Пристрій для передачі інформації шумовими сигналами

Реферат: Автокореляційний пристрій передачі даних шумовими сигналами містить на стороні передавача генератор широкополосного шуму, вихід якого з'єднаний з смуговим фільтром, вихід якого з'єднаний з входом суматора та входом першого блоку лінії затримки, вихід першого блоку лінії затримки розгалужується на дві лінії, перша з яких з'єднана з першим входом першого блоку перемноження, другий вхід якого з'єднаний з виходом генератора інформаційного сигналу. Вихід першого блоку перемноження з'єднано з другим входом суматора; друга з'єднана з другим блоком лінії затримки, вихід якого розгалужується на дві лінії, перша з яких з'єднана з першим входом другого блоку перемноження, другий вхід якого з'єднаний з виходом генератора інформаційного сигналу. Вихід другого блоку перемноження з'єднано з третім входом суматора; друга розгалужується на n ліній затримок аналогічним чином. На стороні приймача вхідний фільтр, вихід якого розгалужується на дві лінії, одна з яких з'єднана з другими входами блоків перемноження на кожній лінії затримки, виходи яких з'єднані з інтеграторами. Виходи інтеграторів підведені до входів відповідних порогових пристроїв. Виходи порогових пристроїв підведені до входів вирішуючого пристрою; друга - з'єднана з входом першого блоку лінії затримки, вихід якої з'єднаний з першим входом другого блоку перемножувача та блоком другої лінії затримки, вихід якої з'єднаний з першим входом другого блоку перемножувача, та розгалужується аналогічним чином на n ліній затримок. Вихід з вирішуючого пристрою є кінцеве значення прийнятого символу. На стороні передавача шумовий сигнал затримується на n лініях затримки. На стороні приймача введено n ліній затримки та n інтеграторів для затриманих складових переданого шумового сигналу. UA 74464 U (12) UA 74464 U UA 74464 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до техніки передачі сигналів за допомогою радіотехнічних коливань і може бути використаний при проектуванні засобів передачі цифрової інформації. Задача корисної моделі - підвищення завадостійкості передачі даних в системах зв'язку з шумовими сигналами. Відомий пристрій для передачі даних шумовими сигналами, який має на стороні передавача генератор широкополосного шуму, вихід якого з'єднаний з смуговим фільтром, вихід якого з'єднаний з входом суматора та входом лінії затримки, вихід якої розгалужується на три лінії, одна з яких подається на другу лінію затримки, друга - на вхід комутатора, третя - на вхід інвертора, вихід інвертора з'єднаний з другим входом комутатора, вихід якого з'єднаний з другим входом суматора, вихід другої лінії затримки з'єднаний з входом другого комутатора, та входом другого інвертора, вихід якого з'єднаний з другим входом другого комутатора, вихід якого подається на третій вхід суматора, та джерело повідомлень, вихід якого з'єднаний з входами керування першого комутатора та другого комутатора, а на приймальній стороні вхідний фільтр, вихід якого розгалужується на три лінії, одна з яких з'єднана з входом перемножувача, вихід якого з'єднаний з інтегратором, вихід інтегратора підведений до входу суматора; друга - з'єднана з входом лінії затримки, вихід якої з'єднаний з другим входом перемножувача та другою лінією затримки, вихід якої з'єднаний з входом другого перемножувача, на другий вхід якого підведена третя лінія; вихід другого перемножувача надходить на другий інтегратор, вихід якого подається на другий вхід суматора, вихід якого з'єднаний з вирішуючим пристроєм (див. Пат. 68639 Україна, Н04В 7/00. Пристрій передачі інформації шумовими сигналами / Первунінський С.М., Журавель П.Д.; заявник та власник Черкаський державний технологічний університет. - № u201107502; заявл. 14.06.2011; опубл. 10.04.2012, Бюл. № 7.). Вказаний пристрій для передачі інформації і вибраний як прототип. Проте вказаний пристрій не забезпечує достатньої завадостійкості. На кресленні подано структурну електричну схему пропонованого пристрою. На даному кресленні використані наступні позначення: 1 - передавач; 2 - лінія передачі сигналу; 3 - приймач; 4 - генератор шуму, 5 - генератор інформаційного значення цифрового сигналу, що передається (а); 6 - смуговий фільтр; 7…9 - n блоків лінії затримки шумового сигналу на час τ i на стороні передавача (n - кількість субканалів, які використовуються даною системою); 10…12 - n блоків перемноження інформаційного значення цифрового сигналу та шумового сигналу; 13 - суматор; 14 - вхідний фільтр; 15…17 - n блоків лінії затримки шумового сигналу на стороні приймача; 18…20 - n блоків перемноження затриманого сигналу та отриманого шумового сигналу на стороні приймача; 21…23 - n інтеграторів; 24…26 - n порогових пристроїв на лініях затримки; 27 - вирішуючий пристрій на стороні приймача. Пристрій працює наступним чином. Згенерований генератором 4 шумовий сигнал подається на смуговий фільтр 6, вихід якого з'єднаний з суматором 13 та з блоком першої лінії затримки 7, вихід якої з'єднаний з блоком першого перемноження 10 (інформаційного значення цифрового сигналу та шумового сигналу), та з блоком другої лінії затримки 8, вихід якої з'єднаний з блоком другого перемноження 11 та розгалужується на n ліній затримки, вихід генератора інформаційного значення цифрового сигналу, що передається, з'єднаний з другими входами n блоків перемноження 10…12, виходи n блоків перемноження з'єднані з суматором 13, вихід якого є виходом передавача. В результаті на виході передавача 1 отримується шумовий сигнал: x t   t     45 50 n  t    i , t  0; T , i  1, n . де, (t) - згенерований генератором шумовий сигнал; α - генероване інформаційне значення цифрового сигналу; τi - часовий інтервал i-го блока затримки; Т - довжина символьного інтервалу. Сформований передавачем 1 сигнал по каналу передачі 3 надходить на вхідний фільтр 14 приймача 2, після цього сигнал послідовно проходить через n ліній затримки на час τi - (15…17), після чого вихідний сигнал кожної із ліній затримки перемножується із прийнятим сигналом (n перемножувачів 18…20); далі виконується інтегрування кожного із добутків на інтервалі (τi; Т+τi) відповідно {n інтеграторів 21…23). Отримані значення на виході інтеграторів zi дорівнюють: i 1 T  i zi  55  yt   yt   dt i i , де y(t)=x(t)+v(t) - адитивна суміш сигналу з завадою v(t) лінії передачі сигналу. 1 UA 74464 U Виходи кожного інтегратора подаються на порогові пристрої, які фіксують значення виходу інтеграторів. Виходи кожного з n порогових пристроїв αi, i  1, n , подаються на вирішуючий пристрій, який фіксує та визначає кінцеве значення прийнятого символу â. Вирішуючий пристрій може зафіксувати 3 ситуації: 5 - Невірний прийом - αi≠α, i  1, n . - Вірний прийом - αi≠α, i  1, n . 10 15 20 - Невизначеність - αi≠αj, i  j , i, j  1, n . Внесені зміни дозволяють підвищити завадостійкість системи за рахунок введення n додаткових субканалів, що дозволяє при неоднакових результатах прийому тактових сигналів, зафіксованих у n порогових пристроях, ввести ознаку невизначеності у вирішуючому пристрої. Теоретичний аналіз запропонованого пристрою показав більшу завадостійкість порівняно з прототипом. Результати теоретичного аналізу підтверджено комп'ютерним імітаційним моделюванням. Джерела інформації: 1. Stavroulak P., "Chaos application in telecommunications", London, CRC Press, 2006, - p. 418. 2. Пат. 68639 Україна, Н04В 7/00. Пристрій передачі інформації шумовими сигналами / Первунінський С.М., Журавель П.Д.; заявник та власник Черкаський державний технологічний університет. - № u201107502; заявл. 14.06.201 1; опубл. 10.04.2012, Бюл. № 7. (прототип). 3. Дідковський P.M. Підвищення рівня захищеності даних в системах зв'язку з фазовою маніпуляцією шумового сигналу / Дідковський P.M., Метелап В.В. / Вісник ЧДТУ. - № 3, 2010. - С. 53-57. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 45 Автокореляційний пристрій передачі даних шумовими сигналами, що містить на стороні передавача генератор широкосмугового шуму, вихід якого з'єднаний з смуговим фільтром, вихід якого з'єднаний з входом суматора та входом першого блока лінії затримки, вихід першого блока лінії затримки розгалужується на дві лінії, перша з яких з'єднана з першим входом першого блока перемноження, другий вхід якого з'єднаний з виходом генератора інформаційного сигналу, вихід першого блока перемноження з'єднано з другим входом суматора; друга з'єднана з другим блоком лінії затримки, вихід якого розгалужується на дві лінії, перша з яких з'єднана з першим входом другого блока перемноження, другий вхід якого з'єднаний з виходом генератора інформаційного сигналу, вихід другого блока перемноження з'єднано з третім входом суматора; друга розгалужується на n ліній затримок аналогічним чином, а на стороні приймача вхідний фільтр, вихід якого розгалужується на дві лінії, одна з яких з'єднана з другими входами блоків перемноження на кожній лінії затримки, виходи яких з'єднані з інтеграторами, виходи інтеграторів підведені до входів відповідних порогових пристроїв, виходи порогових пристроїв підведені до входів вирішуючого пристрою; друга з'єднана з входом першого блока лінії затримки, вихід якої з'єднаний з першим входом другого блока перемножувача та блоком другої лінії затримки, вихід якої з'єднаний з першим входом другого блока перемножувача, та розгалужується аналогічним чином на n ліній затримок; вихід з вирішуючого пристрою є кінцеве значення прийнятого символу, який відрізняється тим, що на стороні передавача шумовий сигнал затримується на n лініях затримки, а на стороні приймача введено n ліній затримки та n інтеграторів для затриманих складових переданого шумового сигналу. 2 UA 74464 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3