Передатчик с кодовым разделением каналов с высокой структурной скрытностью передаваемых сигналов



Передатчик с кодовым разделением каналов с высокой структурной скрытностью передаваемых сигналов
Передатчик с кодовым разделением каналов с высокой структурной скрытностью передаваемых сигналов

 


Владельцы патента RU 2553055:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ (RU)

Изобретение относится к области радиосвязи. Технический результат - обеспечение высокой структурной скрытности сигналов в перспективных системах связи в условиях их длительной эксплуатации. Передатчик с кодовым разделением каналов с высокой структурной скрытностью передаваемых сигналов содержит дополнительные элементы: первое, второе и третье коммутационные устройства, а также генератор нелинейной маскирующей последовательности и соответствующие связи между ними для оперативного изменения сигнально-кодовой конструкции передаваемых сигналов, что позволяет обеспечить их высокую структурную скрытность в условиях длительной эксплуатации системы связи. 2 ил.

 

Изобретение относится к области радиосвязи и может найти применение в системах беспроводного доступа, сухопутной подвижной и спутниковой связи, обладающих высокой структурной скрытностью передаваемых сигналов.

Одним из основных требований, предъявляемых к перспективным системам связи, является обеспечение высокой структурной скрытности передаваемых сигналов, затрудняющей сторонним лицам перехватывать (контролировать) передаваемую информацию для использования ее в преступных целях, а также формировать эффективную помеху (помеху, подобную сигналу) для нарушения нормальной работы системы.

Известно устройство [1], которое не в полной мере отвечает этому требованию из-за ограниченности ансамбля используемых сигналов, а также из-за наличия и хорошей разведдоступности пилот-сигнала, который позволяет достаточно быстро раскрыть структуру используемых в системе связи сигналов.

Известно также устройство [2], которое по сравнению с устройством [1] обладает более высокой структурной скрытностью передаваемых сигналов за счет отсутствия в явном виде пилот-сигнала и значительного расширения ансамбля используемых сигналов.

Однако при длительной эксплуатации известных систем связи возможности сторонних лиц по раскрытию структуры перехваченных ими сигналов значительно возрастают за счет увеличения времени мониторинга работы систем, с одной стороны, и возрастания вычислительных мощностей систем обработки перехваченной информации, с другой.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство [2] (прототип), в состав которого входят N информационных каналов, каждый из которых включает преобразователь информации информационного канала, внутренний кодер и формирователь спектра сигнала канала, при этом преобразователь информации информационного канала включает в себя последовательно соединенные разделитель, первый кодер, первый перемежитель, первый сумматор по модулю два и первый уплотнитель символов, выход которого является первым выходом преобразователя информации информационного канала, последовательно соединенные второй кодер, второй перемежитель, второй сумматор по модулю два и второй уплотнитель символов, выход которого является вторым выходом преобразователя информации информационного канала, последовательно соединенные генератор кода адреса, первый прореживатель, второй прореживатель, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго уплотнителей символов, выход первого прореживателя соединен с вторыми входами первого и второго сумматоров по модулю два, причем вход разделителя является первым входом информационного канала, вход генератора кода адреса является вторым входом информационного канала, а третьи входы первого и второго уплотнителей символов объединены и являются третьим входом преобразователя информации информационного канала, второй выход разделителя соединен с входом второго кодера, K каналов вызова, каждый из которых включает преобразователь информации канала вызова, внутренний кодер и формирователь спектра сигнала канала, причем преобразователь информации канала вызова включает последовательно соединенные разделитель, первый кодер, первый перемежитель и первый сумматор по модулю два, выход которого является первым выходом преобразователя информации канала вызова, последовательно соединенные второй кодер, второй перемежитель и второй сумматор по модулю два, выход которого является вторым выходом преобразователя информации канала вызова, последовательно соединенные генератор кода адреса и прореживатель, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго сумматоров по модулю два, причем вход разделителя является первым входом канала вызова, а вход генератора кода адреса - вторым входом канала вызова, второй выход разделителя соединен с входом второго кодера, J служебных каналов, каждый из которых включает преобразователь информации служебного канала, внутренний кодер и формирователь спектра сигнала канала, причем преобразователь информации служебного канала включает последовательно соединенные кодер и повторитель символов, причем вход кодера является входом служебного канала, а выход повторителя символов - выходом преобразователя информации служебного канала, причем N+K+J=L - общее число каналов передатчика, при этом внутренний кодер каждого l-го канала, где l принимает значения от 1 до L, включает в себя первый и второй кодеры, причем первый вход первого кодера является первым входом внутреннего кодера, а первый вход второго кодера - вторым входом внутреннего кодера, вторые входы первого и второго кодеров объединены и являются третьим входом внутреннего кодера, третьи входы первого и второго кодеров объединены и являются четвертым входом внутреннего кодера, четвертые входы первого и второго кодеров объединены и являются пятым входом внутреннего кодера, выход первого кодера является первым выходом внутреннего кодера, а выход второго кодера - вторым выходом внутреннего кодера, а формирователь спектра сигнала каждого l-го канала включает в себя последовательно соединенные первый сумматор по модулю два, второй сумматор по модулю два, сглаживающий фильтр, первый фазовый модулятор, сумматор и полосовой фильтр, выход которого является выходом формирователя спектра сигнала канала, а также последовательно соединенные третий сумматор по модулю два, четвертый сумматор по модулю два, второй сглаживающий фильтр и второй фазовый модулятор, выход которого подключен к второму входу сумматора, причем первый вход первого сумматора по модулю два является первым входом формирователя спектра сигнала канала, первый вход третьего сумматора по модулю два - вторым входом формирователя спектра сигнала канала, вторые входы второго и четвертого сумматоров по модулю два объединены и являются третьим входом формирователя спектра сигнала канала, второй вход первого сумматора по модулю два является четвертым входом формирователя спектра сигнала канала, второй вход третьего сумматора по модулю два - пятым входом формирователя спектра сигнала канала, второй вход первого фазового модулятора является шестым входом формирователя спектра сигнала канала, а второй вход второго фазового модулятора - седьмым входом формирователя спектра сигнала канала, первый выход n-го преобразователя информации информационного канала, соединен с первым входом l-го внутреннего кодера информационного канала, а второй выход n-го преобразователя информации информационного канала соединен со вторым входом l-го внутреннего кодера информационного канала, где n и l принимают значения от 1 до N, в свою очередь, первый выход k-го преобразователя информации канала вызова, где k принимает значения от 1 до K, соединен с первым входом l-го внутреннего кодера канала вызова, а второй выход k-го преобразователя информации канала вызова соединен со вторым входом l-го внутреннего кодера, где l принимает значения от N+1 до N+K, выход j-го преобразователя информации служебного канала, где j принимает значения от 1 до J, соединен с объединенными первым и вторым входами l-го внутреннего кодера служебного канала, где l принимает значения от N+K+1 до L, первый выход внутреннего кодера l-го канала, соединен с первым входом формирователя спектра сигнала l-го канала, а второй выход внутреннего кодера l-го канала, соединен со вторым входом формирователя спектра сигнала l-го канала, где l принимает значения от 1 до L, а также тактовый генератор, выход которого соединен со входами делителя частоты и генератора нелинейной маскирующей последовательности, а также с первым входом генератора нелинейных ортогональных кодов, третьи входы всех внутренних кодеров объединены и соединены с выходом делителя частоты, третьи входы формирователей спектра сигнала всех каналов объединены и подключены к первому выходу генератора нелинейной маскирующей последовательности, второй выход генератора нелинейной маскирующей последовательности соединен со вторым входом генератора нелинейных ортогональных кодов и с объединенными четвертыми входами внутренних кодеров всех каналов, четвертый вход формирователя спектра сигнала l-го канала соединен с l-м выходом генератора нелинейных ортогональных кодов, а пятый вход формирователя спектра сигнала l-го канала соединен с (L-l+1)-м выходом генератора нелинейных ортогональных кодов, шестые входы формирователей спектра сигнала всех каналов объединены и соединены с первым выходом генератора несущей частоты, седьмые входы формирователей спектра сигнала всех каналов объединены и соединены со вторым выходом генератора несущей частоты, пятые входы внутренних кодеров всех каналов объединены и соединены с (L+1)-м выходом генератора нелинейных ортогональных кодов, выход формирователя спектра сигнала l-го канала соединен с l-м входом сумматора канальных сигналов, выход которого является выходом устройства.

Целью настоящего изобретения является обеспечение высокой структурной скрытности передаваемых сигналов в системах связи в условиях длительной эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, в состав которого входят N информационных каналов, каждый из которых включает преобразователь информации информационного канала, внутренний кодер и формирователь спектра сигнала канала, при этом преобразователь информации информационного канала включает в себя последовательно соединенные разделитель, первый кодер, первый перемежитель, первый сумматор по модулю два и первый уплотнитель символов, выход которого является первым выходом преобразователя информации информационного канала, последовательно соединенные второй кодер, второй перемежитель, второй сумматор по модулю два и второй уплотнитель символов, выход которого является вторым выходом преобразователя информации информационного канала, последовательно соединенные генератор кода адреса, первый прореживатель, второй прореживатель, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго уплотнителей символов, выход первого прореживателя соединен со вторыми входами первого и второго сумматоров по модулю два, причем вход разделителя является первым входом информационного канала, вход генератора кода адреса является вторым входом информационного канала, а третьи входы первого и второго уплотнителей символов объединены и являются третьим входом преобразователя информации информационного канала, второй выход разделителя соединен с входом второго кодера, K каналов вызова, каждый из которых включает преобразователь информации канала вызова, внутренний кодер и формирователь спектра сигнала канала, причем преобразователь информации канала вызова включает последовательно соединенные разделитель, первый кодер, первый перемежитель и первый сумматор по модулю два, выход которого является первым выходом преобразователя информации канала вызова, последовательно соединенные второй кодер, второй перемежитель и второй сумматор по модулю два, выход которого является вторым выходом преобразователя информации канала вызова, последовательно соединенные генератор кода адреса и прореживатель, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго сумматоров по модулю два, причем вход разделителя является первым входом канала вызова, а вход генератора кода адреса - вторым входом канала вызова, второй выход разделителя соединен с входом второго кодера, J служебных каналов, каждый из которых включает преобразователь информации служебного канала, внутренний кодер и формирователь спектра сигнала канала, причем преобразователь информации служебного канала включает последовательно соединенные кодер и повторитель символов, причем вход кодера является входом служебного канала, а выход повторителя символов - выходом преобразователя информации служебного канала, причем N+K+J=L - общее число каналов передатчика, при этом внутренний кодер каждого l-го канала, где l принимает значения от 1 до L, включает в себя первый и второй кодеры, причем первый вход первого кодера является первым входом внутреннего кодера, а первый вход второго кодера - вторым входом внутреннего кодера, вторые входы первого и второго кодеров объединены и являются третьим входом внутреннего кодера, третьи входы первого и второго кодеров объединены и являются четвертым входом внутреннего кодера, четвертые входы первого и второго кодеров объединены и являются пятым входом внутреннего кодера, выход первого кодера является первым выходом внутреннего кодера, а выход второго кодера - вторым выходом внутреннего кодера, а формирователь спектра сигнала каждого l-го канала включает в себя последовательно соединенные первый сумматор по модулю два, второй сумматор по модулю два, сглаживающий фильтр, первый фазовый модулятор, сумматор и полосовой фильтр, выход которого является выходом формирователя спектра сигнала канала, а также последовательно соединенные третий сумматор по модулю два, четвертый сумматор по модулю два, второй сглаживающий фильтр и второй фазовый модулятор, выход которого подключен к второму входу сумматора, причем первый вход первого сумматора по модулю два является первым входом формирователя спектра сигнала канала, первый вход третьего сумматора по модулю два - вторым входом формирователя спектра сигнала канала, вторые входы второго и четвертого сумматоров по модулю два объединены и являются третьим входом формирователя спектра сигнала канала, второй вход первого сумматора по модулю два является четвертым входом формирователя спектра сигнала канала, второй вход третьего сумматора по модулю два - пятым входом формирователя спектра сигнала канала, второй вход первого фазового модулятора является шестым входом формирователя спектра сигнала канала, а второй вход второго фазового модулятора - седьмым входом формирователя спектра сигнала канала, первый выход n-го преобразователя информации информационного канала соединен с первым входом l-го внутреннего кодера информационного канала, а второй выход n-го преобразователя информации информационного канала соединен со вторым входом l-го внутреннего кодера информационного канала, где n и l принимают значения от 1 до N, в свою очередь, первый выход k-го преобразователя информации канала вызова, где k принимает значения от 1 до K, соединен с первым входом l-го внутреннего кодера канала вызова, а второй выход k-го преобразователя информации канала вызова соединен со вторым входом l-го внутреннего кодера, где l принимает значения от N+1 до N+K, выход j-го преобразователя информации служебного канала, где j принимает значения от 1 до J, соединен с объединенными первым и вторым входами l-го внутреннего кодера служебного канала, где l принимает значения от N+K+1 до L, первый выход внутреннего кодера l-го канала соединен с первым входом формирователя спектра сигнала l-го канала, а второй выход внутреннего кодера l-го канала соединен с вторым входом формирователя спектра сигнала l-го канала, где l принимает значения от 1 до L, а также тактовый генератор, выход которого соединен со входами делителя частоты и генератора нелинейной маскирующей последовательности, а также с первым входом генератора нелинейных ортогональных кодов, третьи входы всех внутренних кодеров объединены и соединены с выходом делителя частоты, третьи входы формирователей спектра сигнала всех каналов объединены и подключены к первому выходу генератора нелинейной маскирующей последовательности, второй выход генератора нелинейной маскирующей последовательности соединен со вторым входом генератора нелинейных ортогональных кодов и с объединенными четвертыми входами внутренних кодеров всех каналов, четвертый вход формирователя спектра сигнала l-го канала соединен с l-м выходом генератора нелинейных ортогональных кодов, а пятый вход формирователя спектра сигнала l-го канала соединен с (L-l+1)-м выходом генератора нелинейных ортогональных кодов, шестые входы формирователей спектра сигнала всех каналов объединены и соединены с первым выходом генератора несущей частоты, седьмые входы формирователей спектра сигнала всех каналов объединены и соединены со вторым выходом генератора несущей частоты, пятые входы внутренних кодеров всех каналов объединены и соединены с (L+1)-м выходом генератора нелинейных ортогональных кодов, выход формирователя спектра сигнала l-го канала соединен с l-м входом сумматора канальных сигналов, выход которого является выходом устройства, внесены следующие изменения: из устройства исключен генератор нелинейной маскирующей последовательности и разорваны связи генератора нелинейных ортогональных кодов (выходы с первого по L-й) с соответствующими четвертыми и пятыми входами формирователей спектра сигнала каналов, а также в схему устройства дополнительно введены: генератор нелинейной маскирующей последовательности, первое, второе и третье коммутационные устройства и установлены следующие связи: l-й выход генератора нелинейных ортогональных кодов соединен с l-ми входами первого и второго коммутационных устройств, где l принимает значения от 1 до L, четвертый вход формирователя спектра сигнала l-го канала соединен с l-м выходом первого коммутационного устройства, а пятый вход формирователя спектра сигнала l-го канала соединен с l-м выходом второго коммутационного устройства, i-й выход генератора нелинейной маскирующей последовательности соединен с i-м входом третьего коммутационного устройства, где i принимает значения от 1 до I (I может принимать значения 2, 3, …), (I+1)-й выход генератора нелинейной маскирующей последовательности соединен со вторым входом генератора нелинейных ортогональных кодов и с объединенными четвертыми входами внутренних кодеров всех каналов, выход третьего коммутационного устройства соединен с объединенными третьими входами формирователей спектров сигнала всех каналов.

Отличительными признаками предлагаемого устройства являются введенные в схему передатчика новые элементы, а именно: генератор нелинейной маскирующей последовательности, первое, второе и третье коммутационные устройства, и соответствующие связи между ними, благодаря чему удалось обеспечить высокую структурную скрытность системы связи в условиях длительной эксплуатации, что соответствует критерию «новизна».

Поскольку совокупность введенных элементов и их связи до даты подачи заявки в патентной и научно-технической литературе не обнаружены, то предлагаемое техническое решение соответствует «изобретательскому уровню».

Структурная схема заявляемого устройства представлена на фиг. 1.

С целью упрощения схемы на фиг. 1 изображены только один n-й (n=1) информационный канал (ИК), один k-й (k=1) канал вызова (KB) и один j-й служебный канал (КС) (j=J), а также элементы, которые обеспечивают функционирование устройства и позволяют пояснить работу устройства в целом. На фиг. 1 цифрами обозначены:

1, 9, 23, 28, 31, 34, 35 - кодер (КД);

2, 10, 24, 29 - перемежитель (ПМ);

3, 11, 25, 30, 13, 18, 14, 19 - сумматоры по модулю два (C2);

4, 12 - уплотнитель символов (УС);

5, 22 - разделитель (P);

6, 26 - генератор кода адреса (ГКА);

7, 8, 27 - прореживатель (П);

15, 20 - сглаживающий фильтр (СгФ);

16, 21- фазовый модулятор (ФМ);

17 - сумматор (Сум);

32 - повторитель символов (ПС);

33 - полосовой фильтр (ПФ);

36, 37, 38 - внутренний кодер (ВК);

39, 40, 41 - формирователь спектра сигнала канала (ФССК);

42 - сумматор канальных сигналов (СКС);

43 - генератор несущей частоты (ГНЧ);

44 - тактовый генератор (ТГ);

45 - делитель частоты (ДЧ);

46 - генератор нелинейной маскирующей последовательности (ГНМП);

47 - генератор нелинейных ортогональных кодов (ГНОК);

48, 49, 50 - коммутационное устройство (КУ);

51 - преобразователь информации (ПИ) информационного канала;

52 - ПИ канала вызова;

53 - ПИ служебного канала.

Работа передатчика. Порядок работы передатчика рассмотрим по структурной схеме, которая изображена на фиг. 1.

При рассмотрении работы передатчика будем исходить из следующего:

1. Алгоритм работы преобразователей информации каналов (ИК, KB, КС) заявляемого устройства и устройства-прототипа одинаков.

2. Загруженность каналов передатчика определяется текущим трафиком и управляется стандартными средствами базовой станции, например, такими как конвольвер, которые в данном устройстве не рассматриваются.

3. Общее число каналов передатчика равно L=N+K+J, где N - число информационных каналов; K - число каналов вызова; J - число служебных каналов. Для уяснения характера обработки информации в передатчике достаточно рассмотреть обработку информации в одном ИК, в одном KB и в одном КС.

4. Период нелинейной маскирующей последовательности Тмп, вырабатываемой ГНМП (46), соответствует кратному числу периодов последовательностей, вырабатываемых ГНОК (47) Тгок, т.е. Тмп=2iТгок, где i=1, 2, 3, ….

5. В заявляемом передающем устройстве в явном виде канал пилот-сигнала отсутствует. Фактически же функции канала пилот-сигнала выполняет один из имеющихся L каналов устройства. Этот канал выбирается оператором (администратором) сети и за ним закрепляются функции по решению задачи синхронизации сети. Пусть эти функции закреплены за одним из служебных каналов передатчика (КС (j, j=J)).

6. КУ (48) обеспечивает подключение выходов ГНОК (47) к 4-м входам ФССК соответствующих каналов, а КУ (49) обеспечивает подключение выходов ГНОК (47) к 5-м входам ФССК соответствующих каналов, причем коммутация входов и выходов КУ (48) и (49) осуществляется таким образом, чтобы на 4-й и 5-й входы ФССК любого канала поступали разные нелинейные ортогональные кодовые последовательности.

Работа информационного канала. Рассмотрим работу первого ИК (n=1). На первый вход ПИ ИК (51) поступает информация, которую необходимо передать другому абоненту, а на второй - информация об адресе абонента. Информация, поступающая на 1 и 2 входы ПИ (51), представляет собой поток двоичных символов. Поток двоичных символов, поступающий на первый вход ПИ первого ИК, разделителем (5) преобразуется в два потока для создания синфазной I и квадратурной Q составляющих (условно в одном потоке следуют четные символы, а в другом - нечетные). С первого выхода разделителя (5) первый поток поступает на вход кодера (1), а с второго выхода второй поток поступает на вход кодера (9). Потоки двоичных символов в кодерах (1) и (9) кодируются избыточным кодом с целью обеспечения возможности исправления ошибок на приемной стороне. С выхода кодера (1) информация поступает на вход перемежителя (2), а с выхода кодера (9) - на вход перемежителя (10). В перемежителях (2) и (10) кодированная информация «перемешивается» таким образом, чтобы исключить возможность группирования ошибок на приемной стороне. С выхода перемежителя (2) информация поступает на первый вход сумматора по модулю два (3), а с выхода перемежителя (10) - на первый вход сумматора по модулю два (11). Поток двоичных символов, содержащий информацию об адресе вызываемого абонента, с второго входа ПИ поступает на вход ГКА (6), который формирует адрес вызываемого абонента и направляет его на вход прореживателя (7). Информация с выхода прореживателя (7) поступает на вторые входы сумматоров по модулю два (3) и (11) и на вход прореживателя (8). В сумматорах по модулю два (3) и (11) в потоки информации, поступающие на их первые входы, с помощью прореживателя (7) «замешивается» информация об адресе абонента, поступающая с ГКА (6). С выхода сумматора по модулю два (3) информационный поток, содержащий уже признак адреса абонента, поступает на первый вход уплотнителя символов (4), а с выхода сумматора по модулю два (11) - на первый вход уплотнителя символов (12). В уплотнителях символов (4) и (12) с помощью информации, поступающей на их вторые входы с выхода прореживателя (8) обеспечивается «замешивание» в информационный поток с адресом абонента дополнительной информации, которая поступает на их третьи входы для управления уровнем излучаемой мощности передатчика абонента. Информация с выхода уплотнителя символов (4) поступает на первый выход ПИ (51), а информация с выхода уплотнителя символов (12) поступает на второй выход ПИ (51).

Поток двоичных символов с первого и второго выходов ПИ первого ИК подается соответственно на первый и второй входы ВК (36) первого ИК. Внутренний кодер включает в себя первый (34) и второй (35) кодеры и обеспечивает дополнительную защиту передаваемой информации от интерференционных помех и замираний сигнала. Поток двоичных символов с первого входа ВК (36) поступает на первый вход первого кодера (34), а поток двоичных символов со второго входа ВК (36) - на первый вход второго кодера (35). На третий вход ВК (36), а следовательно, и на вторые входы кодеров (34) и (35) поступают тактовые импульсы с выхода делителя частоты (45), которые обеспечивают ввод информации в ВК. Частота тактовых импульсов с выхода ДЧ (45) соответствует скорости потока двоичных символов, поступающих с первого и второго выходов ПИ первого ИК на первый и второй входы ВК (36). С (I+1)-го выхода ГНМП (46) на четвертый вход ВК (36), а следовательно, и на третьи входы кодеров (34) и (35), а также на второй вход ГНОК (47) поступают тактовые импульсы, которые осуществляют цикловую синхронизацию ВК (36) и синхронизацию ГНОК (47). Частота следования импульсов цикловой синхронизации определяется периодом нелинейной маскирующей последовательности. На пятый вход ВК (36), а следовательно, и на четвертые входы кодеров (34) и (35) поступают тактовые импульсы с (L+l)-го выхода ГНОК (47), которые обеспечивают вывод информации из ВК (36). Частота следования этих тактовых импульсов определяется периодом последовательности, генерируемой ГНОК (47).

Информация с первого выхода ВК (36) подается на первый вход ФССК (39) первого ИК, а со второго выхода ВК (36) - на второй вход ФССК (39) первого ИК.

Информация с первого входа ФССК (39) подается на первый вход сумматора по модулю два (13), а со второго входа ФССК - на первый вход сумматора по модулю два (18). На второй вход С2 (13) через четвертый вход ФССК (39) подается нелинейная ортогональная кодовая последовательность с первого выхода первого КУ (48), а на второй вход С2 (18) через пятый вход ФССК (39) подается нелинейная ортогональная кодовая последовательность с первого выхода второго КУ (49). Информация с выхода C2 (13) подается на первый вход C2 (14), а информация с выхода C2 (18) - на первый вход C2 (19). На вторые входы C2 (14) и (19) ФССК (39) через его третий вход подается нелинейная маскирующая последовательность с выхода третьего КУ (50).

В C2 (13) и (18) осуществляется модуляция нелинейных ортогональных кодовых последовательностей потоком двоичных символов, поступающим на первый и второй входы ФССК (39) от ВК (36) соответственно, а в C2 (14) и (19) осуществляется сложение нелинейной маскирующей последовательности с модулированными нелинейными ортогональными последовательностями.

Информация с выхода C2 (14) через СгФ (15) поступает на первый вход ФМ (16), а с выхода C2 (19) через СгФ (20) - на первый вход ФМ (21). На вторые входы ФМ (16) и (21) через шестой и седьмой входы ФССК (39) с первого и второго выходов ГНЧ (43) соответственно подаются квадратурные (косинусная (I) и синусная (Q) составляющие несущей частоты. С выхода ФМ (16) информация поступает на первый вход Сум (17), а с выхода ФМ (21) - на второй вход Сум (17), который обеспечивает линейное сложение квадратурных составляющих. Информация с выхода Сум (17) через ПФ (33), который является выходом ФССК (39), подается на первый вход СКС (42).

В остальных N-1 ИК происходит аналогичное преобразование информации.

Работа канала вызова. Рассмотрим работу первого KB (k=1). На первый вход ПИ первого канала вызова поступает информация, из которой формируется сигнал вызова, а на второй - информация об адресе абонента. Информация, поступающая на 1 и 2 входы ПИ KB (52), представляет собой поток двоичных символов. Поток двоичных символов, поступающий на первый вход ПИ KB (52), разделителем (22) преобразуется в два потока для создания синфазной I и квадратурной Q составляющих (условно в одном потоке следуют четные символы, а в другом - нечетные). С первого выхода разделителя (22) первый поток поступает на вход кодера (23), а с второго выхода разделителя (22) второй поток поступает на вход кодера (28). Потоки двоичных символов в кодерах (23) и (28) кодируются избыточным кодом с целью обеспечения возможности исправления ошибок на приемной стороне.

С выхода кодера (23) информация поступает на вход перемежителя (24), а с выхода кодера (28) - на вход перемежителя (29). В перемежителях (24) и (29) кодированная информация «перемешивается» таким образом, чтобы исключить возможность группирования ошибок на приемной стороне. С выхода перемежителя (24) информация поступает на первый вход сумматора по модулю два (25), а с выхода перемежителя (29) - на первый вход сумматора по модулю два (30). Поток двоичных символов, содержащий информацию об адресе вызываемого абонента, с второго входа ПИ KB (52) поступает на вход ГКА (26), который формирует адрес вызываемого абонента и направляет его на вход прореживателя (27). Информация с выхода прореживателя (27) поступает на вторые входы сумматоров по модулю два (25) и (30). В сумматорах по модулю два (25) и (30) в потоки информации, поступающие на их первые входы, с помощью прореживателя (27) «замешивается» информация об адресе абонента, поступающая с ГКА (26). С выхода сумматора по модулю два (25) информационный поток, содержащий уже признак адреса абонента, поступает на первый выход ПИ KB (52), а с выхода сумматора по модулю два (30) - на второй выход ПИ KB (52). Поток двоичных символов с первого и второго выходов ПИ первого KB (52) подается соответственно на первый и второй входы ВК (37) первого KB, а информация с первого и второго выхода ВК (37) первого KB подается соответственно на первый и второй входы ФССК (40) первого КВ. На четвертый вход ФССК (40) подается нелинейная ортогональная кодовая последовательность с (N+1)-го выхода первого КУ (48), а на пятый вход ФССК (40) подается нелинейная ортогональная кодовая последовательность с (N+1)-го выхода второго КУ (49). На третий вход ФССК (40) подается нелинейная маскирующая последовательность с выхода третьего КУ (50). Информация с выхода ФССК (40) первого KB подается на (N+1)-й вход СКС (42). Процесс обработки информации в ВК (37) первого KB и в ФССК (40) первого KB аналогичен процессу, рассмотренному в ВК (36) и ФССК (39) первого ИК. В остальных каналах вызова происходит аналогичное преобразование информации.

Работа служебного канала. Рассмотрим работу последнего КС (j=J). На вход ПИ J-го служебного канала (53) поступает служебная информация, которая представляет собой поток двоичных символов. Эта информация с входа канала поступает на вход кодера (31), в котором осуществляется ее избыточное кодирование с целью обеспечения возможности исправления ошибок на приемной стороне.

С выхода кодера (31) информация поступает на вход повторителя символов (32), который обеспечивает доведение значения скорости потока двоичных символов на выходе ПИ КС (53) до скорости потока двоичных символов на выходах ПИ ИК (51) и ПИ KB (52). С выхода повторителя символов (32) поток двоичных символов поступает на выход ПИ КС (53), а с выхода ПИ КС (53) подается одновременно на первый и второй входы ВК (38) J-го КС, а информация с первого и второго выхода ВК (38) J-го КС подается соответственно на первый и второй входы ФССК (41) J-го КС. На четвертый вход ФССК (41) подается нелинейная ортогональная кодовая последовательность с L-го выхода первого КУ (48), а на пятый вход ФССК (41) подается нелинейная ортогональная кодовая последовательность с L-го выхода второго КУ (49). На третий вход ФССК (41) подается нелинейная маскирующая последовательность с выхода третьего КУ (50). Информация с выхода ФССК (41) J-го КС подается на (N+K+J)-й вход СКС (42).

Процесс обработки информации в ВК (38) и в ФССК (41) J-го КС аналогичен процессу, рассмотренному в ВК (36) и ФССК (39) первого ИК. В остальных служебных каналах происходит аналогичное преобразование информации.

Сигналы с выходов всех ФССК линейно складываются в СКС (42), с выхода которого сигнал подается на усилитель мощности (на фиг. 1 не показан).

Работа устройства в режиме обеспечения высокой структурной скрытности в период длительной эксплуатации. Высокая структурная скрытность передаваемых сигналов в предлагаемом устройстве обеспечивается за счет введения в его схему КУ (48), (49) и (50). КУ (48) и (49) представляют собой соединительный разъем с L входами и L выходами (см. фиг. 2а) и коммутационные колодки, обеспечивающие коммутацию входов соединительного разъема с соответствующими его выходами (см. фиг. 2б и 2в), а КУ (50) представляют собой соединительный разъем с I входами и одним выходом (см. фиг. 2 г) и коммутационную колодку, обеспечивающую коммутацию соответствующего входа соединительного разъема с его выходом (см. фиг. 2д).

Высокая структурная скрытность передаваемых сигналов в период длительной эксплуатации достигается периодической сменой коммутационных колодок в коммутационных устройствах (48), (49) и (50), за счет чего осуществляется оперативная перекоммутация выходов ГНОК (47) с 4-ми и 5-ми входами ФССК всех каналов (с помощью КУ (48) и (49)) и выходов ГНМП (46) с 3-ми входами ФССК всех каналов (с помощью КУ (50)),

В комплекте каждого КУ предусматривается несколько коммутационных колодок. Их количество и период использования каждой колодки зависит от длительности эксплуатации системы и производительности средств обработки информации.

1. Сравнительная оценка структурной скрытности сигналов в заявляемом устройстве и в прототипе. Сравнительную оценку структурной скрытности сигналов, используемых в заявляемом устройстве и прототипе, проведем путем оценки возможностей сторонних лиц по раскрытию структуры передаваемых сигналов. Известно, что высокая структурная скрытность зависит от размера ансамбля используемых сигналов, времени эксплуатации системы и производительности средств обработки перехваченной информации.

При сравнительной оценке структурной скрытности заявляемого устройства и прототипа будем исходить из следующих условий:

1. Размер ансамбля нелинейных кодовых последовательностей, генерируемых ГНОК, как для заявляемого устройства А1, так и для прототипа А2 одинаков и при разрядности их регистров ГНОК m=6 составляет A12=226 [3, с. 30].

2. В каждом канале рассматриваемых устройств присутствуют две нелинейные ортогональные кодовые последовательности из ансамбля А1 (для заявляемого устройства) и из ансамбля А2 (для прототипа).

3. Для раскрытия структуры любой нелинейной кодовой последовательности длиной 2m необходимо определить все 2m элементов этой последовательности.

4. Производительность средств обработки перехваченной информации П составляет 109…1010 операций в секунду [4].

Тогда число операций, необходимых для раскрытия структуры двух нелинейных последовательностей ортогонального кода одного канала в заявляемом устройстве Азу и в устройстве-прототипе Ап, составит:

Азу1∗А1∗2m=226∗226∗26=258≈1017,

Ап2∗А2∗2m=226∗226∗26=258≈1017.

Из приведенных выше условий следует, что Азуп=А и для раскрытия структуры нелинейных последовательностей ортогонального кода одного канала устройств (прототипа и заявляемого устройства) необходим промежуток времени ΔT=А/П=1017/(109…1010)=(108…107) секунд, что соответствует временному интервалу от 3-х лет до 3-х месяцев.

Следовательно, через рассчитанный промежуток времени ΔT стороннее лицо способно контролировать в устройстве-прототипе передаваемую информацию, а в заявляемом устройстве за счет смены коммутационных колодок в КУ (48), (49) и (50) у него такая возможность отсутствует, так как в контролируемым им канале используется уже другая пара нелинейных ортогональных кодовых последовательностей и процесс раскрытия им структуры передаваемых сигналов в заявляемом устройстве начинается с самого начала.

Таким образом, за счет периодической смены коммутационных колодок в КУ (48), (49) и (50) в заявляемом устройстве обеспечивается высокая структурная скрытность передаваемых сигналов в условиях длительной эксплуатации.

Общие принципы создания ГНОК (47) и ГНМП (46) представлены в [3, 5].

Источники информации

1. Патент на изобретение №2287904, приоритет изобретения 04.02.2005 г., опубликовано: 20.11.2006 г., Бюл. №32.

2. Патент на изобретение №2494550, приоритет изобретения 19.12.2011 г., опубликовано: 27.09.2013 г., Бюл. №27 (прототип).

3. Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами / Под ред. Г.И. Тузова. - М.: Радио и связь, 1985. 264 с.

4. Воеводин В.В. Суперкомпьютеры: вчера, сегодня, завтра // Наука и жизнь, 2000, №5, с. 6-83.

5. Бельтюков В.В., Сивов В.А. Ортогональные сигналы на основе полных кодовых колец и их корреляционные свойства. - Радиотехника и электроника, 1982, т. 1, №9, с. 733-1738.

Передатчик с кодовым разделением каналов с высокой структурной скрытностью передаваемых сигналов, в состав которого входят N информационных каналов, каждый из которых содержит преобразователь информации информационного канала, внутренний кодер и формирователь спектра сигнала канала, при этом преобразователь информации информационного канала включает в себя последовательно соединенные разделитель, первый кодер, первый перемежитель, первый сумматор по модулю два и первый уплотнитель символов, выход которого является первым выходом преобразователя информации информационного канала, последовательно соединенные второй кодер, второй перемежитель, второй сумматор по модулю два и второй уплотнитель символов, выход которого является вторым выходом преобразователя информации информационного канала, последовательно соединенные генератор кода адреса, первый прореживатель, второй прореживатель, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго уплотнителей символов, выход первого прореживателя соединен со вторыми входами первого и второго сумматоров по модулю два, причем вход разделителя является первым входом информационного канала, вход генератора кода адреса является вторым входом информационного канала, а третьи входы первого и второго уплотнителей символов объединены и являются третьим входом преобразователя информации информационного канала, второй выход разделителя соединен с входом второго кодера, K каналов вызова, каждый из которых включает преобразователь информации канала вызова, внутренний кодер и формирователь спектра сигнала канала, причем преобразователь информации канала вызова включает последовательно соединенные разделитель, первый кодер, первый перемежитель и первый сумматор по модулю два, выход которого является первым выходом преобразователя информации канала вызова, последовательно соединенные второй кодер, второй перемежитель и второй сумматор по модулю два, выход которого является вторым выходом преобразователя информации канала вызова, последовательно соединенные генератор кода адреса и прореживатель, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго сумматоров по модулю два, причем вход разделителя является первым входом канала вызова, а вход генератора кода адреса - вторым входом канала вызова, второй выход разделителя соединен с входом второго кодера, J служебных каналов, каждый из которых включает преобразователь информации служебного канала, внутренний кодер и формирователь спектра сигнала канала, причем преобразователь информации служебного канала включает последовательно соединенные кодер и повторитель символов, причем вход кодера является входом служебного канала, а выход повторителя символов - выходом преобразователя информации служебного канала, причем N+K+J=L - общее число каналов передатчика, при этом внутренний кодер каждого l-го канала, где l принимает значения от 1 до L, включает в себя первый и второй кодеры, причем первый вход первого кодера является первым входом внутреннего кодера, а первый вход второго кодера - вторым входом внутреннего кодера, вторые входы первого и второго кодеров объединены и являются третьим входом внутреннего кодера, третьи входы первого и второго кодеров объединены и являются четвертым входом внутреннего кодера, четвертые входы первого и второго кодеров объединены и являются пятым входом внутреннего кодера, выход первого кодера является первым выходом внутреннего кодера, а выход второго кодера - вторым выходом внутреннего кодера, а формирователь спектра сигнала каждого l-го канала включает в себя последовательно соединенные первый сумматор по модулю два, второй сумматор по модулю два, сглаживающий фильтр, первый фазовый модулятор, сумматор и полосовой фильтр, выход которого является выходом формирователя спектра сигнала канала, а также последовательно соединенные третий сумматор по модулю два, четвертый сумматор по модулю два, второй сглаживающий фильтр и второй фазовый модулятор, выход которого подключен к второму входу сумматора, причем первый вход первого сумматора по модулю два является первым входом формирователя спектра сигнала канала, первый вход третьего сумматора по модулю два - вторым входом формирователя спектра сигнала канала, вторые входы второго и четвертого сумматоров по модулю два объединены и являются третьим входом формирователя спектра сигнала канала, второй вход первого сумматора по модулю два является четвертым входом формирователя спектра сигнала канала, второй вход третьего сумматора по модулю два - пятым входом формирователя спектра сигнала канала, второй вход первого фазового модулятора является шестым входом формирователя спектра сигнала канала, а второй вход второго фазового модулятора - седьмым входом формирователя спектра сигнала канала, первый выход преобразователя информации n-го информационного канала соединен с первым входом l-го внутреннего кодера информационного канала, а второй выход преобразователя информации n-го информационного канала соединен со вторым входом l-го внутреннего кодера информационного канала, где n и l принимают значения от 1 до N, в свою очередь, первый выход преобразователя информации k-го канала вызова, где k принимает значения от 1 до K, соединен с первым входом l-го внутреннего кодера канала вызова, а второй выход преобразователя информации k-го канала вызова соединен со вторым входом l-го внутреннего кодера канала вызова, где l принимает значения от N+1 до N+K, выход преобразователя информации j-го служебного канала, где j принимает значения от 1 до J, соединен с объединенными первым и вторым входами l-го внутреннего кодера служебного канала, где l принимает значения от N+K+1 до L, первый выход внутреннего кодера l-го канала соединен с первым входом формирователя спектра сигнала l-го канала, а второй выход внутреннего кодера l-го канала соединен со вторым входом формирователя спектра сигнала l-го канала, где l принимает значения от 1 до L, а также тактовый генератор, выход которого соединен с входами делителя частоты и с первым входом генератора нелинейных ортогональных кодов, третьи входы всех внутренних кодеров объединены и соединены с выходом делителя частоты, шестые входы формирователей спектра сигнала всех каналов объединены и соединены с первым выходом генератора несущей частоты, седьмые входы формирователей спектра сигнала всех каналов объединены и соединены с вторым выходом генератора несущей частоты, пятые входы внутренних кодеров всех каналов объединены и соединены с (L+1)-м выходом генератора нелинейных ортогональных кодов, выход формирователя спектра сигнала l-го канала соединен с l-м входом сумматора канальных сигналов, выход которого является выходом устройства, отличающийся тем, что в схему устройства дополнительно введены первое коммутационное устройство, l-й вход которого соединен с l-м выходом генератора нелинейных ортогональных кодов, а его l-й выход - с четвертым входом формирователя спектра сигнала l-го канала, где l принимает значения от 1 до L, второе коммутационное устройство, l-й вход которого соединен с l-м выходом генератора нелинейных ортогональных кодов, а его l-й выход - с пятым входом формирователя спектра сигнала l-го канала, где l принимает значения от 1 до L, третье коммутационное устройство, выход которого соединен с объединенными третьими входами формирователей спектра сигнала всех каналов, генератор нелинейной маскирующей последовательности, вход которого соединен с выходом тактового генератора, причем его i-й выход соединен с i-м входом третьего коммутационного устройства, где i принимает значения от 1 до I, (I может принимать значения 2, 3, …), а его (I+1)-й выход - со вторым входом генератора нелинейных ортогональных кодов и с объединенными четвертыми входами внутренних кодеров всех каналов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах сотовой связи. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости оборудования.

Изобретение относится к устройству и способу для генерации ортогональных покрывающих кодов (OCC) и устройству и способу для отображения OCC. Технический результат - улучшение рандомизации пилот-последовательности, решение проблемы дисбаланса мощности передачи данных, удовлетворение требования к ортогональности как во временном измерении, так и в частотном измерении и обеспечение более надежного осуществления оценки канала.

Изобретение относится к области техники связи. Способ передачи восходящей линии связи включает в себя определение потерь в канале, которые имеют место в канале связи между узлом доступа и оконечным устройством.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передачи данных с учетом бесконтактного состояния человеческого тела, при котором выбирается центральная частота в различных диапазонах в системе связи при помощи человеческого тела.

Изобретение относится к способу/устройству для передачи и приема широковещательного сигнала на основе стандарта цифрового видеовещания DVB-C2. Техническим результатом является улучшение эффективности передачи данных.

Изобретение относится к способу/устройству передачи и приема сигнала в цифровой широковещательной системе передачи видеоданных (DVB). Техническим результатом является улучшение эффективности передачи данных и оптимизации общей надежности системы.

Изобретение относится к устройству приема сигналов в соответствии со стандартом DVB-T2 (наземное цифровое телевидение - 2). Техническим результатом является обеспечение правильного демодулирования принимаемого сигнала DVB-T2, даже если происходит инверсия спектра.

Изобретение относится к области радиосвязи и может найти применение в системах беспроводного доступа, сухопутной подвижной и спутниковой связи, призванных функционировать в условиях радиоэлектронной борьбы.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. .

Изобретение относится к области мобильного мультимедийного вещания. .

Изобретение относится к области радиосвязи и может найти применение в системах беспроводного доступа, сухопутной подвижной и спутниковой связи, призванных функционировать в условиях возросшего спроса на выделение полос частот. Технический результат заключается в повышении спектральной эффективности передачи информации в системах связи. Многоканальный передатчик спектрально-эффективной системы радиосвязи содержит N информационных каналов, К каналов вызова и J служебных каналов, причем N+K+J=L - общее число каналов передатчика, а также тактовый генератор, генератор несущей частоты, сумматор канальных сигналов, генератор нелинейной маскирующей последовательности, генератор нелинейных ортогональных кодов и делитель частоты, при этом в схему каждого канала передатчика введен формирователь спектра сигнала канала, содержащий первый и второй М-ичные амплитудно-фазовые модуляторы, первый и второй перемножители, первый и второй фильтры нижних частот, первый и второй фазовые модуляторы, первый и второй полосовые фильтры и сумматор. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике цифровой сотовой радиосвязи, и может быть использовано для создания цифровых радиотелефонных сетей нового поколения. Технический результат заключается в создании радиотракта с цифровым (номерным) способом вызова и адресации корреспондентов, обеспечивающего конфиденциальность передачи информации. Предложены способ адресации корреспондентов мобильной радиосети, основанный на принципе кодового разделения каналов, и устройство динамической адресации радиосредств мобильной радиосети. Устройство состоит из Регистра передаваемых команд, Регистра принимаемых команд, Регистра динамической адресации передатчика, Регистра динамической адресации приемника, Генератора псевдослучайных кодовых последовательностей передатчика, Генератора псевдослучайных кодовых последовательностей приемника, Модулятора и Демодулятора радиочастотных сигналов, Блока вычислителя-преобразователя кодов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности. Для этого устройство терминала обеспечивает возможность недопущения ограничений на распределение пользователей и распределение кодов расширения по спектру в планировщике, когда используется неадаптивный HARQ, с использованием PHICH. Формирователь (103) кодовых слов формирует кодовые слова (CW) посредством кодирования данных, секция (108) преобразования уровня помещает каждое CW на один или множество уровней, DMRS-формирователь (110) формирует опорный сигнал для каждого уровня, в который помещен CW, посредством использования любого ресурса из множества ресурсов, заданных посредством взаимно ортогонального множества OCC, и ACK/NACK-демодулятор (102) принимает сигнал ответа, указывающий запрос на повторную передачу. Когда принимается сигнал ответа, запрашивающий повторную передачу только CW, помещенного во множество уровней, DMRS-формирователь (110) использует каждый ресурс, имеющий одинаковый OCC, из множества ресурсов для опорных сигналов, сформированных на соответствующих уровнях. 6 н. и 14 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к системам связи. Технический результат заключается в улучшении рабочих характеристик и гибкости системы. Предложенный способ включает: преобразование входного сдвига фазы в двоичное число, формирование адреса доступа коэффициента вращения по позиции значащего бита с максимальным весом в двоичном числе и выбор соответствующего коэффициента вращения из таблицы коэффициентов вращения на основе адреса доступа; отображение последовательности исходного k-разрядного исходного кода скремблирования в последовательность 2K-разрядного кода скремблирования, вычисление последовательности отображенного кода скремблирования с коэффициентом вращения для получения последовательности повернутого кода скремблирования; обновление значащего бита в настоящий момент с максимальным весом до нуля, если обновленный сдвиг фазы - нуль, вывод последовательности повернутого кода скремблирования, если обновленный сдвиг фазы не нулевой, принимая обновленный сдвиг фазы в качестве текущего входного сдвига фазы, принимая последовательность повернутого кода скремблирования в качестве начальной последовательности кода скремблирования с последующим повторением вышеупомянутых процедуры. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх