matrix is compiled, on the basis of which, and also taking into account the number of the code sequence, the transmitted symbol is determined and the information bits corresponding to the symbol are transmitted to the recipient of the message.

Недостатком способа-прототипа является низкая помехозащищенность приема сигналов в режиме ППРЧ при воздействии помех от РЭС, согласованных со спектром сигнала. Поскольку на каждой частоте, используемой для передачи сигнала в режиме с ППРЧ, параметры спектра сигнала остаются неизменными.The disadvantage of the prototype method is the low noise immunity of receiving signals in the frequency hopping mode when exposed to interference from the RES, matched with the signal spectrum. Since at each frequency used to transmit a signal in the frequency hopping mode, the parameters of the signal spectrum remain unchanged.

Задачей изобретения является создание способа позволяющего за счет увлечения базы сигнала на основе технологии ППРЧ и различающихся методов формирования и обработки радиосигнала.The objective of the invention is to create a method that allows due to the dragging of the signal base on the basis of frequency hopping technology and different methods of forming and processing a radio signal.

Техническим результатом является повышение помехозащищенности приема сигналов в режиме ППРЧ в условиях воздействия помех от РЭС, согласованных со спектром сигнала.The technical result is to increase the noise immunity of receiving signals in the frequency hopping mode under the influence of interference from the RES, matched with the signal spectrum.

Технический результат достигается тем, что в способе передачи и приема сигналов в режиме псевдослучайной перестройки рабочей частоты, заключающимся в том, что предварительно перед сеансом связи формируют n гармонических колебаний, причем n всегда четное число, используемых в качестве рабочих частот для режима псевдослучайной перестройки рабочих частот, затем каждой рабочей частоте присваивают порядковый номер

Figure 00000001
перед выбором очередной рабочей частоты в соответствии с заданной псевдослучайной последовательностью каждый раз задают новое число d, значение которого всегда целое и меньше чем n/2, определяют номер текущей рабочей частоты для передачи очередного бита информации следующим образом, если значение очередного информационного бита равно единице, то номер текущей рабочей частоты, далее определяемую как суммарная частота, вычисляют путем суммирования значения nil и числа d, а если значение очередного информационного бита равно нулю, то номер текущей рабочей частоты, далее определяемую как разностная частота, вычисляют путем вычитания из значения n/2 числа d, на текущей рабочей частоте формируют фазоманипулированный сигнал, который излучают в сторону корреспондента, на стороне корреспондента прием осуществляют одновременно и на суммарной, и на разностной частотах, значения которых вычисляют аналогичным передающей стороне образом, и над принятыми сигналами на длительности информационного бита осуществляют амплитудное детектирование, после чего сравнивают уровни детектированных сигналов, если уровень детектированного сигнала на суммарной частоте превышает уровень детектированного сигнала на разностной частоте, то принимают решение о принятом информационном бите равном значению единица, в противном случае - о принятом информационном бите равном значению нуля.The technical result is achieved by the fact that in the method of transmitting and receiving signals in the mode of pseudo-random tuning of the operating frequency, which consists in the fact that before the communication session, n harmonic oscillations are formed, and n is always an even number used as operating frequencies for the mode of pseudo-random tuning of the operating frequencies , then each operating frequency is assigned a serial number
Figure 00000001
before choosing the next operating frequency in accordance with a given pseudo-random sequence, each time set a new number d, the value of which is always an integer and less than n / 2, determine the number of the current operating frequency for transmitting the next bit of information as follows, if the value of the next information bit is equal to one, then the number of the current operating frequency, further defined as the total frequency, is calculated by summing the value of nil and the number d, and if the value of the next information bit is zero, then the number of the current operating frequency, further defined as the difference frequency, is calculated by subtracting from the value n / 2 numbers d, a phase-shift keyed signal is formed at the current operating frequency, which is emitted towards the correspondent, on the correspondent's side, reception is carried out simultaneously at the total and at the difference frequencies, the values of which are calculated in a similar way to the transmitting side, and over the received signals on the duration of the information bit amplitude detection is performed, after which the levels of the detected signals are compared, if the level of the detected signal at the sum frequency exceeds the level of the detected signal at the difference frequency, then a decision is made on the received information bit equal to the value one, otherwise - on the received information bit equal to the value of zero.

Технический результат достигается благодаря новой совокупности существенных признаков. В заявляемом способе повышение помехозащищенности осуществляется за счет увлечения базы сигнала на основе технологии ППРЧ и различающихся методов формирования и обработки радиосигнала.The technical result is achieved thanks to a new set of essential features. In the claimed method, the increase in noise immunity is carried out by increasing the signal base based on the frequency hopping technology and different methods of generating and processing the radio signal.

Поясним возможность достижения указанного технического результата.Let us explain the possibility of achieving the specified technical result.

В прототипе реализуется алгоритм формирования радиосигнала в режиме ППРЧ, при котором неопределенным является выбор рабочих частот опорного колебания и разнесение информационных символов на частотные элементы.The prototype implements an algorithm for generating a radio signal in the frequency hopping mode, in which the choice of operating frequencies of the reference oscillation and the spacing of information symbols into frequency elements is uncertain.

Режим помехозащиты, способы модуляции и демодуляции сигналов при его формировании и обработке являются известными. Поэтому воздействие помех от РЭС, согласованных со спектром сигнала, обуславливают снижение помехозащищенности.Noise protection mode, methods of modulation and demodulation of signals during its generation and processing are known. Therefore, the effect of interference from RES, matched with the signal spectrum, leads to a decrease in noise immunity.

В заявляемом способе перед каждой передачей информационного бита на основе псевдослучайной последовательности производится выбор двух рабочих частот, симметрично расположенных относительно центральной частоты пронумированной группы рабочих частот. Окончательный выбор текущей рабочей частоты производится на основе значения информационного бита, подлежащего передаче. Исходя из условия, что конкретное значения информационного бита (ноль или единица) является случайным, то выбор текущей рабочей частоты для системы противодействия будет случайным. Согласно [Борисов В.И., Зинчук В.М., Лимарев А.Е. Помехозащищенность систем радиосвязи расширением спектра сигналов методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты // под ред. В.И. Борисова; изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: РадиоСофт, 2008. - 512 с.] данный режим является псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ).In the claimed method, before each transmission of an information bit, on the basis of a pseudo-random sequence, two operating frequencies are selected, symmetrically located relative to the central frequency of the numbered group of operating frequencies. The final selection of the current operating frequency is based on the value of the information bit to be transmitted. Based on the condition that the specific value of the information bit (zero or one) is random, then the choice of the current operating frequency for the countermeasure system will be random. According to [Borisov V.I., Zinchuk V.M., Limarev A.E. Noise immunity of radio communication systems by expanding the spectrum of signals by the method of pseudo-random tuning of the operating frequency // Ed. IN AND. Borisov; ed. 2nd, rev. and add. - M .: RadioSoft, 2008. - 512 p.] This mode is a pseudo-random restructuring of the operating frequency (PPRCH).

Кроме того, на выбранной текущей рабочей частоте осуществляется фазовая модуляция несущей, а демодуляция радиосигнала производится методами амплитудного детектирования на длительности излучения одновременно на двух частотах: на одной частоте осуществляется передача сигнала, непреднамеренное (шум) и мешающее воздействие РЭС, на другой воздействует только шум. Поэтому помехоустойчивость приема информационного сигнала в заданных условиях возрастает.In addition, at the selected current operating frequency, phase modulation of the carrier is carried out, and the demodulation of the radio signal is performed by methods of amplitude detection on the duration of radiation simultaneously at two frequencies: at one frequency, a signal is transmitted, unintentional (noise) and interfering effect of the RES, the other is affected only by noise. Therefore, the noise immunity of receiving an information signal under given conditions increases.

Для системы противодействия радиосигнал на текущей рабочей частоте идентифицируется радиосигналом фазовой телеграфии, а не амплитудной телеграфии. Таким образом схема обработки радиосигнала на рабочей частоте при приеме отличается от схемы его формирования, что усложняет принятие решение на постановку помех для системы противодействия и улучшает свойства структурной скрытности радиосигнала.For the countermeasure system, the radio signal at the current operating frequency is identified by the phase telegraphy radio signal, not the amplitude telegraphy signal. Thus, the scheme for processing a radio signal at the operating frequency during reception differs from the scheme for its formation, which complicates the decision to set up interference for the countermeasures system and improves the properties of the structural secrecy of the radio signal.

Согласно, [Борисов В.И., Зинчук В. М. Помехозащищенность систем радиосвязи вероятностно-временной подход. М.: Радио и связь, 1999. - С. 252. См. стр. 10-20] помехозащищенность систем радиосвязи зависит от структурной скрытности и помехоустойчивости радиосигнала. А в заявляемом способе реализуется улучшение свойств помехоустойчивости и скрытности, что и определяет повышение помехозащищенности.According to [Borisov VI, Zinchuk VM Interference protection of radio communication systems probabilistic-time approach. M .: Radio and communication, 1999. - P. 252. See pp. 10-20] the noise immunity of radio communication systems depends on the structural secrecy and noise immunity of the radio signal. And in the claimed method, an improvement in the properties of noise immunity and secrecy is realized, which determines the increase in noise immunity.

Заявленный способ поясняется чертежом, на котором показаны: Фиг. 1 - а) временная диаграмма информационного бита «1»;The claimed method is illustrated by the drawing, which shows: FIG. 1 - a) the timing diagram of the information bit "1";

б) временные диаграммы сигналов суммарной и разностной частоты;b) timing diagrams of the sum and difference frequency signals;

в) спектр сигнала на суммарной и разностной частотах;c) the spectrum of the signal at the sum and difference frequencies;

г) временные диаграммы детектированных сигналов на суммарной и разностной частоте.d) timing diagrams of the detected signals at the sum and difference frequencies.

Реализация заявляемого способа в соответствии с фиг. 1 осуществляется следующим образом:The implementation of the proposed method in accordance with Fig. 1 is carried out as follows:

1. Предварительно перед сеансом связи формируют n гармонических колебаний, причем n всегда четное число, используемых в качестве рабочих частот для режима псевдослучайной перестройки рабочих частот, затем каждой рабочей частоте присваивают порядковый номер

Figure 00000002
1. Before the communication session, n harmonic oscillations are formed, and n is always an even number, used as operating frequencies for the mode of pseudo-random tuning of operating frequencies, then each operating frequency is assigned a serial number
Figure 00000002

Процедура формирования четной группы гармонических колебаний аналогична процедуре синтеза частот, которая может быть получена на основе известных способов прямого или косвенного синтеза частот [см., например, патент РФ №2702572 от 28.11.19 «Синтезатор частот», авторов Очкова Д.С, Формальнова И.С. и др.].The procedure for forming an even group of harmonic oscillations is similar to the procedure for synthesizing frequencies, which can be obtained on the basis of known methods of direct or indirect synthesis of frequencies [see, for example, RF patent No. 2702572 dated 11.28.19 "Frequency synthesizer", authors Ochkov DS, Formalnova I.S. and etc.].

Процедура формирования пронумерованной группы частот

Figure 00000003
является известной и приведена, в частности, в [Патенте РФ №2602990 от 20.11.16 «Способ адаптивной передачи данных в радиолинии с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты», авторов Дворникова С.В., Пшеничникова А.В. и др.].Procedure for generating a numbered frequency group
Figure 00000003
is known and is given, in particular, in [RF Patent No. 2602990 dated 20.11.16 "Method for adaptive transmission of data in a radio link with pseudo-random tuning of the operating frequency", authors SV Dvornikov, AV Pshenichnikov. and etc.].

2. Полезную информацию разбивают на биты, каждый из которых поочередно передают на своей частоте, выбор которой осуществляют в соответствии с заданной псевдослучайной последовательностью.2. Useful information is divided into bits, each of which is alternately transmitted at its own frequency, the choice of which is carried out in accordance with a given pseudo-random sequence.

Данная процедура отражает порядок выбора рабочих частот в режиме ППРЧ и полностью идентична способу-прототипу.This procedure reflects the procedure for selecting operating frequencies in the frequency hopping mode and is completely identical to the prototype method.

3. Перед выбором очередной рабочей частоты в соответствии с заданной псевдослучайной последовательностью каждый раз задают новое число d, значение которого всегда целое и меньше чем n/2.3. Before choosing the next operating frequency in accordance with the given pseudo-random sequence, each time set a new number d, the value of which is always integer and less than n / 2.

Операция получения целого числа d меньшего n/2 из случайной кодовой последовательности основывается на выборе номера интервала отрезка длиной nil в зависимости от кодовой последовательности. Данная операция известна и приведена, например, в [Патенте РФ №2273099 от 27.03.06 «Радиолиния с программной перестройкой рабочей частоты», авторов Пшеничникова А.В., Семисошенко М.А]. Отличительной особенностью указанной операции являются задание целочисленных значений границ интервалов. Другой вариант реализации может быть основан на генерации случайных чисел с ограничением максимального значения, см., например, [Патент РФ №2424551 от 10.04.11 «Способ генерации случайных чисел», автора Минакова В. А.].The operation of obtaining an integer d less than n / 2 from a random code sequence is based on the choice of the interval number of a segment of length nil, depending on the code sequence. This operation is known and is given, for example, in [RF Patent No. 2273099 dated 03/27/06 "Radio link with programmed tuning of the operating frequency", authors AV Pshenichnikov, MA Semisoshenko]. A distinctive feature of this operation is the setting of integer values of the interval boundaries. Another implementation option can be based on the generation of random numbers with a maximum value limitation, see, for example, [RF Patent No. 2424551 dated 04/10/11 "Method for generating random numbers", author Minakov VA].

4. Определяют номер текущей рабочей частоты для передачи очередного бита информации следующим образом, если значение очередного информационного бита

Figure 00000004
равно единице (см. фиг. 1а), то номер частоты, далее определяемую как суммарная частота
Figure 00000005
вычисляют путем суммирования значения n/2 и числа
Figure 00000006
а если значение очередного информационного бита равно нулю, то номер частоты, далее определяемую как разностная частота
Figure 00000007
вычисляют путем вычитания из значения n/2 числа d (Δ=n/2-d).4. Determine the number of the current operating frequency for transmitting the next bit of information as follows, if the value of the next information bit
Figure 00000004
is equal to one (see Fig. 1a), then the frequency number, further defined as the total frequency
Figure 00000005
calculated by summing the value n / 2 and the number
Figure 00000006
and if the value of the next information bit is equal to zero, then the frequency number, further defined as the difference frequency
Figure 00000007
calculated by subtracting the number d (Δ = n / 2-d) from the value n / 2.

Данные операции представляют собой логико-арифметические действия и могут быть реализованы программно на базе цифровых процессоров. Такой способ реализации приведен, например, в [Патенте РФ №2273099 от 27.03.06 «Радиолиния с программной перестройкой рабочей частоты», авторов Пшеничникова А.В., Семисошенко М.А].These operations are logical-arithmetic operations and can be implemented in software based on digital processors. Such a method of implementation is given, for example, in [RF Patent No. 2273099 dated 03/27/2006 "Radio link with programmed frequency tuning", the authors are AV Pshenichnikov, MA Semisoshenko].

5. На текущей рабочей частоте формируют фазоманипулированный сигнал, который излучают в сторону корреспондента, (см. фиг. 1б).5. At the current operating frequency, a phase-shift keyed signal is generated, which is emitted towards the correspondent (see Fig. 1b).

Процедура фазовой модуляции является известной и реализована, например, в [Патенте РФ №2481700 от 20.08.12 «Способ фазовой модуляции и демодуляции высокочастотных сигналов и устройство его реализации», авторов Головкова А.А., Милютина И.А.].The phase modulation procedure is known and is implemented, for example, in [RF Patent No. 2481700 from 08.20.12 "Method for phase modulation and demodulation of high-frequency signals and a device for its implementation", authors AA Golovkov, IA Milyutin].

6. Принимают сигнал на частотах, определенных в соответствии с заданной псевдослучайной последовательностью, одновременно и на суммарной

Figure 00000008
и на разностной
Figure 00000009
частотах, значения которых вычисляют аналогичным передающей стороне образом (см. фиг. 1в).6. Receive a signal at frequencies determined in accordance with a given pseudo-random sequence, simultaneously and at the total
Figure 00000008
and on the difference
Figure 00000009
frequencies, the values of which are calculated in a similar way to the transmitting side (see Fig. 1c).

Процедура приема сигнала в соответствии с заданной псевдослучайной последовательностью, характеризует режим псевдослучайной перестройки и идентична способу-прототипу. В отличие от способа-прототипа прием осуществляется одновременно на суммарной и разностной частотах, номера которых вычисляют согласно п. 4.The procedure for receiving a signal in accordance with a given pseudo-random sequence characterizes the pseudo-random rearrangement mode and is identical to the prototype method. In contrast to the prototype method, reception is carried out simultaneously at the total and difference frequencies, the numbers of which are calculated in accordance with clause 4.

7. Над принятыми излучениями на длительности информационного бита осуществляют амплитудное детектирование (см. фиг. 1г).7. Amplitude detection is performed over the received radiations for the duration of the information bit (see Fig. 1d).

Процедура амплитудного детектирования является известной и представлена, например, в [Патенте РФ №2328068 от 27.06.08 «Амплитудный детектор», автора Зезюнкова В.П.].The amplitude detection procedure is known and is presented, for example, in [RF Patent No. 2328068 dated 06/27/2008 "Amplitude detector" by VP Zezyunkov].

8. Время амплитудного детектирования задают временем излучения блока двоичной последовательности, а полосу детектирования выбирают исходя из длительности его элемента.8. The amplitude detection time is set by the emission time of the binary sequence block, and the detection band is selected based on the duration of its element.

Процедуры определения параметров амплитудного детектирования являются известными и приведены, в частности, в [СВ. Дворников и др. Радиоприемные устройства. Учебник - СПБ. ВАС, 2016 г.], [Д.Д. Кловский. Теория передачи сигналов. Учебник - М. 1973 г].The procedures for determining the parameters of amplitude detection are known and are given, in particular, in [CB. Dvornikov and other radio receivers. Textbook - SPB. YOU, 2016], [D.D. Klovsky. Signal transmission theory. Textbook - M. 1973].

9. Сравнивают уровни детектированных сигналов, если уровень детектированного сигнала на суммарной частоте

Figure 00000010
превышает уровень детектированного сигнала на разностной частоте
Figure 00000011
то принимают решение о принятом информационном бите равном значению единица (см. фиг. 1 г), в противном случае - о принятом информационном бите равном значению нуля.9. Compare the levels of the detected signals, if the level of the detected signal at the sum frequency
Figure 00000010
exceeds the level of the detected signal at the difference frequency
Figure 00000011
then a decision is made on the received information bit equal to the value one (see Fig. 1 d), otherwise - on the received information bit equal to the value of zero.

Операция определения максимального значения детектированных уровней сигнала может быть реализована на основе сравнения с известным пороговым значением, является известной и описана, например, в [Патенте РФ №2705357 от 07.11.19 «Способ передачи информации по коротковолновому каналу связи с использованием частотно-манипулированных сигналов», авторов Дворникова С.В., Пшеничникова А.В., Присюжника С.П. и др.].The operation of determining the maximum value of the detected signal levels can be implemented based on comparison with a known threshold value, is known and described, for example, in [RF Patent No. 2705357 dated 07.11.19 "Method for transmitting information over a short-wave communication channel using frequency-shift keyed signals" , authors Dvornikov S.V., Pshenichnikov A.V., Prisyuzhnik S.P. and etc.].

Уровням амплитудно-детектированных сигналов соответствуют номера частот, что позволяет реализовать операцию выбора номера частоты с большим уровнем сигнала и определение превышения данного номера величины n/2 в частности на базе микропроцессорной обработки, см., например, [Патент РФ №2273099 от 27.03.06 «Радиолиния с программной перестройкой рабочей частоты», авторов Пшеничникова А.В., Семисошенко М.А].The frequency numbers correspond to the levels of the amplitude-detected signals, which makes it possible to implement the operation of selecting the frequency number with a large signal level and determining the excess of this number of the value n / 2, in particular on the basis of microprocessor processing, see, for example, [RF Patent No. 2273099 dated 03/27/2006 "Radio link with software tuning of the operating frequency", authors Pshenichnikov A. V., Semisoshenko M. A.].

Формирование бита информационной последовательности на основе уровня амплитудного детектирования, передача бита получателю сообщения является операцией последетекторной обработки и описана, например, в [С.В. Дворников и др. Радиоприемные устройства. Учебник -СПБ. ВАС, 2016 г.], [Д.Д. Кловский. Теория передачи сигналов. Учебник - М. 1973 г.].The formation of a bit of the information sequence based on the level of amplitude detection, the transmission of the bit to the recipient of the message is an operation of post-detection processing and is described, for example, in [S.V. Dvornikov and other radio receivers. Textbook -SPB. YOU, 2016], [D.D. Klovsky. Signal transmission theory. Textbook - M. 1973].

Результаты проведенного имитационного моделирования передачи двоичных сообщений в среде MatLAB на основе разработанного способа показали значительное снижение вероятности ошибки приема элемента сигнала в условиях воздействия помех от РЭС, согласованных со спектром сигнала, по сравнению со способом-прототипом, тем самым повысив помехозащищенность приема сигналов.The results of the carried out simulation of the transmission of binary messages in the MatLAB environment based on the developed method showed a significant decrease in the probability of an error in receiving a signal element under the influence of interference from RES, matched with the signal spectrum, in comparison with the prototype method, thereby increasing the noise immunity of signal reception.

Таким образом, в заявляемом изобретении при его реализации обеспечивается помехозащищенная передача и прием сигналов в режиме ППРЧ, что указывает на достижение технического результата.Thus, in the claimed invention during its implementation, noise-immune transmission and reception of signals in the frequency hopping mode is provided, which indicates the achievement of a technical result.

Claims (1)

Способ передачи и приема сигналов в режиме псевдослучайной перестройки рабочей частоты, заключающийся в том, что на передающей стороне полезную информацию разбивают на биты, каждый из которых поочередно передают на своей частоте, выбор которой осуществляют в соответствии с заданной псевдослучайной последовательностью, на приемной стороне осуществляют прием на частотах, в соответствии с заданной псевдослучайной последовательностью, полученные информационные биты передаются получателю сообщения, отличающийся тем, что предварительно перед сеансом связи формируют n гармонических колебаний, причем n всегда четное число, используемых в качестве рабочих частот для режима псевдослучайной перестройки рабочих частот, затем каждой рабочей частоте присваивают порядковый номер
Figure 00000012
перед выбором очередной рабочей частоты в соответствии с заданной псевдослучайной последовательностью каждый раз задают новое число d, значение которого всегда целое и меньше чем n/2, определяют номер текущей рабочей частоты для передачи очередного бита информации следующим образом, если значение очередного информационного бита равно единице, то номер текущей рабочей частоты, далее определяемой как суммарная частота, вычисляют путем суммирования значения n/2 и числа d, а если значение очередного информационного бита равно нулю, то номер текущей рабочей частоты, далее определяемой как разностная частота, вычисляют путем вычитания из значения n/2 числа d, на текущей рабочей частоте формируют фазоманипулированный сигнал, который излучают в сторону корреспондента, на стороне корреспондента прием осуществляют одновременно и на суммарной, и на разностной частотах, значения которых вычисляют аналогичным передающей стороне образом, и над принятыми сигналами на длительности информационного бита осуществляют амплитудное детектирование, после чего сравнивают уровни детектированных сигналов, если уровень детектированного сигнала на суммарной частоте превышает уровень детектированного сигнала на разностной частоте, то принимают решение о принятом информационном бите, равном значению единица, в противном случае - о принятом информационном бите, равном значению нуля.
A method for transmitting and receiving signals in the mode of pseudo-random tuning of the operating frequency, which consists in the fact that on the transmitting side, the useful information is divided into bits, each of which is alternately transmitted at its own frequency, the choice of which is carried out in accordance with a given pseudo-random sequence, on the receiving side, reception is carried out at frequencies, in accordance with a given pseudo-random sequence, the received information bits are transmitted to the recipient of the message, characterized in that n harmonic oscillations are generated before the communication session, and n is always an even number used as operating frequencies for the mode of pseudo-random tuning of operating frequencies, then each the operating frequency is assigned a serial number
Figure 00000012
before choosing the next operating frequency in accordance with a given pseudo-random sequence, each time set a new number d, the value of which is always an integer and less than n / 2, determine the number of the current operating frequency for transmitting the next bit of information as follows, if the value of the next information bit is equal to one, then the number of the current operating frequency, further defined as the total frequency, is calculated by summing the value n / 2 and the number d, and if the value of the next information bit is zero, then the number of the current operating frequency, further defined as the difference frequency, is calculated by subtracting from the value n / 2 numbers d, at the current operating frequency form a phase-shift keyed signal, which is emitted towards the correspondent, on the correspondent's side, reception is carried out simultaneously at the total and at the difference frequencies, the values of which are calculated in a similar way to the transmitting side, and over the received signals on the duration of the information bit amplitude detection is carried out, after which the levels of the detected signals are compared, if the level of the detected signal at the sum frequency exceeds the level of the detected signal at the difference frequency, then a decision is made on the received information bit equal to the value of one, otherwise - on the received information bit equal to the value of zero ...
RU2021107373A 2021-03-19 2021-03-19 Method for transmitting and receiving signals in the mode of operating frequency hopping spread spectrum RU2762376C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021107373A RU2762376C1 (en) 2021-03-19 2021-03-19 Method for transmitting and receiving signals in the mode of operating frequency hopping spread spectrum

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021107373A RU2762376C1 (en) 2021-03-19 2021-03-19 Method for transmitting and receiving signals in the mode of operating frequency hopping spread spectrum

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2762376C1 true RU2762376C1 (en) 2021-12-20

Family

ID=79175418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021107373A RU2762376C1 (en) 2021-03-19 2021-03-19 Method for transmitting and receiving signals in the mode of operating frequency hopping spread spectrum

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2762376C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2827335C1 (en) * 2023-12-22 2024-09-24 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" Method of transmitting and receiving discrete signals based on single-sideband modulation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2273099C1 (en) * 2004-10-25 2006-03-27 Военный университет связи Programmable operating-frequency re-tuning radio link
US7580444B2 (en) * 2004-05-04 2009-08-25 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Industry, Through The Communications Research Centre Canada Frequency hopping communication system
RU2533077C2 (en) * 2012-12-10 2014-11-20 Открытое акционерное общество "Российский институт мощного радиостроения" Data transfer method with symbol pseudorandom operating frequency tuning
RU2673069C1 (en) * 2017-06-08 2018-11-22 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method of phase modulation of signals for discrete information transmission

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7580444B2 (en) * 2004-05-04 2009-08-25 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Industry, Through The Communications Research Centre Canada Frequency hopping communication system
RU2273099C1 (en) * 2004-10-25 2006-03-27 Военный университет связи Programmable operating-frequency re-tuning radio link
RU2533077C2 (en) * 2012-12-10 2014-11-20 Открытое акционерное общество "Российский институт мощного радиостроения" Data transfer method with symbol pseudorandom operating frequency tuning
RU2673069C1 (en) * 2017-06-08 2018-11-22 федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method of phase modulation of signals for discrete information transmission

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2827335C1 (en) * 2023-12-22 2024-09-24 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" Method of transmitting and receiving discrete signals based on single-sideband modulation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005518720A (en) M-ary orthogonal coded communication method and system
US7184719B2 (en) Method for operating multiple overlapping wireless networks
US8238406B2 (en) Time-hopping sequence for burst mode communications
US7230971B1 (en) Random number generator
EP4136799A1 (en) All digital non-conventional chaotic communication systems for resilient communications and signaling
CN110740014A (en) data chain system symbol rate scaling mode realization method and application thereof
RU2533077C2 (en) Data transfer method with symbol pseudorandom operating frequency tuning
US11585914B2 (en) System and methods for generating and receiving doppler tolerant multipurpose communication waveform
RU2762376C1 (en) Method for transmitting and receiving signals in the mode of operating frequency hopping spread spectrum
US7280601B2 (en) Method for operating multiple overlapping wireless networks
US9337888B2 (en) Method for radio transmission by ultra wideband transmission
JP2005354682A (en) Uwb communication method, uwb transmission device, and reception device
RU2500069C1 (en) Method of generating codes for generating signal ensembles in telecommunication networks
RU2791729C1 (en) Method for noise-proof transmission of sixteenth phase signals based on single-sideband modulation
RU2767181C1 (en) Method of transmitting and receiving signals in mode of pseudorandom tuning of operating frequency under response to interference
JP2006525760A (en) Method and apparatus for reducing individual power spectral density components in a multiband broadband communication system
RU2804937C1 (en) Method of jamming-resistant information transmission based on amplitude manipulation
RU2822453C1 (en) Method for noise-immune transmission of sixteen-position signals based on single-sideband modulation
RU2827335C1 (en) Method of transmitting and receiving discrete signals based on single-sideband modulation
RU2784030C1 (en) Method for noise-proof transmission of discrete signals based on single-sideband modulation
RU2752650C1 (en) Method for transmission of discrete signals based on frequency modulation
RU2770417C1 (en) Method for transmitting discrete signals in the mode of program adjustment of the operating frequency with variable modulation parameters
RU2765862C1 (en) Method for generating a signal with software tuning of the operating frequency with variable parameters
RU2784804C1 (en) Method for noise-proof transmission of discrete signals based on frequency shift keying
RU2806795C1 (en) Structural-frequency method of increasing noise immunity of radio data transmission channel