[go: up one dir, main page]

RU2358401C1 - Device for transmitting and receiving discrete messages using signals with direct spreading and autocorrelation compression of spectrum - Google Patents

Device for transmitting and receiving discrete messages using signals with direct spreading and autocorrelation compression of spectrum Download PDF

Info

Publication number
RU2358401C1
RU2358401C1 RU2008107081/09A RU2008107081A RU2358401C1 RU 2358401 C1 RU2358401 C1 RU 2358401C1 RU 2008107081/09 A RU2008107081/09 A RU 2008107081/09A RU 2008107081 A RU2008107081 A RU 2008107081A RU 2358401 C1 RU2358401 C1 RU 2358401C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
multiplier
output
transmitting
spectrum
Prior art date
Application number
RU2008107081/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Иванович Журавлев (RU)
Валерий Иванович Журавлев
Александр Николаевич Руднев (RU)
Александр Николаевич Руднев
Надежда Павловна Трусевич (RU)
Надежда Павловна Трусевич
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики
Priority to RU2008107081/09A priority Critical patent/RU2358401C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2358401C1 publication Critical patent/RU2358401C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

FIELD: physics; radio.
SUBSTANCE: present invention relates to wireless communication and can be used for transmitting discrete messages through phase modulation of carrier frequency using pseudorandom sequences. On the transmitting side the device contains a source of discrete messages, six multipliers, a pseudorandom sequence generator, an adder, a power amplifier, carrier frequency oscillator, non-systematic division unit and an Adamar-Walsh sequence generator. On the receiving side, the device contains an amplifier, first band-pass filter unit, second band-pass filter unit, a multiplier and a demodulator.
EFFECT: more efficient use of the spectrum and increased noise immunity with simplification of the receiving part at the same time.
6 dwg

Description

Изобретение относится к области радиосвязи, когда передача дискретных сообщений осуществляется с помощью сигналов с прямым расширением спектра путем фазовой модуляции несущей частоты псевдослучайными последовательностями.The invention relates to the field of radio communications, when discrete messages are transmitted using signals with direct spreading of the spectrum by phase modulation of the carrier frequency with pseudorandom sequences.

Подобные устройства широко известны. В них реализуются взаимокорреляционные и автокорреляционные алгоритмы обработки сигналов. Аналогом предлагаемого устройства является устройство, описанное в [Чердынцев В.А. Статистическая теория совмещенных радиотехнических систем. Минск: Вышэйшая школа, 1980, 206 с.]. Это устройство (фиг.1а) на передающей стороне содержит источник дискретных сообщений 1, выход которого последовательно соединен с первым входом первого перемножителя 2, первым входом второго перемножителя 3 и входом усилителя мощности 4, при этом выход генератора тактовой частоты 5 подключен к входу генератора ПСП (псевдослучайной последовательности) 6, выход которого подключен к второму входу первого перемножителя 2, генератор несущей частоты 7, выход которого подключен ко второму входу второго перемножителя 3.Such devices are widely known. They implement inter-correlation and autocorrelation signal processing algorithms. An analogue of the proposed device is the device described in [Cherdyntsev V.A. Statistical theory of combined radio systems. Minsk: Higher School, 1980, 206 pp.]. This device (figa) on the transmitting side contains a discrete message source 1, the output of which is connected in series with the first input of the first multiplier 2, the first input of the second multiplier 3 and the input of the power amplifier 4, while the output of the clock generator 5 is connected to the input of the PSP generator (pseudo-random sequence) 6, the output of which is connected to the second input of the first multiplier 2, a carrier frequency generator 7, the output of which is connected to the second input of the second multiplier 3.

На приемной стороне устройство (фиг.1б) содержит усилитель 8, выход которого последовательно соединен с первым входом первого перемножителя 9, входом фильтра нижних частот 10, первым входом второго перемножителя 11 и входом блока ФАПЧ (фазовой автоподстройки частоты) 12, выход которого подключен к второму входу первого перемножителя 9, при этом выход фильтра нижних частот 10 подключен также к входу линии задержки 13, выход которой подключен к второму входу второго перемножителя 11, выход которого также подключен к входу полосового фильтра 14, соединенного последовательно с демодулятором 15.On the receiving side, the device (figb) contains an amplifier 8, the output of which is connected in series with the first input of the first multiplier 9, the input of the low-pass filter 10, the first input of the second multiplier 11 and the input of the PLL (phase locked loop) 12, the output of which is connected to the second input of the first multiplier 9, while the output of the lowpass filter 10 is also connected to the input of the delay line 13, the output of which is connected to the second input of the second multiplier 11, the output of which is also connected to the input of the bandpass filter 14, connected in series with the demodulator 15.

В схеме, изображенной на фиг.1а, сигнал передаваемого сообщения d(t) с источника дискретных сообщений 1 поступает на первый вход первого перемножителя 2, на второй вход которого поступает сигнал с выхода генератора ПСП, на выходе первого перемножителя 2 формируется сигнал ПСП, либо его инверсия в зависимости от значения символа передаваемого дискретного сообщения ("0" или "1"), затем во втором перемножителе 3 осуществляется фазовая модуляция сигнала несущей частоты, поступающей на второй вход второго перемножителя 3 с выхода генератора несущей частоты 7, сигналом, формируемым на выходе первого перемножителя 2, далее сигнал усиливается в усилителе мощности 4.In the circuit shown in figa, the signal of the transmitted message d (t) from the source of discrete messages 1 is fed to the first input of the first multiplier 2, the second input of which receives a signal from the output of the PSP generator, the signal of the PSP is generated at the output of the first multiplier 2, or its inversion depending on the value of the symbol of the transmitted discrete message ("0" or "1"), then in the second multiplier 3 the phase modulation of the carrier frequency signal is applied to the second input of the second multiplier 3 from the output of the carrier generator pilots at 7, signal generated on the output of the first multiplier 2, then the signal is amplified in a power amplifier 4.

На приемной стороне (фиг.1б) осуществляется демодуляция переданного сообщения следующим образом. Принятый сигнал с выхода усилителя 8 поступает на первый вход первого перемножителя 9. Этот сигнал может быть представленOn the receiving side (figb), the transmitted message is demodulated as follows. The received signal from the output of the amplifier 8 is fed to the first input of the first multiplier 9. This signal can be represented

Figure 00000001
Figure 00000001

где А - амплитуда сигнала, ω0 - несущая частота, θ - фаза, U(t) - сигнал передаваемого сообщения, Uпсп(t) - сигнал псевдослучайной последовательности расширения спектра.where A is the signal amplitude, ω 0 is the carrier frequency, θ is the phase, U (t) is the signal of the transmitted message, U psp (t) is the signal of the pseudo-random sequence of the expansion of the spectrum.

Этот сигнал в первом перемножителе 9 перемножается с опорным, поступающим с выхода блока ФАПЧ, который можно представить какThis signal in the first multiplier 9 is multiplied with the reference signal coming from the output of the PLL, which can be represented as

Figure 00000002
Figure 00000002

где

Figure 00000003
- оценка фазы принимаемого сигнала.Where
Figure 00000003
- assessment of the phase of the received signal.

С помощью фильтра нижних частот выделяется разностная составляющая перемножаемых сигналов (1) и (2)Using the low-pass filter, the difference component of the multiplied signals (1) and (2) is extracted

Figure 00000004
Figure 00000004

где k=0,5 cos(

Figure 00000005
) - постоянная величина.where k = 0.5 cos (
Figure 00000005
) is a constant value.

Во втором перемножителе 11 перемножаются сигнал (3) и его копия, задержанная на время, равное половине длительности символа ПСП. В результате на вход полосового фильтра 14 поступает сигнал видаIn the second multiplier 11, the signal (3) and its copy, delayed by a time equal to half the duration of the SRP symbol, are multiplied. As a result, the input of the bandpass filter 14 receives a signal of the form

Figure 00000006
Figure 00000006

Полосовой фильтр 14 выделяет составляющую тактовой частоты спектра произведения сигналов на тактовой частоте, модулированную сигналом передаваемого сообщения, которая поступает в демодулятор 15, в котором осуществляется демодуляция сигнала передаваемого сообщения.The band-pass filter 14 isolates the component of the clock frequency of the spectrum of the product of the signals at the clock frequency, modulated by the signal of the transmitted message, which enters the demodulator 15, which demodulates the signal of the transmitted message.

В устройствах такого типа осуществляется корреляционная обработка, поэтому они обладают низкой помехоустойчивостью, так как здесь используется в лучшем случае только половина мощности полезного сигнала и появляются дополнительные составляющие помехи вида "шум × шум", "сигнал × шум ". Кроме этого любая бигармоническая помеха с частотным сдвигом, равным полутактовой частоте, ведет к образованию помехи на тактовой частоте, что также является причиной снижения помехоустойчивости.In devices of this type, correlation processing is performed, therefore, they have low noise immunity, since here, at best, only half the power of the useful signal is used and additional noise components such as “noise × noise”, “signal × noise” appear. In addition, any biharmonic interference with a frequency shift equal to a half-cycle frequency leads to the formation of noise at the clock frequency, which also causes a decrease in noise immunity.

Наиболее близким по технической сущности и решаемой задаче является устройство, описанное в [1] Диксон Р.К. Широкополосные системы. / Пер. с англ. под ред. Журавлева В.И. - М.: Связь, 1979 на стр.180. В нем реализован двухканальный принцип с передачей на отдельных несущих информационного и пилот-сигналов.The closest in technical essence and the problem to be solved is the device described in [1] Dikson R.K. Broadband systems. / Per. from English under the editorship of Zhuravleva V.I. - M.: Communication, 1979 on p. 180. It implements a two-channel principle with transmission of information and pilot signals on separate carriers.

Это устройство на передающей стороне (фиг.2а) содержит источник дискретных сообщений 1, который последовательно соединен с первым входом первого перемножителя 2, первым входом второго перемножителя 3 и первым входом сумматора 7, второй вход которого подключен к выходу третьего перемножителя 6, при этом первый выход генератора ПСП 4 (псевдослучайной последовательности) подключен к второму входу первого перемножителя 2, а второй выход генератора ПСП 4 подключен к первому входу третьего перемножителя 6, первый выход генератора несущей частоты 5 подключен к второму входу второго перемножителя 3, а второй выход генератора несущей частоты 5 подключен к второму входу третьего перемножителя 6, при этом выход сумматора 7 подключен к входу усилителя мощности 8, выход которого подключен к антенне.This device on the transmitting side (figa) contains a discrete message source 1, which is connected in series with the first input of the first multiplier 2, the first input of the second multiplier 3 and the first input of the adder 7, the second input of which is connected to the output of the third multiplier 6, while the first the output of the PSP 4 generator (pseudo-random sequence) is connected to the second input of the first multiplier 2, and the second output of the PSP 4 generator is connected to the first input of the third multiplier 6, the first output of the carrier frequency generator 5 connected to the second input of the second multiplier 3, and the second output of the carrier frequency generator 5 is connected to the second input of the third multiplier 6, while the output of the adder 7 is connected to the input of the power amplifier 8, the output of which is connected to the antenna.

На приемной стороне данное устройство (фиг.2б) содержит усилитель 9, выход которого подключен параллельно к входам первого 10 и второго 11 блоков полосовой фильтации, выходы которых подключены к входам перемножителя 12, выход которого подключен к входу третьего блока полосовой фильтрации 13, выход которого подключен к входу демодулятора 14.On the receiving side, this device (Fig.2b) contains an amplifier 9, the output of which is connected in parallel to the inputs of the first 10 and second 11 bandpass filtering units, the outputs of which are connected to the inputs of the multiplier 12, the output of which is connected to the input of the third bandpass filtering unit 13, the output of which connected to the input of the demodulator 14.

Недостатками устройства-прототипа является низкая эффективность использования спектра, так как информационное сообщение и пилот- сигнал передаются на разных несущих. Кроме этого в данном устройстве (фиг.2) по существу осуществляется свертка спектра информационного сигнала путем его перемножения с пилот-сигналом (СПРС) при отсутствии средств предварительного поиска и точной синхронизации, т.е. в нем реализован один из вариантов автокорреляционной обработки и поэтому он обладает низкой помехоустойчивостью.The disadvantages of the prototype device is the low spectrum efficiency, since the information message and the pilot signal are transmitted on different carriers. In addition, in this device (Fig. 2), the convolution of the spectrum of the information signal is carried out by multiplying it with the pilot signal (SPRS) in the absence of means of preliminary search and accurate synchronization, i.e. it implements one of the options for autocorrelation processing and therefore it has low noise immunity.

В устройстве-прототипе частоты f1 и f2 выбираются так, чтобы спектры информационного и пилот-сигналов практически не перекрывались (фиг.3), а это приводит к снижению эффективности использования выделенного спектра радиочастот. Поскольку, как было указано, в устройстве для передачи информационного и пилот-сигналов используются две различные несущие частоты, то система имеет низкую помехоустойчивость при воздействии помех, частотная расстройка которых оказывается равной разности частот несущих информационного и пилот-сигналов.In the prototype device, the frequencies f 1 and f 2 are selected so that the spectra of the information and pilot signals do not overlap (Fig. 3), and this leads to a decrease in the efficiency of using the selected radio frequency spectrum. Since, as was indicated, two different carrier frequencies are used in the device for transmitting information and pilot signals, the system has low noise immunity when exposed to interference, the frequency detuning of which is equal to the difference in the frequencies of the carriers of the information and pilot signals.

Технический результат, достигаемый в заявленном устройстве, заключается в увеличении эффективности использования спектра и увеличении помехоустойчивости при одновременном упрощении приемной части.The technical result achieved in the claimed device is to increase the efficiency of use of the spectrum and increase noise immunity while simplifying the receiving part.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройство для передачи и приема дискретных сообщений с использованием сигналов с прямым расширением и автокорреляционным сжатием спектра, содержащее на передающей стороне источник дискретных сообщений, первый перемножитель, генератор псевдослучайной последовательности, выход которого подключен к второму входу первого перемножителя, второй перемножитель, выход которого подключен к первому входу сумматора, третий перемножитель, выход которого подключен к второму входу сумматора, выход которого подключен к входу усилителя мощности, а выход генератора несущей частоты подключен к второму входу второго перемножителя, а на приемной стороне - усилитель, выход которого соединен последовательно с входом первого блока полосовой фильтрации, первым входом перемножителя, входом второго блока полосовой фильтрации и входом демодулятора, дополнительно введены на передающей стороне блок несистематического разделения, вход которого подключен к выходу источника дискретных сообщений, четвертый перемножитель, первый вход которого подключен к второму выходу блока несистематического разделения, первый выход которого подключен к первому входу первого перемножителя, при этом второй вход четвертого перемножителя подключен одновременно к выходу генератора псевдослучайной последовательности и второму входу первого перемножителя, пятый перемножитель, генератор последовательностей Адамара-Уолша, шестой перемножитель, выход которого подключен к первому входу третьего перемножителя, второй вход которого подключен одновременно к выходу генератора несущей частоты и второму входу второго перемножителя, первый вход которого подключен к выходу пятого перемножителя, первый вход которого подключен к выходу первого перемножителя, а выход четвертого перемножителя подключен к первому входу шестого перемножителя, к второму входу которого подключен второй выход генератора последовательностей Адамара-Уолша, первый выход которого подключен к второму входу пятого перемножителя, а на приемной стороне - второй вход перемножителя подключен одновременно к первому входу перемножителя и к выходу первого блока полосовой фильтрации.The specified technical result is achieved in that in a device for transmitting and receiving discrete messages using signals with direct expansion and autocorrelation compression of the spectrum, containing on the transmitting side a source of discrete messages, a first multiplier, a pseudo-random sequence generator, the output of which is connected to the second input of the first multiplier, the second multiplier, the output of which is connected to the first input of the adder, the third multiplier, the output of which is connected to the second input of the adder a, the output of which is connected to the input of the power amplifier, and the output of the carrier frequency generator is connected to the second input of the second multiplier, and on the receiving side, an amplifier whose output is connected in series with the input of the first bandpass filtering unit, the first input of the multiplier, the input of the second bandpass filtering unit, and an input of a demodulator, an unsystematic separation block is additionally introduced on the transmitting side, the input of which is connected to the output of the discrete message source, the fourth multiplier, the first input The second output of the fourth multiplier is connected simultaneously to the output of the pseudorandom sequence generator and the second input of the first multiplier, the fifth multiplier, the Hadamard-Walsh sequence generator, the sixth multiplier, the output of which is connected to the first input of the third multiplier, the second input of which is connected simultaneously to the output of the carrier frequency generator from the second input of the second multiplier, the first input of which is connected to the output of the fifth multiplier, the first input of which is connected to the output of the first multiplier, and the output of the fourth multiplier is connected to the first input of the sixth multiplier, the second input of which is connected to the second output of the Hadamard-Walsh sequence generator, the first the output of which is connected to the second input of the fifth multiplier, and on the receiving side, the second input of the multiplier is connected simultaneously to the first input of the multiplier and to the output of the first unit Single pass filtering.

Передаваемый сигнал имеет следующий вид:The transmitted signal has the following form:

Figure 00000007
Figure 00000007

где U1(t) и U2(t) - сигналы информационных подпоследовательностей на выходах блока несистематического разделения;where U 1 (t) and U 2 (t) are the signals of information subsequences at the outputs of the block of unsystematic separation;

Uпсп(t) - сигнал на выходе генератора псевдослучайной последовательности;U PSP (t) is the signal at the output of the pseudo-random sequence generator;

HW1(t) и HW2(t) - сигналы на выходах генератора последовательностей Адамара-Уолша.HW 1 (t) and HW 2 (t) are signals at the outputs of the Hadamard-Walsh sequence generator.

Сигнал на входе приемника (фиг.4б) может быть представлен следующим образом:The signal at the input of the receiver (figb) can be represented as follows:

Figure 00000008
Figure 00000008

где θ(t) - процесс, описывающий частотно-фазовые возмущения в канале связи,where θ (t) is the process that describes the frequency-phase disturbances in the communication channel,

k - постоянный множитель.k is a constant factor.

При возведении сигнала S1(t) в квадрат в перемножителе и выделении составляющей разностной частоты вторым блоком полосовой фильтрации получаемWhen the signal S 1 (t) is squared in the multiplier and the separation of the difference frequency component by the second bandpass filtering unit is obtained

Figure 00000009
Figure 00000009

Здесь учтено свойство подпоследовательностей, полученных при несистематическом разделении. Общим правилом восстановления исходной последовательности при несистематическом разделении является сложение по mod2 всех подпоследовательностей. Такой вариант объединения обеспечивает инвариантность результата сложения к инвертированию четного числа подпоследовательностей. Учитывается также и свойство последовательностей Адамара-Уолша, заключающееся в том, что при перемножении двух последовательностей Адамара-Уолша получается другая, отличающаяся по форме от первых двух последовательность Адамара-Уолша, а в данном случае являющаяся меандром полутактовой частоты МЕT/2(t).Here, the property of subsequences obtained by unsystematic separation is taken into account. The general rule for restoring the original sequence in case of unsystematic separation is mod2 addition of all subsequences. This combination option ensures the invariance of the addition result to inverting an even number of subsequences. The property of Hadamard-Walsh sequences is also taken into account, namely, that when two Hadamard-Walsh sequences are multiplied, a different Hadamard-Walsh sequence, different in form from the first two, is obtained, and in this case it is a mean-frequency meander ME T / 2 (t) .

Таким образом, благодаря выбору модулирующих сигналов специальной формы, получаемых с помощью устройства несистематического разделения и генератора последовательностей Адамара-Уолша, удается использовать для передачи дискретных сообщений гармоническое колебание одной частоты, а не двух, как в прототипе. Это позволяет увеличить эффективность использования спектра и помехоустойчивость, а также упростить приемную часть устройства, исключив дополнительный канал обработки сигналов.Thus, due to the choice of modulating signals of a special form, obtained using a non-systematic separation device and an Hadamard-Walsh sequence generator, it is possible to use harmonic oscillation of one frequency, and not two, for transmitting discrete messages, as in the prototype. This allows you to increase the efficiency of the use of the spectrum and noise immunity, as well as to simplify the receiving part of the device, eliminating the additional channel of signal processing.

Графические материалы, используемые в описании:Graphic materials used in the description:

Фиг.1 представляет структурную схему устройства-аналога.Figure 1 is a structural diagram of a similar device.

Фиг.2 представляет структурную схему устройства-прототипа.Figure 2 is a structural diagram of a prototype device.

Фиг.3 иллюстрирует спектры информационного сообщения и пилот- сигнала.Figure 3 illustrates the spectra of the information message and the pilot signal.

Фиг.4 представляет структурную схему заявляемого устройства, где а - передающая часть, б - приемная часть.Figure 4 is a structural diagram of the inventive device, where a is the transmitting part, b is the receiving part.

Фиг.5 представляет схему блока несистематического разделения.5 is a block diagram of a non-systematic separation.

Фиг.6 иллюстрирует диаграммы, поясняющие работу блока несистематического разделения.6 illustrates diagrams explaining the operation of the non-systematic separation unit.

Устройство для передачи и приема дискретных сообщений с использованием сигналов с прямым расширением и автокорреляционным сжатием спектра содержит на передающей стороне источник дискретных сообщений 1, выход которого подключен к входу блока несистематического разделения 5, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому входу первого перемножителя 2 и первому входу четвертого перемножителя 9, генератор ПСП 6, выход которого подключен одновременно к второму входу первого перемножителя 2 и второму входу четвертого перемножителя 9, выход которого соединен последовательно с первым входом шестого перемножителя 10, первым входом третьего перемножителя 11 и вторым входом сумматора 12, а выход первого перемножителя 2 соединен последовательно с первым входом пятого перемножителя 3, первым входом второго перемножителя 4 и первым входом сумматора 12, выход которого подключен к входу усилителя мощности 13, при этом первый и второй выходы генератора последовательностей Адамара-Уолша 7 подключены соответственно к второму входу пятого перемножителя 3 и второму входу шестого перемножителя 10, а выход генератора несущей частоты 8 подключен одновременно к второму входу второго перемножителя 4 и второму входу третьего перемножителя 11, на приемной стороне - усилитель 14, соединенный последовательно с входом первого блока полосовой фильтрации 15, первым входом перемножителя 16, входом второго блока полосовой фильтрации 17, входом демодулятора 18, при этом второй вход перемножителя 16 подключен одновременно к его первому входу и выходу первого блока полосовой фильтрации 15.A device for transmitting and receiving discrete messages using signals with direct expansion and autocorrelation compression of the spectrum contains on the transmitting side a source of discrete messages 1, the output of which is connected to the input of the non-systematic separation unit 5, the first and second outputs of which are connected respectively to the first input of the first multiplier 2 and the first input of the fourth multiplier 9, the generator PSP 6, the output of which is connected simultaneously to the second input of the first multiplier 2 and the second input of the fourth ne a multiplier 9, the output of which is connected in series with the first input of the sixth multiplier 10, the first input of the third multiplier 11 and the second input of the adder 12, and the output of the first multiplier 2 is connected in series with the first input of the fifth multiplier 3, the first input of the second multiplier 4 and the first input of the adder 12, the output of which is connected to the input of the power amplifier 13, while the first and second outputs of the Hadamard-Walsh sequence generator 7 are connected respectively to the second input of the fifth multiplier 3 and the second input net multiplier 10, and the output of the carrier frequency generator 8 is connected simultaneously to the second input of the second multiplier 4 and the second input of the third multiplier 11, on the receiving side is an amplifier 14 connected in series with the input of the first bandpass filter 15, the first input of the multiplier 16, the input of the second block bandpass filtering 17, the input of the demodulator 18, while the second input of the multiplier 16 is connected simultaneously to its first input and output of the first block of bandpass filtering 15.

Устройство (фиг.4) работает следующим образом. На передающей стороне последовательность символов передаваемого сообщения U(t) с выхода источника дискретных сообщений 1 поступает на вход блока несистематического разделения 5, который формирует на своих выходах такие две подпоследовательности U1(t) и U2(t), которые при перемножении (при сложении по модулю два) дают исходную последовательностьThe device (figure 4) works as follows. On the transmitting side, the sequence of symbols of the transmitted message U (t) from the output of the source of discrete messages 1 goes to the input of the non-systematic separation unit 5, which generates at its outputs such two subsequences U 1 (t) and U 2 (t) that when multiplied (at modulo two) give the original sequence

U1(t)⊕U2(t)=U(t).U 1 (t) ⊕ U 2 (t) = U (t).

С помощью этих подпоследовательностей в перемножителях первом 2 и четвертом 9 осуществляется инверсная модуляция псевдослучайной последовательности, вырабатываемой генератором ПСП 6. Модулированные псевдослучайные последовательности подвергаются дополнительной модуляции в пятом 3 и шестом 10 перемножителях последовательностями HW1(t) и HW2(t), вырабатываемыми генератором последовательностей Адамара-Уолша 7. На выходах перемножителей пятого 3 и шестого 10 формируются модифицированные псевдослучайные последовательности, которые модулируют по фазе гармонический сигнал несущей, вырабатываемый генератором несущей частоты 8. Эта операция осуществляется во втором 4 и третьем 11 перемножителях. Далее сигналы с выходов соответствующих перемножителей складываются в сумматоре 12 и после усиления в усилителе мощности 13 поступают на вход антенны S(t) (5).With these subsequences in the first two multipliers and fourth 9 carried inverse modulation pseudo-random sequence generated by generator 6. CAP modulated pseudorandom sequences undergo additional modulation in the fifth and sixth three multipliers 10 sequences HW 1 (t) and HW 2 (t), are generated by generator Hadamard-Walsh sequences 7. At the outputs of multipliers of the fifth 3 and sixth 10, modified pseudorandom sequences are formed that modulate dissolved phase harmonic carrier signal produced by carrier frequency generator 8. This operation is performed in the second 4 and third 11 multipliers. Next, the signals from the outputs of the respective multipliers are added to the adder 12 and, after amplification in the power amplifier 13, are fed to the input of the antenna S (t) (5).

На приемной стороне принимаемый сигнал S1(t) (6), после усиления в усилителе 14, подвергается полосовой селекции в первом блоке полосовой фильтрации 14, а затем возводится в квадрат в перемножителе 16, и на выходе второго блока полосовой фильтрации 17 выделяется составляющая разностной частоты, которая сохраняет фазовую модуляцию сигналом передаваемого сообщения (7). Далее в демодуляторе осуществляется выделение сигнала передаваемого сообщения.At the receiving side, the received signal S 1 (t) (6), after amplification in the amplifier 14, is subjected to band selection in the first band filter 14, and then squared in the multiplier 16, and the difference component is extracted at the output of the second band filter 17 frequency, which stores phase modulation by the signal of the transmitted message (7). Further, in the demodulator, the signal of the transmitted message is extracted.

Блок несистематического разделения символов последовательности передаваемого сообщения, который введен на передающей стороне, работает следующим образом.Block unsystematic character separation of the sequence of the transmitted message, which is entered on the transmitting side, operates as follows.

Триггер DD2.1 (фиг.5) переключается по фронту, a DD2.2 - по спаду входной последовательности через инвертор DD1.1. Прямой выход триггера DD2.1 соединен с входом второго триггера DD2.2 для исключения зависимости соотношения подпоследовательностей от начальной установки триггеров.The trigger DD2.1 (figure 5) is switched on the front, and DD2.2 - on the decline of the input sequence through the inverter DD1.1. The direct output of the trigger DD2.1 is connected to the input of the second trigger DD2.2 to exclude the dependence of the ratio of subsequences on the initial installation of the triggers.

Такое разделение названо несистематическим ввиду отсутствия в выходных подпоследовательностях в явном виде битов входной последовательности.Such a separation is called unsystematic due to the lack of explicit input bits in the output subsequences.

На фиг.6 приведены временные диаграммы случайной входной последовательности U(t) и соответствующих ей выходных подпоследовательностей U1(t) и U2(t) с меньшим значением средней частоты следования символов.Figure 6 shows the timing diagrams of a random input sequence U (t) and its corresponding output subsequences U 1 (t) and U 2 (t) with a lower value of the average symbol rate.

Подпоследовательности U1(t) и U2(t) обладают рядом практически важных особенностей:The subsequences U 1 (t) and U 2 (t) have a number of practically important features:

- суммирование U1(t) и U2(t) по модулю 2 дает исходную последовательность U(t), т.е. U1(t) и U2(t) представляют собой алгебраически связанные подпоследовательности (АСП);- the summation of U 1 (t) and U 2 (t) modulo 2 gives the original sequence U (t), i.e. U 1 (t) and U 2 (t) are algebraically related subsequences (HSA);

- одновременная инверсия U1(t) и U2(t) на входах сумматора по модулю 2 никак не отражается на выходной последовательности;- the simultaneous inversion of U 1 (t) and U 2 (t) at the inputs of the adder modulo 2 does not affect the output sequence;

- в подпоследовательностях U1(t) и U2(t) независимо от структуры U(t) имеет место строго определенная последовательность смены пар символов: 00; 10; 11; 01 в соответствии с кодом Грея.- in the subsequences U 1 (t) and U 2 (t), regardless of the structure of U (t), a strictly defined sequence of change of symbol pairs takes place: 00; 10; eleven; 01 according to Gray code.

Claims (1)

Устройство для передачи и приема дискретных сообщений с использованием сигналов с прямым расширением и автокорреляционным сжатием спектра, содержащее на передающей стороне источник дискретных сообщений, первый перемножитель, генератор псевдослучайной последовательности, выход которого подключен к второму входу первого перемножителя, второй перемножитель, выход которого подключен к первому входу сумматора, третий перемножитель, выход которого подключен к второму входу сумматора, выход которого подключен к входу усилителя мощности, а выход генератора несущей частоты подключен к второму входу второго перемножителя, а на приемной стороне - усилитель, выход которого соединен последовательно с входом первого блока полосовой фильтрации, первым входом перемножителя, входом второго блока полосовой фильтрации и входом демодулятора, отличающееся тем, что на передающей стороне введены блок несистематического разделения, вход которого подключен к выходу источника дискретных сообщений, четвертый перемножитель, первый вход которого подключен к второму выходу блока несистематического разделения, первый выход которого подключен к первому входу первого перемножителя, при этом второй вход четвертого перемножителя подключен одновременно к выходу генератора псевдослучайной последовательности и второму входу первого перемножителя, пятый перемножитель, генератор последовательностей Адамара-Уолша, шестой перемножитель, выход которого подключен к первому входу третьего перемножителя, второй вход которого подключен одновременно к выходу генератора несущей частоты и второму входу второго перемножителя, первый вход которого подключен к выходу пятого перемножителя, первый вход которого подключен к выходу первого перемножителя, а выход четвертого перемножителя подключен к первому входу шестого перемножителя, к второму входу которого подключен второй выход генератора последовательностей Адамара-Уолша, первый выход которого подключен к второму входу пятого перемножителя, а на приемной стороне - второй вход перемножителя подключен одновременно к первому входу перемножителя и к выходу первого блока полосовой фильтрации. A device for transmitting and receiving discrete messages using signals with direct expansion and autocorrelation compression of the spectrum, containing on the transmitting side a discrete message source, a first multiplier, a pseudo-random sequence generator, the output of which is connected to the second input of the first multiplier, the second multiplier, the output of which is connected to the first the adder input, the third multiplier, the output of which is connected to the second input of the adder, the output of which is connected to the input of the power amplifier, and the output of the carrier frequency generator is connected to the second input of the second multiplier, and on the receiving side, an amplifier, the output of which is connected in series with the input of the first bandpass filtering unit, the first input of the multiplier, the input of the second bandpass filtering unit and the input of the demodulator, characterized in that on the transmitting side a non-systematic separation block is introduced, the input of which is connected to the output of the discrete message source, a fourth multiplier, the first input of which is connected to the second output of the non-system block a static division, the first output of which is connected to the first input of the first multiplier, while the second input of the fourth multiplier is connected simultaneously to the output of the pseudo-random sequence generator and the second input of the first multiplier, the fifth multiplier, the Hadamard-Walsh sequence generator, the sixth multiplier, the output of which is connected to the first input the third multiplier, the second input of which is connected simultaneously to the output of the carrier frequency generator and the second input of the second multiplier, are the first the first input of which is connected to the output of the fifth multiplier, the first input of which is connected to the output of the first multiplier, and the output of the fourth multiplier is connected to the first input of the sixth multiplier, the second input of which is connected to the second output of the Hadamard-Walsh sequence generator, the first output of which is connected to the second input of the fifth multiplier, and on the receiving side, the second input of the multiplier is connected simultaneously to the first input of the multiplier and to the output of the first band pass filtering unit.
RU2008107081/09A 2008-02-27 2008-02-27 Device for transmitting and receiving discrete messages using signals with direct spreading and autocorrelation compression of spectrum RU2358401C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008107081/09A RU2358401C1 (en) 2008-02-27 2008-02-27 Device for transmitting and receiving discrete messages using signals with direct spreading and autocorrelation compression of spectrum

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008107081/09A RU2358401C1 (en) 2008-02-27 2008-02-27 Device for transmitting and receiving discrete messages using signals with direct spreading and autocorrelation compression of spectrum

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2358401C1 true RU2358401C1 (en) 2009-06-10

Family

ID=41024862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008107081/09A RU2358401C1 (en) 2008-02-27 2008-02-27 Device for transmitting and receiving discrete messages using signals with direct spreading and autocorrelation compression of spectrum

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2358401C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2485694C2 (en) * 2011-04-15 2013-06-20 Закрытое акционерное общество Научно-производственный Центр "Микропроцессорные технологии" Method and device of ds-code generation
RU2663240C1 (en) * 2017-04-03 2018-08-03 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Method of protection of narrow channels of data transmission under conditions of multipath radio signal propagation and complex of means for its implementation
RU2703509C1 (en) * 2018-10-24 2019-10-18 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Synchronization method in systems with direct spectrum expansion

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0774842A2 (en) * 1995-11-20 1997-05-21 Canon Kabushiki Kaisha Wireless telecommunication system using frequency hopping, and method of controlling same
RU2178237C2 (en) * 1999-11-10 2002-01-10 Академия ФАПСИ при Президенте Российской Федерации Method and device for transmitting digital information in radio link using pseudorandom operating-frequency control
RU2185029C1 (en) * 2001-02-12 2002-07-10 Военный университет связи Radio link using pseudorandom operating- frequency tuning
US6865215B1 (en) * 2000-02-16 2005-03-08 Iowa State University Research Foundation, Inc. Spread spectrum digital data communication overlay system and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0774842A2 (en) * 1995-11-20 1997-05-21 Canon Kabushiki Kaisha Wireless telecommunication system using frequency hopping, and method of controlling same
RU2178237C2 (en) * 1999-11-10 2002-01-10 Академия ФАПСИ при Президенте Российской Федерации Method and device for transmitting digital information in radio link using pseudorandom operating-frequency control
US6865215B1 (en) * 2000-02-16 2005-03-08 Iowa State University Research Foundation, Inc. Spread spectrum digital data communication overlay system and method
RU2185029C1 (en) * 2001-02-12 2002-07-10 Военный университет связи Radio link using pseudorandom operating- frequency tuning

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ДИКСОН Р.К. Широкополосные системы. Перевод с англ. / Под ред. В.И. Журавлева. М.: Связь, 1979, с.180. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2485694C2 (en) * 2011-04-15 2013-06-20 Закрытое акционерное общество Научно-производственный Центр "Микропроцессорные технологии" Method and device of ds-code generation
RU2663240C1 (en) * 2017-04-03 2018-08-03 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полет" Method of protection of narrow channels of data transmission under conditions of multipath radio signal propagation and complex of means for its implementation
RU2703509C1 (en) * 2018-10-24 2019-10-18 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Synchronization method in systems with direct spectrum expansion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3305636A (en) Phase-shift data transmission system having a pseudo-noise sync code modulated with the data in a single channel
US4922506A (en) Compensating for distortion in a communication channel
JP3581448B2 (en) Spread spectrum communication equipment
Kaddoum et al. Design of a high-data-rate differential chaos-shift keying system
Yang et al. Reference-modulated DCSK: A novel chaotic communication scheme
JPH06296171A (en) Broad-band transmission system
JPH03256419A (en) Spread spectrum communication equipment
JPH069348B2 (en) Spread spectrum communication system
US3916313A (en) PSK-FSK spread spectrum modulation/demodulation
JPH05509213A (en) SAWC phase detection method and device
JP3444001B2 (en) Sign detection circuit
US5157688A (en) Spread spectrum transmitter for degrading spread spectrum feature detectors
RU2307474C1 (en) Method for receipt of noise-like signals with minimal frequency manipulation
RU2358401C1 (en) Device for transmitting and receiving discrete messages using signals with direct spreading and autocorrelation compression of spectrum
RU2099893C1 (en) Relative-phase-modulation correlating signal receiver
US6198764B1 (en) Method for the transfer of a digital data signal from a transmitter to a receiver
RU2210860C1 (en) Broadband-signal communication system
RU2240653C1 (en) Time-division multiple access data transfer system
RU2358403C1 (en) Device for transmitting and receiving discrete messages using signals with direct spectrum broadening, with invariance properties to frequency-phase perturbations in communication channel
RU2358402C1 (en) Device and method of transmitting and receiving discrete messages using signals with direct spectrum broadening
RU2310992C2 (en) Multi-frequency signal radio-receiving device
RU2121756C1 (en) Autocorrelation method for receiving noise-like signals
RU2192093C1 (en) Digital and analog data transmission equipment
KR970031399A (en) Direct Spread / Code Division Multiple Access Communication System Using Pilot Channel
RU2308155C2 (en) Radio communication line with increased concealment of transferred information

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130228