Пристрій для передачі інформації шумовими сигналами

Пристрій для передачі інформації шумовими сигналами, який містить на боці передавача генератор широкосмугового шуму, вхід якого з'єднано з першим джерелом повідомлень, а вихід з'єднано з смуговим фільтром, частота настройки якого і смуга пропускання керовані відповідно другим і третім джерелами повідомлень, з'єднаними з входами керування смугового фільтра, а на боці приймача з'єднані послідовно вхідний фільтр, детектор і накопичувач, блок нормування рівня, який з'єднано із входами дискримінатора частоти і дискримінатора 34407 Змінюючи значення параметрів р і s2 у виразі (1), можна змінювати значення центральних моментів шумових сигналів Ui, i = 12 , одержуваних , від генераторів 5 і 10. У генераторі 5 шумового сигналу U1 для зміни центрального моменту третього порядку обрано значення р=0,788, що дозволяє при зміні дисперсії s2 в діапазоні значень від 0,1 до 2 модулювати нормоване до одиничної дисперсії значення центрального моменту третього порядку (або кумулянтного коефіцієнта третього порядку) у межах від -1,4 до нуля. При цьому нормоване значення центрального моменту четвертого порядку залишається незмінним і рівним 3 (або кумулянтний коефіцієнт четвертого порядку дорівнює нулю). Зміна дисперсії s2 у генераторі 5 провадиться під керуванням вихідного сигналу S1, отриманого від першого джерела 2 повідомлень. У генераторі 10 шумового сигналу U2 для зміни центрального моменту четвертого порядку обрано значення р=0,5, що дозволяє при зміні дисперсії s2 в діапазоні значень від 0,1 до 2 змінювати нормоване до одиничної дисперсії значення центрального моменту четвертого порядку в межах від 1,1 до 3 (або кумулянтний коефіцієнт четвертого порядку змінюється від -1,9 до нуля). При цьому нормоване значення центрального моменту третього порядку залишається незмінним і рівним нулю (або кумулянтний коефіцієнт третього порядку дорівнює нулю). Зміною дисперсії s2 у генераторі 10 керує вихідний сигнал S2, отриманий від другого джерела 2 повідомлень. Відповідно сумарний шумовий сигнал US, отриманий на виході блока підсумовування 6, має дві незалежних складових, одна з яких промодульована за значенням кумулянтного коефіцієнта третього порядку, а друга - за значенням кумулянтного коефіцієнта четвертого порядку. Дисперсія шумового сигналу US в процесі модуляції змінюється. У блоці нормування інтенсивності провадиться нормування спектральної щільності шумового сигналу US до деякої постійної величини, значення якої в модуляторі 8 модулюється від сигналу третього джерела 2 повідомлень. Отриманий на виході модулятора 8 шумовий сигнал надходить на вхід смугового фільтра 9 де піддається додатковій модуляції від сигналів четвертого і п'ятого джерел 2 повідомлень відповідно по середній частоті і ширині спектра шумового сигналу, що надходить у лінію 3 з передавача інформації. Характерною рисою модуляції шумового сигналу в запропонованій структурі по п'ятьох параметрах (потужності, середній частоті, ширині спектра, кумулянтним коефіцієнтам третього і четвертого порядків) є те, що модуляція кожного з зазначених параметрів провадиться незалежно, без зміни результатів модуляції інших параметрів (значення кумулянтаих коефіцієнтів, як відомо з теорії, не залежить від дисперсії шумового сигналу). Тобто, стр уктура забезпечує незалежність (інваріантність) модуляції за п'ятьома параметрами шумового сигналу, що і дозволяє забезпечити передачу інформації від п'ятьох джерел 2 повідомлень на одній шумовій несучій і призводить до ущільнення лінії 3 і кращому використанню лінії 3. Шумовий сигнал через лінію 3 (радіочастотний кабель або простір) надходить на вхід приймача 4. із другим входом блока підсумовування, п'яте джерело повідомлень з'єднано із модуляційним входом модулятора, а на боці приймача до виходу вхідного фільтра приєднані додатково введені блок вимірювання значень нормованого центрального моменту третього порядку та блок вимірювання значень нормованого центрального моменту четвертого порядку. Відмінність пристрою, що пропонується, від прототипу полягає в тому, що додатково введені блоки дозволяють виконати модуляцію шумового сигналу додатково за двома незалежними параметрами - статистичним моментам третього та четвертого порядків. Тим самим кількість незалежних джерел повідомлень, що переносяться шумовим сигналом, збільшується до п'яти замість трьох, а це значно підвищує е фективність використання лінії зв'язку. На кресленні (фіг.) подана структурна електрична схема запропонованого пристрою. Пристрій містить передавач 1, перший, другий, третій, четвертий і п'ятий джерела 2 повідомлень, лінію 3 передачі інформації і приймач 4. Передавач 1 виконаний за схемою керованого від першого джерела 2 повідомлень величиною центрального моменту третього порядку першого генератора 5 широкосмугового шум у, ви хід якого з'єднано з першим входом блока підсумовування 6, ви хід блока підсумовування 6 через послідовно включені блок нормування інтенсивності 7 і модулятор 8 з'єднано з входом смугового фільтра 9, другий вхід блока підсумовування 6 з'єднано із виходом другого генератора 10 широкосмугового шуму, керованого по величині центрального моменту че твертого порядку від др угого джерела 2 повідомлень, модуляційний вхід модулятора 8 з'єднано із третім джерелом 2 повідомлень, входи керування частотою настройки і смуги пропускання смугового фільтра 9 приєднано відповідно до виходів че твертого і п'ятого джерел 2 повідомлень. Приймач 4 містить вхідний фільтр 11, з'єднаний з паралельно включеними блоком 12 вимірювання значень нормованого статистичного моменту третього порядку та блоком 13 вимірювання значень нормованого статистичного моменту четвертого порядку. Вихід вхідного фільтра 11 також з'єднаний з послідовно включеними детектором 14 і накопичувачем 15 і з'єднаний з послідовно включеними блоками нормування рівня 16 і дискримінатором 17 частоти шумового сигналу, ви хід блока нормування рівня 16 з'єднано із дискримінатором 18 ширини спектра шумового сигналу. Пристрій працює таким чином. Передавач 1, залежно від керуючих сигналів із боку джерел 2 повідомлень, генерує на своєму виході шумовий сигнал US, утворений з адитивної суміші двох широкосмугових шумових сигналів U1 і U2, отриманих відповідно від двох незалежних генераторів 5 і 10. Одновимірна щільність розподілу ймовірностей даних сигналів описується бігауссовим розподілом у вигляді: wі(x)=pwg1(x)+(1-p)wg2(x), i=1.2, де wg1(x) - гауссів розподіл типу N[a; s2] з параметрами математичного сподівання а=1 та дисперсією s2; wg2(x) - га уссів розподіл типу N[0; s2]; р - деяка константа. 2 34407 Вхідний фільтр 11 забезпечує фільтрацію шумових сигналів від завад, спектр яких лежить за межами частот прийнятого сигналу. Блок 12 вимірювання значень нормованого центрального моменту третього порядку та блок 13 вимірювання значень нормованого центрального моменту четвертого порядку виконують функції блоків оцінки відповідних статистичних моментів. Принципи дії і структурні схеми таких блоків відомі (див., наприклад: Кунченко Ю.П., Лега Ю.Г. Оценка параметров случайных величин методом максимизации полинома. - К.: Наук. думка, 1992. - С. 134-140). Сигналами на виходах даних блоків є демодульовані сигнали, передані першим і другим джерелами 2 повідомлень. Детектор 13 і накопичувач 14 забезпечують виділення інформації, що міститься в зміні потужності шумового сигналу. Блок 15 демодулює шумовий сигнал по потужності, забезпечуючи на вході дискримінаторів 17 і 18 шумовий сигнал постійної потужності. Дискримінатори 17 і 18 мають структуру, описану в [1] і демодулюють повідомлення, що містяться відповідно в частоті спектра і ширині спектра шумового сигналу. Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3