Спосіб передавання та приймання інформації на основі широкосмугових сигналів, що формуються процесами зі змінними імовірнісними характеристиками

Спосіб передавання та приймання інформації, при якому використовують широкосмугові сигнали, ентропія розподілу ймовірностей станів яких поставлена у відповідність до елементів інформаційного повідомлення, який відрізняється тим, що при передаванні і прийманні інформації використовують широкосмугові випадкові сигнали, форма розподілу ймовірностей, значення дисперсії, середнього квадратичного відхилу, центральних моментів яких поставлені у відповідність до елементів інформаційного повідомлення. (19) (21) a200801274 (22) 01.02.2008 (24) 27.12.2010 (46) 27.12.2010, Бюл.№ 24, 2010 р. (72) МЕЛЬНИЧУК СТЕПАН ІВАНОВИЧ, КОЗЛЕНКО МИКОЛА ІВАНОВИЧ (73) МЕЛЬНИЧУК СТЕПАН ІВАНОВИЧ, КОЗЛЕНКО МИКОЛА ІВАНОВИЧ (56) UA 81017 C2; 26.11.2007 UA 77083 C2; 15.10.2006 US 4633490; 30.12. 1986 US 6483867 B1; 19.11.2002 RU 2185020 C1; 10.07.2002 3 космугових сигналів використовують випадкові процеси, ентропію розподілу ймовірностей станів яких ставлять у відповідність до символів інформаційного повідомлення. При прийманні проводять обробку прийнятого сигналу. Обробка полягає у статистичному оцінюванні ентропії його послідовних фрагментів, що відповідають символьним інтервалам повідомлення, з подальшим прийняттям рішення щодо дискретного значення прийнятого інформаційного символу. Проте, використання лише ентропійної характеристики не дає повної картини випадкового процесу, що звужує область застосування цього способу. В основу винаходу - Спосіб передавання та приймання інформації на основі широкосмугових сигналів, що формуються процесами зі змінними імовірнісними характеристиками - поставлена задача розробки нового способу передавання інформації шляхом використання однієї або декількох сумісно імовірнісних характеристик випадкових процесів при формуванні широкосмугових сигналів, що для малого співвідношення сигнал/завада, дозволяє забезпечити покращення завадостійкості, інформаційної, енергетичної ефективності тощо. У якості таких характеристик використовують розподіл ймовірностей станів, дисперсію, середнє квадратичне відхилення та центральні моменти різних порядків. Вирішення поставленої задачі стає можливим завдяки тому, що значення однієї або декількох одночасно імовірнісних характеристик випадкових процесів ставлять у відповідність до символів інформаційного повідомлення, яке передається і ці випадкові процеси використовують для формування широкосмугових сигналів. Значення імовірнісної характеристики стаціонарних процесів незадіяного інформаційного каналу прямує до постійної величини, яка залежить від характеристик завад середовища в якому розташований канал. В процесі передавання сигналу, що сформований на основі випадкового процесу зі змінною характеристикою відбувається зміна результуючого значення характеристики на виході інформаційного каналу. На основі аналізу такої зміни здійснюють виділення корисної інформації із широкосмугового сигналу на стороні приймання. В результаті запропоновано спосіб, у якому розширення спектру сигналів при передаванні здійснюють за допомогою випадкового процесу, значення однієї або кількох імовірнісних характеристик якого ставлять у відповідність до символів інформаційного повідомлення, а приймання здійснюють шляхом статистичного оцінювання значення цих характеристик. Це дозволяє покращити кількісні та якісні характеристики систем обміну даними. Суть винаходу пояснюється тим, що для передавання та приймання інформації, в якості носія 92915 4 використовують широкосмугові сигнали сформовані на основі процесів, значення імовірнісних характеристик яких поставлено у відповідність до символів інформаційного повідомлення. Спосіб здійснюють таким чином. Для передавання інформації від джерела 1 використовують канальний кодер 2, який здійснює завадостійке кодування, після чого сигнал подають на модулятор імовірнісних характеристик 3, крім того на цей же пристрій подають широкосмуговий формуючий сигнал від джерела широкосмугового процесу 4 (див. Фіг.). Форма широкосмугового формуючого процесу може бути як випадкова, так і детермінована або псевдовипадкова. Розширення спектру проводять шляхом накладання сигналу з канального кодера 2 на широкосмуговий процес з пристрою 4, таким чином, що значення обраних імовірнісних характеристик широкосмугового процесу протягом заданих проміжків часу - символьних інтервалів, ставлять у відповідність до символів повідомлення. Сформований у такий спосіб сигнал подають у канал. В разі необхідності передавання такого сигналу через канал, смуга пропускання якого лежить значно вище частотного складу сигналу (що має місце, наприклад, у радіоканалах) здійснюють подальшу модуляцію сигналу в модуляторі 5. Додаткову модуляцію здійснюють з метою переносу спектру сигналу на необхідну частоту на основі будь-якого з відомих способів модуляції як синусоїдних модульованих сигналів так і імпульсних типів модуляції. Сформований сигнал після проходження через пристрій узгодження (наприклад, підсилювач потужності) 6 подають у канал обміну даними. Отриманий з каналу обміну даними сигнал після проходження через пристрій узгодження 7, подають на пристрій демодуляції 8, який працює згідно обраного способу кінцевої модуляції (в разі її застосування). Після чого широкосмуговий сигнал, що містить інформаційне повідомлення, подають на демодулятор імовірнісних характеристик 9, в якому реалізують статистичне оцінювання значень обраних імовірнісних характеристик. Отримані значення апостеріорної статистичної оцінки подають на детектор 11 в якому проводять порівняння оцінок з порогом і приймають рішення щодо прийнятого канального символу. Такий підхід дозволяє відмовитись від необхідності збереження опису формуючого широкосмугового сигналу на стороні приймання. Після канального декодування у пристрої 11 отримують сигнал інформаційного повідомлення. Також, слід відмітити, що для реалізації кодового розділення каналів обміну даними, які використовують єдине середовище, інформаційне повідомлення перед формуванням широкосмугового сигналу додатково кодують за допомогою системи ортогональних кодів. 5 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 92915 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601