способ формирования помехоустойчивых сигналов

Формула изобретения

Способ формирования помехоустойчивых сигналов, основанный на формировании широкополосного сигнала, для которого используют расширение спектра сигнала методом псевдослучайной последовательности, которую модулируют двоичной фазовой манипуляцией (BPSK), отличающийся тем, что для модуляции псевдослучайной последовательности используют биортогональные вейвлет-функции, при этом "0" и "1" модулируют противоположными биортогональными вейвлет-функциями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для повышения помехоустойчивости сигналов в системах связи.

В настоящее время известны различные способы (см. патенты Российской Федерации № 2231924, 2205496) формирования помехоустойчивых сигналов. Предлагаемые способы используют классические методы формирования шумоподобных сигналов, основывающиеся на модуляции несущего колебания псевдослучайной последовательностью (ПСП).

Известен способ формирования шумоподобных радиоимпульсов для передачи бинарных символов информации сложными сигналами. Заявленное изобретение относится к системам передачи информации и включает минимальную кодочастотную модуляцию несущей частоты путем суммирования модулированных по амплитуде и фазе колебания квадратурных каналов, модулирующие кодовые последовательности которых получают перекодировкой кодовой последовательности шумоподобного радиоимпульса, стробирование полученной суммы видеоимпульсом, равным длительности кодовой последовательности, формирование противоположного сигнала инверсией кода модулирующей кодовой последовательности одного из квадратурных каналов. Достигаемым техническим результатом является повышение помехоустойчивости системы передачи информации [патент RU 2231924 С1, СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ШУМОПОДОБНЫХ РАДИОИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ БИНАРНЫХ СИМВОЛОВ ИНФОРМАЦИИ СЛОЖНЫМИ СИГНАЛАМИ, опубликованный 27.06.2004].

Недостатком данного способа является то, что для осуществления данного способа необходимо формировать квадратурные каналы, вследствие чего схема данного модулятора будет достаточно сложной в реализации, кроме того, применяется энергетически неоптимальная сигнально-кодовая конструкция, включающая амплитудно-фазовую модуляцию, что снижает эффект повышения помехоустойчивости.

Известен способ формирования и обработки сложного сигнала в помехозащищенных радиосистемах. Заявленное изобретение относится к области радиотехники и включает фазовую манипуляцию несущего колебания псевдослучайной последовательностью и сигналом информации, на приемной стороне - снятие псевдослучайной последовательности с последующей демодуляцией в схеме Костаса, причем в качестве несущего колебания используется модифицированный полосовой шум. Достигаемым техническим результатом является повышение структурной скрытности сложных фазоманипулированных сигналов. [патент RU 2205496 С1, СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ И ОБРАБОТКИ СЛОЖНОГО СИГНАЛА В ПОМЕХОЗАЩИЩЕННЫХ РАДИОСИСТЕМАХ, опубликованный 27.05.2003].

Недостатком данного способа является то, что повышение скрытности передаваемого сигнала достигается за счет снижения помехоустойчивости приемника радиолинии.

Анализ источников информации - патентной и научно-технической литературы показал, что наиболее близким является способ формирования бинарного фазоманипулированного сигнала, описанный в книге [Варакина Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь, 1985, стр.49], который выбран в качестве прототипа.

Бинарная последовательность информационных символов перемножается с бинарной псевдослучайной последовательностью. Полученной последовательностью модулируется несущее колебание.

Тем не менее сформированный указанным способом сигнал может быть перехвачен, если перехватчик использует схему Костаса или схему Пистолькорса. Недостатком данного способа является использование менее оптимальной с энергетической точки зрения фазовой модуляции в качестве модулирующего сигнала.

Задачей настоящего изобретения является повышение помехоустойчивости сигнала в системах связи путем увеличения его ширины полосы.

В предлагаемом способе с целью увеличения ширины полосы сигнала псевдослучайную последовательность модулируют биортогональной вейвлет-функцией. Для выполнения условия ортогональности при модуляции используют противоположные ортогональные сигналы (фиг.1). При этом модуляцию бинарной ПСП биортогональной вейвлет-функцией осуществляют следующим образом: "0" модулируют биортогональной вейвлет-функцией (фиг.1а), а "1" - противоположной биортогональной вейвлет-функцией (фиг.1б). Сигнал, модулированный описанным способом, представлен на фиг.2; спектр данного сигнала приведен на фиг.3.

На фиг.4 показан сигнал с теми же параметрами ПСП, модулированный двоичной фазовой манипуляцией (BPSK); спектр данного сигнала приведен на фиг.5.

Анализ полученных спектров показал увеличение ширины полосы сигнала, модулированного биортогональной вейвлет-функцией в 3,5 раза, по сравнению с шириной полосы сигнала, модулированного двоичной фазовой манипуляцией.

При этом увеличение помехоустойчивости полученного сигнала пропорционально увеличению ширины полосы.

Достигаемым техническим результатом является увеличение ширины полосы сигнала, модулированного биортогональной вейвлет-функцией в 3,5 раза, по сравнению с шириной полосы сигнала, модулированного двоичной фазовой манипуляцией.

Технический результат заключается в разработке способа формирования широкополосного сигнала, который позволяет добиться существенного увеличения ширины полосы модулированного сигнала за счет применения противоположных биортогональных вейвлет-функций для модуляции. Кроме того, данный способ модуляции позволяет увеличить помехоустойчивость сигнала, пропорционально увеличению ширины полосы.