16х17 (рис. 6), получен-
ной методом Уэлча [4],
а вторые 4 бита — до-
полнительной фазовой
манипуляцией каждого
дискрета частоты ма-
трицы Костаса 16-эле-
ментной последователь-
ностью Уолша. Таким
образом, каждый такой
сигнал передает 8 бит
информации.
Согласованный фильтр такого сигнала содержит
в каждом из 16 частотных каналов многоотводную
линию задержки (МЛЗ) и фильтр, согласованный с оди-
ночным радиоимпульсом (ФСОР), 16 блоков быстрого
преобразования Адамара (БПА) для объединения
откликов ФСОР, а также схему выбора отклика (одного
из 255) с абсолютным максимумом. Номер максималь-
ного отклика в двоичном коде соответствует принятой
кодовой комбинации.
Цифровым моделированием получены зависимости
вероятности ошибки декодирования и вероятности
правильного обнаружения при вероятности ложной
тревоги 0,0005 от отношения сигнал-шум на входе.
Моделирование проведено на 20000 реализаций. Дли-
тельность каждого радиоимпульса составляла 40 от-
четов. Результаты экспериментальной проверки дают
хорошие результаты по помехоустойчивости. Ожидается
получение лучших параметров по сравнению с первой
системой. Однако пока довести до полной работоспо-
собности алгоритм не удалось.
Результаты представлены в Таблице 1.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1.
Разработаны два алгоритма формирования широкопо-
лосных сигналов и обработки их на приемной стороне:
- с кодированием информации в циклической за-
держке псевдослучайной последовательности (ПСП)
и в начальной фазе модулированной ПСП высоко-
частотной несущей,
- с использованием дискретной частотной и фазовой
манипуляции высокочастотной несущей псевдослу-
чайной последовательностью.
Алгоритмы обеспечивают высокую скрытность рабо-
ты и защищенность от широкополосных и узкополос-
ных помех при высокой скорости передачи данных.
2.
Разработанные алгоритмы реализованы с исполь-
зованием ПЛИС XC7k325T (Xilinx). Радиоканал,
обладающий высокой скрытностью и помехозащи-
щенностью, реализован на базе трансивера AD 9361
(AnalogDevices), обеспечивающий работу на часто-
тах в диапазоне 3–4 ГГц и ширину спектра сигнала
56 МГц.
3.
Экспериментальная проверка разработанной си-
стемы показала устойчивую работоспособность при
передаче видеоинформации со скоростью 500 кБит/с
при отношении сигнал/шум -10 дБ. Ширина спектра
сигнала в эксперименте составляла 56 МГц. Про-
веденные эксперименты подтвердили результаты
математического моделирования.
4.
Повышенная помехозащищенность и скрытность
системы радиосвязи обеспечивается за счет псевдос-
лучайной перестройки рабочей частоты (ППРЧ). Ре-
ализована ППРЧ двух видов: автоматическая смена
рабочей частоты при появлении помехи на исходной;
постоянное изменение рабочей частоты со скоростью
до 100 скачков в секунду. Трансивер AD 9361 по-
зволяет работать на одной из 8 частот, обеспечивая
возможность смены частоты примерно за 1 мс.
Рисунок 6.
Матрица Костаса для
кода «0000» (в двоичной системе)
Таблица 1.
Частота
Время
Q,
дБ
-12.5
0.0
0.991
-13
0.0001
0.978
-13.25
0.0002
0.969
-13.5
0.0003
0.957
-13.75
0.0004
0.941
-14
0.0008
0.921
-14.25
0.0014
0.896
-14.5
0.0022
0.863
-14.75
0.0031
0.823
Список литературы:
1.
Свердлик М. В. Оптимальные дискретные сигналы. М, Советское
радио, 1975. 200 с.
2.
Лосев В. В., Бродская Е. Б., Коржик В. И. Поиск и декодирование
сложных дискретных сигналов. — М.: Радио и связь, 1988. 223 с.
3.
Малыгин И. В. Широкополосные системы связи. Проектирование,
компоненты, защита от помех. Saarbrucken, LAP Lambert Academic
Publishing, 2012. 190 с.
4.
Nadav Levanon, Eli Mozeson. Radar Signals. ISBN: 978-0-471-47378-7,
July 2004, Wiley-IEEE Press, 432 p.
5.
A real-time MIMO-OFDM mobile WiMAX receiver: Architecture, design
and FPGA implementation. ComputerNetworks, Volume 55, Issue 16,
10 November 2011, Pages 3634-3647.
6.
Защищенная система радиосвязи на основе кодированного по
времени, частоте и фазе сигнала. Долматов А. Г., Долматов Д. А.,
Лучинин А. С., Малыгин И. В., Язовский А. А., стр. 109–110.
Компьютерный анализ изображений: Интеллектуальные решения
в промышленных сетях: сборник трудов по материалам I Междуна-
родной конференции 5–6 мая / Под общ. ред. А. Г. Тягунова. — Ека-
теринбург: изд-во УМЦ УПИ, 2016. 234 с.
7.
Долматов А. Г., Лучинин А. С., Малыгин И. В., Шабунин С. Н., Пе-
тров А. С., Язовский А. А. Реализация защищенной системы радио-
связи по технологии SDR на основе трансивера AD9361.
СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. — КРЫМИКО
2015. Материалы докладов 25-ой Международной Крымской конфе-
ренции: в двух томах. 6–12 сентября 2015. Севастополь.
61
