RU2778439C1 - Method for transmission of radio control commands with spread spectrum signals - Google Patents
Method for transmission of radio control commands with spread spectrum signals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778439C1 RU2778439C1 RU2021137083A RU2021137083A RU2778439C1 RU 2778439 C1 RU2778439 C1 RU 2778439C1 RU 2021137083 A RU2021137083 A RU 2021137083A RU 2021137083 A RU2021137083 A RU 2021137083A RU 2778439 C1 RU2778439 C1 RU 2778439C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- information
- prs
- srp
- carrier frequency
- synchronizing
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радиоуправления для повышения их помехоустойчивости.The invention relates to the field of radio engineering and can be used in radio control systems to improve their noise immunity.
Основной задачей, которую приходится решать при проектировании таких систем, является сокращение времени передачи команд радиоуправления при одновременном обеспечении высокой достоверности их приема в условиях воздействия как естественных помех, так и помех от средств радиоэлектронного подавления.The main task that has to be solved in the design of such systems is to reduce the transmission time of radio control commands while ensuring high reliability of their reception under the influence of both natural interference and interference from electronic countermeasures.
Среди известных методов повышения помехоустойчивости систем связи за счет расширения спектра сигналов наибольшее распространение получили метод скачкообразной перестройки частоты (frequency hopping, FH) и метод прямой последовательности (direct sequence, DS) [1]. В отечественной литературе сигналы, формируемые методом DS, называют шумоподобными (широкополосными) фазоманипулированными сигналами (ШПС). Методы их формирования и приема достаточно хорошо исследованы. Им посвящено большое количество научных публикаций, например [2], и патентов [3, 4]. Among the known methods for improving the noise immunity of communication systems by expanding the spectrum of signals, the frequency hopping (FH) method and the direct sequence (DS) method are most widely used [1]. In the domestic literature, the signals generated by the DS method are called noise-like (broadband) phase-shift keyed signals (NPS). The methods of their formation and reception are well researched. They are the subject of a large number of scientific publications, for example [2], and patents [3, 4].
Сравнение между собой двух методов расширения спектра сигналов (FH и DS) показывает, что преимущество каждого из них с точки зрения помехоустойчивости зависит от вида помех. Например, метод DS более эффективен при импульсных, узкополосных и ретрансляционных помехах, а метод FH – при заградительных помехах. Очевидно, объединение этих методов позволяет повысить помехоустойчивость в целом.A comparison between the two methods of spreading the spectrum of signals (FH and DS) shows that the advantage of each of them in terms of noise immunity depends on the type of interference. For example, the DS method is more effective for impulse, narrowband and relay interference, and the FH method is more effective for barrage interference. Obviously, the combination of these methods makes it possible to increase the noise immunity in general.
В отличие от метода FH, скорость передачи информации при использовании метода DS может быть значительно увеличена за счет применения больших ансамблей сигналов [5].Unlike the FH method, the information transfer rate when using the DS method can be significantly increased by using large ensembles of signals [5].
Целью изобретения является повышение помехоустойчивости системы радиоуправления при малом времени доведения команд за счет применения шумоподобных фазоманипулированных сигналов с программно-перестраиваемой несущей частотой. Достигаемый при использовании изобретения результат – повышение помехоустойчивости системы радиоуправления.The aim of the invention is to increase the noise immunity of the radio control system with a short delivery time of commands through the use of noise-like phase-shift keyed signals with a program-tunable carrier frequency. The result achieved by using the invention is an increase in the noise immunity of the radio control system.
Наиболее близким по количеству совпадающих признаков к заявляемому способу является способ формирования шумоподобных фазоманипулированных сигналов, описанный в [5].The closest in the number of matching features to the claimed method is the method of generating noise-like phase-shift keyed signals, described in [5].
Согласно этому способу в передающем устройстве выполняют следующие операции:According to this method, the following operations are performed in the transmitter:
- формируют сигналы несущей и тактовой частот;- form carrier and clock signals;
- из сигнала тактовой частоты формируют двоичные квазиортогональные ПСП, синхронизирующую и информационную, причем синхронизирующая ПСП является М-последовательностью, а информационная ПСП – также М-последовательность, но укороченная или удлиненная на один элемент;- binary quasi-orthogonal PRS, synchronizing and informational, are formed from the clock signal, moreover, the synchronizing PRS is an M-sequence, and the informational PRS is also an M-sequence, but shortened or extended by one element;
- периодически (с периодом, равным произведению числа элементов синхронизирующей ПСП, числа элементов информационной ПСП и длительности периода тактовой частоты) осуществляют фазирование синхронизирующей ПСП с информационной ПСП, то есть устанавливают генераторы ПСП в начальные фиксированные состояния;- periodically (with a period equal to the product of the number of elements of the synchronizing SRP, the number of elements of the information SRP and the duration of the clock frequency period), the synchronizing SRP is phasing with the information SRP, that is, the SRP generators are set to the initial fixed states;
- на каждом периоде повторения информационной ПСП формируют модулированную ПСП путем циклического сдвига информационной ПСП с неизмененной длиной на количество элементов, определяемое передаваемым информационным символом, и дополнительного сложения по модулю два с еще одним битом информации, полученную последовательность, так же, как и информационную ПСП, укорачивают или удлиняют на один элемент;- at each repetition period of the information PSP, a modulated PSP is formed by cyclically shifting the information PSP with an unchanged length by the number of elements determined by the transmitted information symbol, and additional modulo two addition with one more bit of information, the resulting sequence, as well as the information PSP, shorten or lengthen by one element;
- суммируют по модулю два модулированную ПСП и задержанную на целое число периодов тактовой частоты синхронизирующую ПСП, а результат мажоритарно суммируют с синхронизирующей ПСП и информационной ПСП (под мажоритарным сложением логических сигналов понимается операция вычисления мажоритарной функции два из трех);- Modulo two modulated SRP and synchronizing SRP delayed by an integer number of periods of the clock frequency are summed, and the result is majority summed with synchronizing SRP and information SRP (the majority addition of logical signals is understood as the operation of calculating the majority function two out of three);
- полученной двоичной последовательностью манипулируют по фазе сигнал несущей частоты;- the received binary sequence is manipulated in phase by the carrier frequency signal;
- суммируют по модулю два синхронизирующую ПСП и информационную ПСП, а полученной двоичной последовательностью осуществляют дополнительный сдвиг фазы фазоманипулированного сигнала на ноль или девяносто градусов.- the synchronizing PSP and the information PSP are summed modulo two, and the resulting binary sequence performs an additional phase shift of the phase-shift keyed signal by zero or ninety degrees.
Недостатком способа-прототипа является то, что в формируемом сигнале только половина его мощности используется для передачи данных, что снижает помехоустойчивость системы радиосвязи. The disadvantage of the prototype method is that in the generated signal, only half of its power is used for data transmission, which reduces the noise immunity of the radio communication system.
Для решения поставленной в изобретении задачи в способе передачи команд радиоуправления сигналами с расширенным спектром, заключающемся в том, что формируют сигналы несущей и тактовой частот, из сигнала тактовой частоты формируют двоичные псевдослучайные последовательности (ПСП) максимальной длины, синхронизирующую и информационную, информационную ПСП удлиняют на один постоянный элемент и на каждом периоде повторения информационной ПСП формируют модулированную ПСП путем циклического сдвига неудлиненной информационной ПСП на количество элементов, определяемое передаваемым информационным символом, и добавлением одного постоянного элемента, согласно изобретению в начале передачи каждой команды радиоуправления фазируют между собой синхронизирующую ПСП и информационную ПСП, а также передают синхросигнал, для формирования которого синхронизирующую ПСП и информационную ПСП преобразуют в биполярные сигналы, которыми осуществляют квадратурную модуляцию сигнала несущей частоты, причем длительность синхросигнала выбирают кратной периоду повторения информационной ПСП, а при передаче команды радиоуправления значение несущей частоты изменяют по псевдослучайному закону через интервалы времени, кратные периоду повторения информационной ПСП, при каждом новом значении несущей частоты сигнал несущей частоты сначала манипулируют по фазе синхронизирующей ПСП на протяжении одного или нескольких периодов повторения информационной ПСП, а в дальнейшем для манипуляции используют последовательность, которую получают сложением по модулю два синхронизирующей ПСП и модулированной ПСП.To solve the problem posed in the invention in the method of transmitting radio control commands with spread spectrum signals, which consists in the fact that carrier and clock signals are generated, binary pseudo-random sequences (PRS) of maximum length are formed from the clock signal, the synchronizing and information, information PSP is extended by one constant element and at each repetition period of the information PRP, a modulated PRP is formed by cyclically shifting the non-extended information PRP by the number of elements determined by the transmitted information symbol, and by adding one constant element, according to the invention, at the beginning of the transmission of each radio control command, the synchronizing PRP and the information PRP are phased with each other , and also transmit a sync signal, for the formation of which the synchronizing SRP and the information SRP are converted into bipolar signals, which perform quadrature modulation of the carrier frequency signal, and for a long time The frequency of the sync signal is selected as a multiple of the information PRP repetition period, and when transmitting a radio control command, the carrier frequency value is changed according to a pseudo-random law at time intervals that are multiples of the information PRP repetition period, with each new value of the carrier frequency, the carrier frequency signal is first manipulated in the phase of the synchronizing PRP for one or several repetition periods of the information SRP, and then for the manipulation use the sequence, which is obtained by modulo two addition of the synchronizing SRP and the modulated SRP.
Способ передачи команд радиоуправления сигналами с расширенным спектром заключается в последовательном выполнении следующих операций:The method of transmitting radio control commands with spread spectrum signals consists in sequentially performing the following operations:
- формируют сигналы несущей и тактовой частот;- form carrier and clock signals;
- из сигнала тактовой частоты формируют двоичные псевдослучайные последовательности (ПСП) максимальной длины, синхронизирующую и информационную, информационную ПСП удлиняют на один постоянный элемент;- binary pseudo-random sequences (RRP) of maximum length are formed from the clock signal, the synchronizing and informational, informational RRP is extended by one constant element;
- на каждом периоде повторения информационной ПСП формируют модулированную ПСП путем циклического сдвига неудлиненной информационной ПСП на количество элементов, определяемое передаваемым информационным символом, и добавлением одного постоянного элемента.;- at each repetition period of the information SRP, a modulated SRP is formed by cyclically shifting the non-extended information SRP by the number of elements determined by the transmitted information symbol, and adding one constant element .;
- перед передачей каждой команды радиоуправления осуществляют фазирование синхронизирующей ПСП с информационной ПСП, то есть устанавливают генераторы (формирователи) ПСП в начальные фиксированные состояния;- before the transmission of each radio control command, the synchronizing PSP is phasing with the information PSP, that is, the generators (shapers) of the PSP are set to the initial fixed states;
- формируют синхросигнал: для этого синхронизирующую ПСП и информационную ПСП преобразуют в биполярные сигналы, которыми осуществляют квадратурную модуляцию сигнала несущей частоты;- form a clock signal: for this, the synchronizing PSP and the information PSP are converted into bipolar signals, which carry out quadrature modulation of the carrier frequency signal;
- синхросигнал передают в течение времени, равного целому числу периодов повторения информационной ПСП;- the clock signal is transmitted for a time equal to an integer number of repetition periods of the information PRP;
- при передаче команды радиоуправления значение несущей частоты изменяют по псевдослучайному закону через интервалы времени, кратные периоду повторения информационной ПСП, при этом длительность интервалов также может изменяться;- when transmitting a radio control command, the value of the carrier frequency is changed according to a pseudo-random law at time intervals that are multiples of the repetition period of the information SRP, while the duration of the intervals can also change;
- при каждом новом значении несущей частоты на протяжении одного или нескольких периодов повторения информационной ПСП сигнал несущей частоты манипулируют по фазе синхронизирующей ПСП; необходимость такой операции объясняется тем, что в передающем и приемном устройствах при изменении несущей частоты сигнала возникают переходные процессы, во время которых достоверная передача информации невозможна, кроме того, при длительных сеансах передачи команды радиоуправления возникает необходимость периодически осуществлять автоподстройку тактовой частоты, а для этого необходимо передавать синхронизирующую ПСП;- at each new value of the carrier frequency for one or more repetition periods of the information SRP, the carrier frequency signal is manipulated in the phase of the synchronizing SRP; the need for such an operation is explained by the fact that in the transmitting and receiving devices, when the carrier frequency of the signal changes, transient processes occur during which reliable transmission of information is impossible; transmit synchronizing PSP;
- при передаче информационных символов команды радиоуправления сигнал несущей частоты манипулируют по фазе последовательностью, являющейся суммой по модулю два синхронизирующей ПСП и модулированной ПСП. Сложение по модулю два модулированной ПСП и синхронизирующей ПСП позволяет получить ансамбль информационных сигналов, слабо коррелированных при временных сдвигах. При отсутствии этой операции, то есть манипуляции сигнала несущей частоты модулированной ПСП, в радиоканалах с многолучевым распространением радиоволн сигналы разных лучей соответствуют различным передаваемым информационным символам. Это приводит к снижению помехоустойчивости приема, так как появляется вероятность выбора информационного символа, соответствующего не основному лучу приема, а одному из дополнительных. - when transmitting information symbols of the radio control command, the carrier frequency signal is manipulated in phase by a sequence that is the modulo two sum of the synchronizing SRP and the modulated SRP. The modulo two addition of the modulated SRP and the synchronizing SRP makes it possible to obtain an ensemble of information signals that are weakly correlated with time shifts. In the absence of this operation, that is, the keying of the signal of the carrier frequency of the modulated SRP, in radio channels with multipath propagation of radio waves, the signals of different beams correspond to different transmitted information symbols. This leads to a decrease in the noise immunity of reception, since it becomes possible to select an information symbol corresponding not to the main receiving beam, but to one of the additional ones.
Рассмотрим математическое представление синхросигнала:Consider the mathematical representation of the clock signal:
где – амплитуда сигнала;where is the signal amplitude;
– несущая частота; – carrier frequency;
– синхронизирующая ПСП; – synchronizing PSP;
– информационная ПСП. - information PSP.
Как видно, синхросигнал представляет собой сумму двух сигналов несущей частоты, сдвинутых между собой по фазе на девяносто градусов, один из которых манипулирован по фазе периодически повторяющейся синхронизирующей ПСП, а второй – периодически повторяющейся информационной ПСП.As can be seen, the clock signal is the sum of two carrier frequency signals shifted in phase by ninety degrees, one of which is manipulated in phase by a periodically repeating synchronizing PRP, and the second by a periodically repeating information PRP.
В приемном устройстве может быть реализован одновременный поиск синхронизирующей ПСП и информационной ПСП. При этом, если использовать алгоритм обнаружения, основанный на сравнении с порогом суммы квадратов максимальных значений функций взаимной корреляции принимаемого сигнала с синхронизирующей ПСП и информационной ПСП, помехоустойчивость обнаружения будет незначительно ниже помехоустойчивости обнаружения при передаче одной синхронизирующей ПСП.The receiver can implement a simultaneous search for the synchronizing PSP and the information PSP. In this case, if we use a detection algorithm based on a comparison with the threshold of the sum of squares of the maximum values of the cross-correlation functions of the received signal with the synchronizing PRP and the information PRP, the noise immunity of detection will be slightly lower than the noise immunity of detection when transmitting one synchronizing PRP.
После обнаружения синхросигнала и автоподстройки тактовой частоты ПСП приемное устройство переходит в режим поиска окончания передачи синхросигнала.After detecting the clock signal and autotuning the clock frequency of the PSP, the receiving device switches to the mode of searching for the end of the transmission of the clock signal.
Рассмотрим алгоритм этого поиска. В начале передачи синхросигнала синхронизирующая ПСП и информационная ПСП фазируются между собой. Это означает, что генераторы (формирователи) синхронизирующей ПСП и информационной ПСП устанавливаются в определенные начальные состояния. Например, если генераторы выполнены на основе регистров сдвига с сумматорами по модулю два в цепи обратной связи, начальными состояниями являются двоичные коды, записанные в регистрах. Если формирователи выполнены на основе счетчиков и постоянных запоминающих устройств, начальными состояниями являются нулевые состояния счетчиков. Рассмотрим этот метод формирования ПСП. Если количество элементов синхронизирующей ПСП равно N, то счетчик формирователя синхронизирующей ПСП осуществляет счет тактовых импульсов по модулю числа N. Количество элементов информационной ПСП равно N + 1, поэтому счетчик формирователя информационной ПСП осуществляет счет тактовых импульсов по модулю числа N + 1.Let's consider the algorithm of this search. At the beginning of the transmission of the clock signal, the synchronizing SRP and the information SRP are phased with each other. This means that the generators (shapers) of the synchronizing SRP and the information SRP are set to certain initial states. For example, if the generators are based on shift registers with modulo two adders in the feedback loop, the initial states are the binary codes written in the registers. If the shapers are made on the basis of counters and read-only memories, the initial states are the zero states of the counters. Let's consider this method of PSP formation. If the number of elements of the synchronizing PRS is N, then the counter of the generator of the synchronizing PRS counts clock pulses modulo the number N.The number of information PSP elements is N + 1, therefore, the counter of the information PSP shaper counts clock pulses modulo the number N + 1.
В начале формирования синхросигнала оба счетчика находятся в нулевом состоянии, то есть на выходах их разрядов присутствуют двоичные коды числа ноль. В дальнейшем каждый раз, когда счетчик формирователя информационной ПСП устанавливается в нулевое состояние (фиг. 1а), число, двоичный код которого устанавливается на выходах разрядов счетчика формирователя синхронизирующей ПСП, увеличивается на единицу (фиг. 1б). Если длительность синхросигнала равна М периодам повторения информационной ПСП, то окончанию синхросигнала соответствует момент времени, когда на выходах разрядов счетчика формирователя информационной ПСП устанавливается код числа ноль, а на выходах разрядов счетчика формирователя синхронизирующей ПСП устанавливается код числа М. По этому признаку может быть определен момент окончания синхросигнала в приемном устройстве.At the beginning of the formation of the clock signal, both counters are in the zero state, that is, at the outputs of their bits, there are binary codes for the number zero. In the future, each time when the counter of the information PSP shaper is set to zero (Fig. 1a), the number whose binary code is set at the outputs of bits of the counter of the synchronizing PSP shaper increases by one (Fig. 1b). If the duration of the clock signal is equal to M repetition periods of the information PSP, then the end of the clock signal corresponds to the moment when the code of the number zero is set at the outputs of the bits of the counter of the information PSP shaper, and the code of the number M is set at the outputs of the bits of the counter of the synchronizing PSP shaper.That's why the sign can be determined by the end of the clock signal in the receiving device.
В дальнейшем работа приемного устройства осуществляется в соответствии с программой, команды которой изменяются в моменты времени, соответствующие нулевому состоянию счетчика формирователя информационной ПСП. Эта программа перестраивает синтезатор частоты (гетеродин) в соответствии с законом изменения несущей частоты сигнала в передающем устройстве.In the future, the operation of the receiving device is carried out in accordance with the program, the commands of which change at times corresponding to the zero state of the counter of the information PSP generator. This program rebuilds the frequency synthesizer (local oscillator) in accordance with the law of changing the carrier frequency of the signal in the transmitter.
При каждом переходе на новую частоту в течение первого периода повторения информационной ПСП работает только схема автоматической регулировки уровня сигнала и схема защиты от узкополосных помех. Если на последующих нескольких периодах повторения информационной ПСП в соответствии с программой передается сигнал несущей частоты, манипулированный по фазе синхронизирующей ПСП, в приемном устройстве включается автоподстройка тактовой частоты. В остальное время осуществляется некогерентный прием информационных символов.At each transition to a new frequency during the first repetition period of the information SRP, only the automatic signal level control circuit and the narrowband interference protection circuit operate. If, in the next few repetition periods of the information SRP, in accordance with the program, a carrier frequency signal is transmitted, manipulated in the phase of the synchronizing SRP, the auto-tuning of the clock frequency is turned on in the receiving device. The rest of the time, incoherent reception of information symbols is carried out.
В этом режиме передаваемый сигнал имеет вид In this mode, the transmitted signal has the form
где – модулированная ПСП.where – modulated PSP.
Оптимальный некогерентный прием таких сигналов включает в себя предварительное умножение квадратурных огибающих входного сигнала на , то есть на синхронизирующую ПСП, приведенную к биполярному виду. После этого вычисляют корреляцию квадратурных огибающих с каждым из сигналов вида (i = 1…Q), где соответствует i-му из Q возможных передаваемых информационных символов, а также сумму их квадратов. Выбирают максимальное из Q значений суммы квадратов и соответствующую ему модулированную ПСП, по которой определяют передаваемый информационный символ.Optimal non-coherent reception of such signals involves premultiplying the quadrature envelopes of the input signal by , that is, to the synchronizing PSS reduced to the bipolar form. After that, the correlation of the quadrature envelopes with each of the signals of the form (i = 1…Q), where corresponds to the i-th of the Q possible transmitted information symbols, as well as the sum of their squares. The maximum of the Q values of the sum of squares and the corresponding modulated PRP are selected, according to which the transmitted information symbol is determined.
Отметим, что при больших Q, то есть большом количестве различных передаваемых информационных символов помехоустойчивость некогерентного приема незначительно отличается от помехоустойчивости когерентного приема информации. Учитывая то, что для передачи информации используется полная мощность сигнала, помехоустойчивость приема информации повышается по сравнению с прототипом почти на 3 дБ.Note that for large Q, that is, a large number of different transmitted information symbols, the noise immunity of incoherent reception differs slightly from the noise immunity of coherent information reception. Given that the full power of the signal is used to transmit information, the noise immunity of receiving information is increased by almost 3 dB compared to the prototype.
Пример технической реализации устройства формирования передаваемого сигнала приведен на фиг. 2. An example of a technical implementation of a device for generating a transmitted signal is shown in Fig. 2.
Устройство содержит:The device contains:
1 – формирователь сигналов тактовой частоты (ФТЧ);1 – generator of clock frequency signals (FCF);
2 – делитель частоты на N+1;2 – frequency divider by N+1;
3 – параллельный регистр;3 - parallel register;
4 – счетчик по модулю N;4 – counter modulo N;
5 – счетчик по модулю N+1;5 – counter modulo N+1;
6 – сумматор по модулю N;6 – modulo N adder;
7, 8, 9 – постоянное запоминающее устройство (ПЗУ);7, 8, 9 - read only memory (ROM);
10 – сумматор по модулю два;10 – modulo two adder;
11 – схема 2ИЛИ;11 - scheme 2OR;
12 – счетчик команд;12 – command counter;
13 – коммутатор;13 - switch;
14 – схема 2И;14 - scheme 2I;
15 – ПЗУ программы перестройки несущей частоты (ПЗУ ППНЧ);15 – ROM for the carrier frequency tuning program (ROM for the carrier frequency);
16, 17 – преобразователь уровня (ПУ);16, 17 - level converter (PU);
18 – синтезатор несущей частоты;18 – carrier frequency synthesizer;
19, 20 – перемножитель;19, 20 - multiplier;
21 – сумматор.21 - adder.
Устройство работает следующим образом. Сигнал тактовой частоты, формируемый ФТЧ 1, поступает на тактовые входы делителя частоты на (N+1) 2, счетчика по модулю N 4 и счетчика по модулю (N+1) 5. Внешний сигнал разрешения передачи (РП) поступает на входы обнуления счетчиков 4, 5, вход начальной установки делителя частоты 2 и вход обнуления счетчика команд 12.The device works as follows. The clock signal generated by the
При отсутствии сигнала РП счетчики 4, 5, 12 находятся в нулевом состоянии, а делитель частоты 2 – в исходном состоянии. По приходу сигнала РП начинают работать счетчики 4, 5 и делитель частоты 2. Делитель частоты 2 формирует импульсы длительностью, равной одному периоду τ тактовой частоты, и с периодом повторения (N+1)τ, равным периоду повторения информационной ПСП. Эти импульсы поступают на тактовые входы параллельного регистра 3 и счетчика команд 12, а также на один из входов схемы 2ИЛИ 11.In the absence of the RP signal, the
Сигналы с выходов разрядов счетчика команд 12 поступают на адресные входы ПЗУ ППНЧ 15, формирующего управляющие сигналы, задающие режимы работы устройства. Выбор такого способа управления объясняется тем, что все изменения в формировании сигнала происходят в моменты времени, кратные периоду повторения информационной ПСП.The signals from the outputs of the digits of the
Формирование псевдослучайных последовательностей происходит следующим образом. На выходах счетчиков 4 и 5 с частотой тактовых импульсов формируются периодические последовательности многоразрядных двоичных чисел [0, …, N – 1] и [0, …, N] соответственно. Выходные сигналы счетчика 4 поступают на адресные входы ПЗУ 7, в котором записана синхронизирующая ПСП. На выходе ПЗУ 7 формируется периодически повторяющаяся синхронизирующая ПСП.The formation of pseudo-random sequences occurs as follows. At the outputs of
Аналогично, выходные сигналы счетчика 5 поступают на адресные входы ПЗУ 8, в котором записана информационная ПСП, дополненная одним элементом. На выходе ПЗУ 8 формируется периодически повторяющаяся информационная ПСП, дополненная одним элементом.Similarly, the output signals of the
Синхросигнал формируется на протяжении первых М0 периодов информационной ПСП. В это время на выходах счетчика команд 12 формируется последовательность многоразрядных двоичных чисел [0, …, М0 – 1]. По этим адресам в ПЗУ ППНЧ 15 записан код несущей частоты, на которой передается синхросигнал. С многоразрядного выхода ПЗУ ППНЧ 15 этот код поступает на вход синтезатора несущей частоты 18. На выходе, соединенном с одним из входов схемы 2И 14, а также на выходе, соединенном с управляющим входом коммутатора 13, ПЗУ ППНЧ 15 формирует сигналы с уровнем логического нуля. При этом на вход преобразователя уровня 16 поступает синхронизирующая ПСП (СП(t)), на вход преобразователя уровня 17 – информационная ПСП (ИП(t)). В преобразователях уровней 16, 17 двоичные последовательности преобразуются в биполярные сигналы вида и ), которые поступают на первые входы перемножителей 19 и 20 соответственно. На вторые входы перемножителей 19, 20 поступают сдвинутые между собой по фазе на девяносто градусов сигналы несущей частоты, формируемые синтезатором несущей частоты 18.The clock signal is formed during the first M 0 periods of the information SRP. At this time, at the outputs of the
На выходе перемножителя 19 сигнал имеет вид , а на выходе перемножителя 20 – ), где f – значение несущей частоты. В результате суммирования в сумматоре 21 формируется выходной сигнал вида At the output of
Начиная с М0-го состояния счетчика команд 12, осуществляется программная перестройка несущей частоты сигнала. При последовательном прохождении определенных номеров команд М0, М1, М2, М3… код несущей частоты на выходах ПЗУ ППНЧ 15, управляющих синтезатором несущей частоты 18, изменяется по псевдослучайному закону. Эти номера могут быть неравномерно распределены по числовой оси, и в этом случае время передачи на каждой частоте также будет изменяться по псевдослучайному закону.Starting from the M 0 -th state of the
Начиная с М0-го состояния счетчика команд 12, на выходе ПЗУ ППНЧ 15, соединенном с управляющим входом коммутатора 13, формируется сигнал с уровнем логической единицы. При этом на входы преобразователей уровней 16, 17 подается один и тот же сигнал СМ(t) с выхода сумматора по модулю два 10, а на выходе сумматора 21 формируется сигнал вида Starting from the M 0 state of the
Таким образом, при передаче команды радиоуправления сигнал несущей частоты манипулируется по фазе двоичной последовательностью с выхода сумматора по модулю два 10.Thus, when transmitting a radio control command, the carrier frequency signal is manipulated in phase by a binary sequence from the output of the adder modulo two 10.
Рассмотрим выходной сигнал ПЗУ ППНЧ 15, поступающий на один из входов схемы 2И 14. При номерах команд М0, М1, М2, М3… он имеет уровень логического нуля. Кроме того, для некоторых значений Мi его уровень может сохранять значение логического нуля при Мi+1, Мi+2,…, Мi+k. В этом случае на выходе схемы 2И 14 формируется логический ноль, а на выходе сумматора по модулю два 10 – синхронизирующая ПСП. Таким образом, при каждом значении несущей частоты в течение одного или нескольких периодов информационной ПСП сигнал несущей частоты манипулируется по фазе синхронизирующей ПСП. В остальное время осуществляется передача информационных символов команды управления следующим образом.Consider the output signal of the
На внешнее устройство передачи данных (УПД) поступает сигнал разрешения РД с одного из выходов ПЗУ ППНЧ и тактовые импульсы ТИ с выхода делителя частоты на (N + 1) 2. При наличии сигнала разрешения РД УПД по переднему фронту ТИ выдает двоичный код нового передаваемого информационного символа на вход параллельного регистра 3. Этот код записывается в регистр 3 по заднему фронту ТИ. С выхода регистра 3 двоичный код нового передаваемого информационного символа поступает на один из входов сумматора по модулю N 6, на второй вход которого поступает многоразрядный сигнал с выхода счетчика по модулю (N + 1) 5. На выходе сумматора по модулю N 6 формируется последовательность, являющаяся циклическим сдвигом последовательности [0, …, N – 1]. Величина сдвига равна числу, двоичный код которого записан в регистре 3.The external data transmission device (EDD) receives the RD enable signal from one of the ROM ROM outputs and the TI clock pulses from the output of the frequency divider to (N + 1) 2. character to the input of
Выходные сигналы сумматора по модулю N 6 поступают на адресные входы ПЗУ 9, в котором записана информационная ПСП. На выходе ПЗУ 9 формируется модулированная ПСП, представляющая собой неудлиненную циклически сдвинутую информационную ПСП. В схеме 2ИЛИ 11 происходит добавление к ней постоянного элемента, равного логической единице, в момент прихода импульса с выхода делителя частоты на (N + 1) 2.The output signals of the adder modulo
Выходной сигнал схемы 2ИЛИ 11 проходит на один из входов сумматора по модулю два 10, на второй вход которого поступает синхронизирующая ПСП, а на выходе формируется сумма по модулю два синхронизирующей ПСП и модулированной ПСП, которая манипулирует по фазе сигнал несущей частоты.The output signal of the
ИСТОЧНИКИ ИНФОМАЦИИSOURCES OF INFORMATION
1. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. – 1104 с., с. 733-819.1. Sklyar B. Digital communications. Theoretical foundations and practical application. Ed. 2nd, corrected: Per. from English. - M .: Williams Publishing House, 2004. - 1104 p., p. 733-819.
1. Борисов В. И. и др. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью – М.: Радио и связь, 2003. – 641 с.1. Borisov V. I. et al. Noise immunity of radio communication systems with the expansion of the spectrum of signals by modulation of the carrier pseudo-random sequence - M .: Radio and communication, 2003. - 641 p.
2. Патент RU 2646 353 С1. Передатчик повышенной структурной и энергетической скрытности. Опубликовано 02.03.2018. Бюл. №7.2. Patent RU 2646 353 C1. Transmitter of increased structural and energy secrecy. Published on 02.03.2018. Bull. No. 7.
3. Патент RU 2127 486 С1. Способ и устройство передачи сообщений широкополосными сигналами. Опубликовано 10.03.1999. 3. Patent RU 2127 486 C1. Method and device for transmitting messages by broadband signals. Published 03/10/1999.
5. Патент RU 2731 681 С1. Способ формирования шумоподобных фазоманипулированных сигналов. Опубликовано 07.09.2020. Бюл. №25.5. Patent RU 2731 681 C1. Method for generating noise-like phase-shift keyed signals. Published on 07.09.2020. Bull. No. 25.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2778439C1 true RU2778439C1 (en) | 2022-08-18 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2127486C1 (en) * | 1995-11-27 | 1999-03-10 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Method and device for transmitting messages by broad-band signals |
RU2649418C2 (en) * | 2016-05-23 | 2018-04-03 | Алексей Романович Попов | Method of information transmission by noise-like signals in mobile tactical communication system |
RU2696021C1 (en) * | 2019-02-14 | 2019-07-30 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Method of transmitting information in a communication system with broadband signals |
RU2731681C1 (en) * | 2020-02-14 | 2020-09-07 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Method of forming noise-like phase-shift keyed signals |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2127486C1 (en) * | 1995-11-27 | 1999-03-10 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Method and device for transmitting messages by broad-band signals |
RU2649418C2 (en) * | 2016-05-23 | 2018-04-03 | Алексей Романович Попов | Method of information transmission by noise-like signals in mobile tactical communication system |
RU2696021C1 (en) * | 2019-02-14 | 2019-07-30 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Method of transmitting information in a communication system with broadband signals |
RU2731681C1 (en) * | 2020-02-14 | 2020-09-07 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Method of forming noise-like phase-shift keyed signals |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4606039A (en) | Spread spectrum coding method and apparatus | |
US7386026B1 (en) | Method and system for synchronizing and selectively addressing multiple receivers in a wireless, spread spectrum communication system | |
US5499265A (en) | Spread spectrum correlator | |
US5396515A (en) | Asymmetric spread spectrum correlator | |
US5022047A (en) | Spread spectrum correlator | |
US4460992A (en) | Orthogonal CDMA system utilizing direct sequence pseudo noise codes | |
US5784403A (en) | Spread spectrum correlation using saw device | |
KR100545502B1 (en) | Method and apparatus for generating complex four-phase sequence for code division multiple access communication system | |
JPH05509213A (en) | SAWC phase detection method and device | |
US3916313A (en) | PSK-FSK spread spectrum modulation/demodulation | |
JP2008256568A (en) | Pulse compression radar device and method of phase modulation of the pulse compression radar device | |
Mollah et al. | Comparative analysis of Gold Codes with PN codes using correlation property in CDMA technology | |
CN112020830B (en) | Telegraph text signal broadcasting method and device based on phase discontinuous R-CSK modulation | |
US5389932A (en) | Pulse compression control system | |
RU125724U1 (en) | METHOD FOR FORMING SIGNALS AND TRANSMISSION OF INFORMATION IN THE RADAR RECOGNITION SYSTEM | |
RU2778439C1 (en) | Method for transmission of radio control commands with spread spectrum signals | |
RU2801875C1 (en) | Method for packet data transmission by noise-like phase key signals | |
RU2769378C1 (en) | Method for packet data transmission with noise-like signals | |
RU2691384C1 (en) | Method of transmitting information by wideband signals | |
RU2731681C1 (en) | Method of forming noise-like phase-shift keyed signals | |
RU2803622C1 (en) | Method for packet data transmission with noise-like signals | |
RU2829900C1 (en) | Method of expanding spectrum of signals | |
RU2791224C1 (en) | Noise-like signals generating method | |
RU2580055C1 (en) | Method of transmitting information in reverse channel of on-board equipment of command-measuring system by quadrature phase modulation of carrier frequency, coded by m-sequence with low-bit codes, and device therefor | |
RU2277760C2 (en) | Method for transferring information in communication systems with noise-like signals and a software product |