Система передачи четверично-кодированных радиосигналов

Система передачи четверично-кодированных радиосигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в синхронных и асинхронных системах связи для передачи дискретной информации и синхронизации, использующих распространение электромагнитных волн в каналах связи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ) и нестабильными параметрами сигнала (фазой, амплитудой и поляризацией) метрового и декаметрового диапазонов волн при воздействии преднамеренных имитирующих помех (совпадающих со структурой полезного сигнала).

Известная система передачи четверично-кодированных радиосигналов по патенту РФ №2188516, МПК⁷ Н04L 27/26, заявл. 21.05.01, опубл. 27.08.02, Бюл. №24, состоит из передающей части, которая содержит генератор тактовых импульсов, формирователь D-кодов, формирователь сигналов двукратной частотной манипуляции, соединенный через тракт распространения с приемной частью, которая содержит селектор сигналов, блок выделения дополнительных последовательностей, двухканальный согласованный фильтр, вычитатель и решающий блок, аналогичные предлагаемой системе. При этом в известной системе используют для передачи четверично-кодированных последовательностей двукратную частотную манипуляцию.

Недостатками такой системы передачи четверично-кодированных радиосигналов является низкая помехозащищенность при воздействии преднамеренных имитирующих помех (совпадающих со структурой полезного сигнала) и относительно невысокая достоверность в каналах радиосвязи со случайными параметрами сигнала (фазой, амплитудой и поляризацией) метрового и декаметрового диапазонов волн, что ограничивает область применения данной системы.

Известная система передачи четверично-кодированных радиосигналов, описанная в статье Roland Wilson and John Richter "Generation and Performance of Quadraphase Welti Codes for Radar and Synchronization of Coherent and Differentially Coherent PSK" (IEEE Transactions on Communications, vol. COM-27, NO. 9, September 1979, p.1296-1301) состоит из передающей стороны, которая содержит генератор тактовых импульсов, формирователь D-кодов, фазовый модулятор, генератор радиочастоты, переключатель и фазовращатель, соединенный через канал связи с приемной стороной, которая содержит фазовые демодуляторы, фильтры нижних частот, согласованный фильтр Велти, вычитатель, решающий блок, аналогичные предлагаемой системе. При этом в известной системе используют для передачи четверично-кодированных последовательностей относительную фазовую манипуляцию.

Недостатками такой системы передачи четверично-кодированных радиосигналов является низкая помехозащищенность при воздействии преднамеренных имитирующих помех (совпадающих со структурой полезного сигнала) и относительно невысокая достоверность в каналах радиосвязи со случайными параметрами сигнала (фазой, амплитудой и поляризацией) метрового и декаметрового диапазонов волн, что ограничивает область применения данной системы.

Наиболее близким по технической сущности и выполняемым функциям к заявленной системе передачи четверично-кодированных радиосигналов, аналогом (прототипом), является система передачи четверично-кодированных радиосигналов, см. патент РФ №2208915, МПК⁷ Н04L 3/00, заявл. 24.11.02, опубл. 20.07.03, Бюл. №20. Известная система, как и предлагаемая система передачи, содержит передающую часть, состоящую из генератора тактовых импульсов, формирователя D-кодов, модулятора, синтезатора частот, генератора псевдослучайных чисел, тракт распространения, приемную часть, состоящую из демодулятора, синтезатора частот, генератора псевдослучайных чисел, генератора тактовых импульсов, блока выделения дополнительных последовательностей, двухканального согласованного фильтра, вычитателя и решающего блока, аналогичные предлагаемой системе. Кроме того, передающая часть системы содержит формирователь сигналов двукратной частотной манипуляции, а приемная часть системы - селектор сигналов.

При этом в известной системе передачи четверично-кодированных радиосигналов, как и предлагаемой системе передачи четверично-кодированных радиосигналов, в передающей части выход генератора тактовых импульсов, подключен к входу формирователя D-кодов, синтезатора частот и генератора псевдослучайных чисел. При этом n-управляющих выходов генератора псевдослучайных чисел, где n≥2 - целое число, подключены к соответствующим n-управляющим входам синтезатора частот, выход которого подключен к модулирующему входу модулятора. Выход модулятора является выходом передающей части системы и подключен через тракт распространения к входу приемной части системы. Приемная часть системы включает демодулятор, информационный вход которого является входом приемной части системы, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовым входам синтезатора частот и генератора псевдослучайных чисел, n-управляющих выходов которого подключены к соответствующим n-управляющим входам синтезатора частот. Выход синтезатора частот подключен к модулирующему входу демодулятора. Первый и второй информационные выходы блока выделения дополнительных последовательностей подключены соответственно к первому и второму информационным входам двухканального согласованного фильтра, первый и второй информационные выходы которого подключены соответственно к первому и второму информационным входам вычитателя, решающий блок, выход которого является выходом приемной части системы. Кроме того, в передающей части системы, выход генератора тактовых импульсов также соединен с тактовым входом формирователя сигналов двукратной частотной манипуляции. Выход формирователя D-кодов подключен к информационному входу формирователя сигналов двукратной частотной манипуляции, выход которого подключен к информационному входу модулятора. В приемной части системы выход демодулятора подключен к селектору сигналов, первый, второй, третий и четвертый информационные выходы которого подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертному информационным входам блока выделения дополнительных последовательностей.

Система передачи четверично-кодированных радиосигналов - прототип использует для передачи четверично-кодированной последовательности двукратную частотную манипуляцию с ППРЧ, где нечетные элементы четверично-кодированной последовательности передаются на частотах f₃+f_ППРЧ или f₄+f_ППРЧ, а четные элементы четверично-кодированной последовательности передаются на частотах f₁+f_ППРЧ или f₂+f_ППРЧ, то есть номинал частоты определяет номер дополнительной последовательности в четверично-кодированном радиосигнале.

Недостатком данной системы передачи четверично-кодированных радиосигналов является низкая помехозащищенность при воздействии преднамеренных имитирующих помех (совпадающих со структурой полезного сигнала) в каналах радиосвязи со случайными параметрами сигнала (фазой, амплитудой и поляризацией) метрового и декаметрового диапазонов волн с ППРЧ, что ограничивает область применения данной системы. Это обусловлено тем, что частотный сдвиг между частотными каналами четверично-кодированного радиосигнала при работе системы в режиме ППРЧ остается постоянным, что повышает вероятность подавления полезного сигнала преднамеренной имитирующей помехой (совпадающей со структурой полезного сигнала), в результате чего повышается вероятность ошибочного приема свернутой четверично-кодированной последовательности.

Задачей изобретения является разработка системы передачи четверично-кодированных радиосигналов, обеспечивающая достижение технического результата, заключающегося в расширении области применения за счет нелинейного псевдослучайного изменения частотного сдвига между частными каналами четверично-кодированного радиосигнала при работе системы в режиме ППРЧ, повышения помехозащищенности и достоверности в каналах связи со случайными параметрами сигнала (фазой, амплитудой и поляризацией) метрового и декаметрового диапазонов волн без расширения частотного ресурса и уменьшения пропускной способности системы, и предназначена для синхронных и асинхронных систем связи при передаче дискретной информации и синхронизации.

Система передачи четверично-кодированных радиосигналов содержит в передающей части генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу формирователя D-кодов, к тактовым входам синтезатора частот и генератора псевдослучайных чисел. При этом n-управляющих выходов генератора псевдослучайных чисел, где n≥2 - целое число, подключены к соответствующим n-управляющим входам синтезатора частот, выход которого подключен к модулирующему входу модулятора. Выход модулятора является выходом передающей части системы и подключен через тракт распространения к входу приемной части системы. Приемная часть системы включает демодулятор, информационный вход которого является входом приемной части системы, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовым входам синтезатора частот и генератора псевдослучайных чисел. При этом n-управляющих выходов генератора псевдослучайных чисел подключены к соответствующим n-управляющим входам синтезатора частот, выход которого подключен к модулирующему входу демодулятора. Первый и второй информационные выходы блока выделения дополнительных последовательностей подключены соответственно к первому и второму информационным входам двухканального согласованного фильтра, первый и второй информационные выходы которого подключены соответственно к первому и второму информационным входам вычитателя. Выход вычитателя подключен к решающему блоку, выход которого является выходом приемной части системы.

Технический результат при осуществлении изобретения - повышение помехозащищенности и достоверности при воздействии преднамеренных имитирующих помех (совпадающих со структурой полезного сигнала) достигается введением в передающую часть системы блока управления частотным сдвигом и формирователя сигналов двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом, а в приемную часть системы блока управления частотным сдвигом и перестраиваемого селектора сигналов. При этом в передающей части системы передачи выход генератора тактовых импульсов подключен также к тактовым входам формирователя сигналов двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом и к блоку управления частотным сдвигом. Выход синтезатора частот подключен также к информационному входу блока управления частотным сдвигом, выход которого подключен к управляющему входу формирователя сигналов двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом. Выход формирователя D-кодов подключен к информационному входу формирователя сигналов двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом, выход которого подключен к информационному входу модулятора. При этом в приемной части системы передачи выход генератора тактовых импульсов также подключен к тактовому входу блока управления частотным сдвигом. Выход синтезатора частот также подключен к информационному входу блока управления частотным сдвигом, выход которого подключен к управляющему входу перестраиваемого селектора сигналов. Выход демодулятора подключен к информационному входу перестраиваемого селектора сигналов, первый, второй, третий и четвертые информационные выходы которого соответственно являются первым, вторым, третьим и четвертым информационными входами блока выделения дополнительных последовательностей.

В частном случае выполнения формирователь сигналов двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом может состоять из первой и второй варикапной матрицы, первого и второго диода, а также параллельного колебательного контура, состоящего из конденсатора и индуктивности. При этом аноды первых секций первой и второй варикапной матрицы, а также первый отвод параллельного колебательного контура совместно соединены и являются выходом формирователя двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом. Анод второй секции первой варикапной матрицы подключен к катоду первого диода и является тактовым входом формирователя двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом. Анод второй секции второй варикапной матрицы подключен к катоду второго диода и является информационным входом формирователя двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом. Входы управления первой и второй варикапной матрицы совместно соединены и являются управляющим входом формирователя двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом. Аноды первого и второго диода, а также второй отвод параллельного колебательного контура совместно соединены с общей шиной заземления.

Блок управления частотным сдвигом может состоять, например, из фильтра нижних частот, частотного детектора и делителя частоты с коэффициентом деления на четыре. Вход делителя частоты с коэффициентом деления на четыре является информационным входом блока управления частотным сдвигом. Выход делителя частоты с коэффициентом деления на четыре подключен к информационному входу частотного детектора, тактовый вход которого является тактовым входом блока управления частотным сдвигом. Выход частотного детектора подключен к входу фильтра нижних частот, выход которого является выходом блока управления частотным сдвигом.

Перестраиваемый селектор сигналов может состоять, например, из первого, второго, третьего и четвертого перестраиваемых полосовых фильтров. Информационные входы первого, второго, третьего и четвертого перестраиваемых полосовых фильтров объединены и являются информационным входом перестраиваемого селектора сигналов. При этом управляемые входы первого, второго, третьего и четвертого перестраиваемых полосовых фильтров также объединены и являются управляющим входом перестраиваемого селектора сигналов. Выходы первого, второго, третьего и четвертого перестраиваемых полосовых фильтров являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым информационными выходами перестраиваемого селектора сигналов.

Благодаря введению в передающую часть системы блока управления частотным сдвигом, формирователя сигналов двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом, а в приемную часть системы блока управления частотным сдвигом и перестраиваемого селектора сигналов, реализуется нелинейное псевдослучайное изменение частотного сдвига между частотными каналами четверично-кодированного радиосигнала при работе системы в режиме ППРЧ, что позволяет уменьшить вероятность подавления полезного сигнала преднамеренной имитирующей помехой (совпадающей со структурой полезного сигнала), в результате чего уменьшается вероятность ошибочного приема свернутой четверично-кодированной последовательности.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Выбор из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретение критерию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем. Не выявлено влияние преобразований, предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения, на достижение технического результата. В частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования: дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений; замену какой-либо части известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены; исключение какой-либо части средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата; увеличение однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов; выполнение известного средства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами материала; создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого объекта и связей между ними; изменение количественных признаков или взаимосвязи признаков, если известен факт влияния каждого из них на технический результат и новые значения признаков или их взаимосвязь могли быть получены из известных зависимостей. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется графическими материалами, на которых изображено: фиг.1 - структурная схема системы передачи четверично-кодированных радиосигналов; фиг.2 - эпюры, поясняющие принцип формирования нелинейного псевдослучайного управляющего напряжения; фиг.3 - структурная схема блока управления частотным сдвигом; фиг.4 - структурная схема формирователя сигналов двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом; фиг.5 - эпюры, поясняющие принцип формирования четверично-кодированного радиосигнала с изменяющимся псевдослучайным частотным сдвигом; фиг.6 - структурная схема перестраиваемого селектора сигналов; фиг.7 - эпюры, поясняющие принцип свертки четверично-кодированного радиосигнала.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Система передачи четверично-кодированных радиосигналов, представленная на фиг.1, состоит из передающей части и приемной части. Передающая часть содержит генератор тактовых импульсов 1, выход которого подключен к входу формирователя D-кодов 2, к тактовым входам синтезатора частот 6, генератора псевдослучайных чисел 7, формирователя сигналов двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом 3 и блока управления частотным сдвигом 5. При этом n-управляющих выходов генератора псевдослучайных чисел 7, где n≥2 - целое число, подключены к соответствующим n-управляющим входам синтезатора частот 6, выход которого одновременно подключен к модулирующему входу модулятора 4 и информационному входу блока управления частотным сдвигом 5. Выход блока управления частотным сдвигом 5 подключен к управляющему входу формирователя сигналов двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом 3. Выход формирователя D-кодов 2 подключен к информационному входу формирователя сигналов двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом 3, выход которого подключен к информационному входу модулятора 4. Выход модулятора 4 является выходом передающей части системы и подключен через тракт распространения 8 к входу приемной части системы. Приемная часть системы содержит демодулятор 9, информационный вход которого является входом приемной части системы, генератор тактовых импульсов 18, выход которого подключен к тактовым входам синтезатора частот 16, генератора псевдослучайных чисел 17 и блока управления частотным сдвигом 15. При этом n-управляющих выходов генератора псевдослучайных чисел 17 подключены к соответствующим n-управляющим входам синтезатора частот 16, выход которого одновременно подключен к модулирующему входу демодулятора 9 и к информационному входу блока управления частотным сдвигом 15. Выход блока управления частотным сдвигом 15 подключен к управляющему входу перестраиваемого селектора сигналов 10. Выход демодулятора 9 подключен к информационному входу перестраиваемого селектора сигналов 10, первый, второй, третий и четвертые информационные выходы которого соответственно являются первым, вторым, третьим и четвертым информационными входами блока выделения дополнительных последовательностей 11. Первый и второй информационные выходы блока выделения дополнительных последовательностей 11 подключены соответственно к первому и второму информационным входам двухканального согласованного фильтра 12, первый и второй информационные выходы которого подключены соответственно к первому и второму информационным входам вычитателя 13. Выход вычитателя 13 подключен к решающему блоку 14, выход которого является выходом приемной части системы.

Генераторы тактовых импульсов 1 в передающей части и 18 в приемной части идентичны и предназначены для формирования импульсов определенной длительности с требуемой частотой f_тг=B, где В - скорость передачи последовательности элементов D-кода (техническая скорость), она выражается числом посылок, передаваемых за единицу времени, измеряется в бодах. Они могут быть реализованы, как описано в книге Л.М.Гольденберга, Ю.Т.Бутыльского, М.X.Поляка «Цифровые устройства на интегральных схемах в технике связи» (М.: Связь, 1979, с.72-76, рис.3.14).

Формирователь D-кодов 2 предназначен для формирования кодовой последовательности (D-кода) с периодом N=2^k где, N - число элементов в четверично-кодированной последовательности; k≥2 целое число. Он может быть реализован, как описано в А.с. №1177910 СССР, МПК⁶ Н03М 5/00, заявл. 18.04.84, опубл. 07.09.85, А.с. №1805550 СССР, МПК⁶ Н04L 14/00, заявл. 07.02.91, опубл. 30.03.93 или в статье Roland Wilson and John Richter «Generation and Performance of Quadraphase Welti Codes for Radar and Synchronization of Coherent and Differentially Coherent PSK» (IEEE Transactions on Communications, vol. COM-27, NO. 9, September 1979, p.1296-1301, фиг.1).

Формирователь сигналов двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом 3 предназначен для формирования четверично-кодированного радиосигнала с псевдослучайно изменяющимся частотным сдвигом. Он может состоять, например состоит из первой 3.1 и второй 3.2 варикапной матрицы, первого 3.3 и второго 3.4 диода и параллельного колебательного контура, состоящего из конденсатора 3.5 и индуктивности 3.6. При этом аноды первых секций первой 3.1 и второй 3.2 варикапной матрицы, а также первый отвод параллельного колебательного контура совместно соединены и являются выходом формирователя двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом 3. Анод второй секции первой 3.1 варикапной матрицы подключен к катоду первого диода 3.3 и является тактовым входом формирователя двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом 3. Анод второй секции второй 3.2 варикапной матрицы подключен к катоду второго диода 3.4 и является информационным входом формирователя двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом 3. Вход управления первой 3.1 и второй 3.2 варикапной матрицы совместно соединены и являются управляющим входом формирователя двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом 3. Аноды первого 3.3 и второго 3.4 диода, а также второй отвод параллельного колебательного контура совместно соединены с общей шиной заземления.

Варикапные матрицы 3.1-3.2 предназначены для изменения частотного сдвига четверично-кодированного радиосигнала по нелинейному псевдослучайному закону, задаваемого генератором псевдослучайных чисел. Они могут быть реализованы, как описано в книге О.П.Григорьев и др. «Диоды: Справочник» (М.: Радио и связь, 1990, с.194-201, рис.П.46).

Диоды 3.3 и 3.4 предназначены для коммутации соответствующих варикапных матриц. Они могут быть реализованы, как описано в книге О.П.Григорьев и др. «Диоды: Справочник» (М.: Радио и связь, 1990, с.148-156, рис.П.4).

Параллельный колебательный контур, состоящий из конденсатора 3.5 и индуктивности 3.6, предназначен для генерации частоты f₁ несущего колебания четверично-кодированного радиосигнала. Он может быть реализован, как описано в книге А.А.Бокуняев и др. «Справочная книга радиолюбителя-конструктора» (М.: Радио и связь, 1990, с.18-20, рис.1.9а).

Модулятор 4 предназначен для псевдослучайной перестройки рабочей частоты в пределах выделенного частотного ресурса Δf=f_max-f_min, где f_max - максимальное значение частоты выделенного частотного ресурса; f_min - минимальное значение частоты выделенного частотного ресурсадиапазона. Он может быть реализован, как описано в книге Н.Л.Теплов, Е.Н.Куделин, О.П.Лежнюк «Нелинейные радиотехнические устройства. Часть 1» (M.: Воениздат, 1982, с.130-137, рис.4.29).

Синтезаторы частот 6 в передающей части и 16 в приемной части идентичны и предназначены для формирования псевдослучайного гармонического колебания с номиналом частоты Δf_ппрч=4f_тг(l+1)=4B(l+1), где l=0, 1, ..., L-1, L=2ⁿ-1 - максимальное значение псевдослучайного числа в десятичном исчислении, n≥2 - число управляемых входов синтезатора частот. Они могут быть реализованы, как описано в патенте РФ №2208915, МПК⁷ Н04К 3/00, заявл. 04.11.02, опубл. 20.07.03, Бюл. №20.

Генераторы псевдослучайных чисел 7 в передающей части и 17 в приемной части идентичны и предназначены для формирования псевдослучайных чисел l=0, 1, ..., L-1 в двоичном исчислении, где максимальное псевдослучайное число L зависит от выделенного частотного ресурса Δf и определяется в десятичной форме по следующему выражению , где ΔF_c=4B - эффективная ширина спектра четверично-кодированного радиосигнала; - меньшее целое число. Они могут быть реализованы, как описано в книге У.Тице, К.Шенк «Полупроводниковая схемотехника» (M.: Мир, 1982, с.356-359, рис.20.20) или в книге Г.И.Тузова и др. «Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами» (M.: Радио и связь, 1985, с.27-34, рис.2.4).

Блоки управления частотным сдвигом 5 в передающей части и 15 в приемной части идентичны и предназначены для формирования нелинейного псевдослучайного управляющего напряжения. Они могут состоять, например состоит, из фильтра нижних частот 5.1, частотного детектора 5.2 и делителя частоты с коэффициентом деления на четыре 5.3. Вход делителя частоты с коэффициентом деления на четыре 5.3 является информационным входом блока управления частотным сдвигом 5. Выход делителя частоты с коэффициентом деления на четыре 5.3 подключен к информационному входу частотного детектора 5.2, тактовый вход которого является тактовым входом блока управления частотным сдвигом 5. Выход частотного детектора 5.2 подключен к входу фильтра нижних частот 5.1, выход которого является выходом блока управления частотным сдвигом 5.

Фильтр нижних частот 5.1 предназначен для выделения полезного псевдослучайного управляющего напряжения U_упр(l) с малым уровнем побочных колебаний. Он может быть реализован, как описано в книге А.Ф.Белецкий «Основы теории линейных электрических цепей» (М.: Связь, 1967, с.591-596, рис.21.36, рис.21.37).

Частотный детектор 5.2 предназначен для формирования нелинейного псевдослучайного управляющего напряжения U_упр(l), которое зависит от степени расхождения частот сравниваемых колебаний. Он может быть реализован, как описано в книге Н.Л.Теплов, Е.Н.Куделин, О.П.Лежнюк «Нелинейные радиотехнические устройства. Часть 1» (M.: Воениздат, 1982, с.178-198, рис.5.47).

Делитель частоты 5.3 с коэффициентом деления на четыре предназначен для уменьшения частоты нелинейного псевдослучайного управляющего гармонического колебания до требуемого значения . Он может быть реализован, как описано в книге Манассевич В. «Синтезаторы частот (Теория и проектирование)» (М.: Связь, 1979, с.260-271 рис.6.24).

Тракт распространения 8 предназначен для распространения четверично-кодированного радиосигнала. Основой тракта распространения является та или иная среда, в которой распространяется сигнал, например, в системах электрической связи - это кабель или волновод, в системах радиосвязи - область пространства, в котором распространяются электромагнитные волны.

Демодулятор 9 предназначен для устранения псевдослучайной перестройки рабочей частоты в пределах выделенного частотного ресурса. Он может быть реализован, как описано в книге Н.Л.Теплов, Е.Н.Куделин, О.П.Лежнюк «Нелинейные радиотехнические устройства. Часть 1» (М.: Воениздат, 1982, с.130-137, рис.4.29).

Перестраиваемый селектор сигналов 10 предназначен для селекции четверично-кодированного радиосигнала. Он может состоять, например, состоит из первого 10.1, второго 10.2, третьего 10.3 и четвертого 10.4 перестраиваемых полосовых фильтров. Информационные входы первого 10.1, второго 10.2, третьего 10.3 и четвертого 10.4 перестраиваемых полосовых фильтров объединены и являются информационным входом перестраиваемого селектора сигналов 10. При этом управляемые входы первого 10.1, второго 10.2, третьего 10.3 и четвертого 10.4 перестраиваемых полосовых фильтров также объединены и являются управляющим входом перестраиваемого селектора сигналов 10. Выходы первого 10.1, второго 10.2, третьего 10.3 и четвертого 10.4 перестраиваемых полосовых фильтров являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым информационными выходами перестраиваемого селектора сигналов 10.

Перестраиваемые полосовые фильтры 10.1-10.4 предназначены для частотной селекции строго определенного радиосигнала с псевдослучайно изменяющимся частотным сдвигом. Они могут быть реализованы с помощью варикапной регулировки полосы пропускания, например, как описано в книге А.А.Бокуняев и др. «Справочная книга радиолюбителя-конструктора» (М.: Радио и связь, 1990, с.72-74, рис.2.82).

Блок выделения дополнительных последовательностей 11 предназначен для выделения первой дополнительной последовательности из нечетных элементов четверично-кодированной последовательности (выделение элементов α, β) и выделения второй дополнительной последовательности из четных элементов четверично-кодированной последовательности (выделение элементов γ, δ). Он может быть реализован, как описано в патенте РФ №2188516, МПК⁷ Н04L 27/26, заявл. 21.05.01, опубл. 27.08.02, Бюл. №24.

Двухканальный согласованный фильтр 12 предназначены для свертки дополнительных последовательностей до длительности одного элемента четверично-кодированной последовательности. Он может быть реализован, как описано в А.с. №1721837 СССР, МПК⁶ Н04L 27/26, заявл. 08.01.90, опубл. 23.03.92.

Вычитатель 13 предназначен для вычитания отрицательного импульса напряжения, поступающего на его второй вход из положительного импульса напряжения, поступающего на его первый вход. Он может быть реализован, как описано в книге У.Тице, К.Шенк «Полупроводниковая схемотехника» (М.: Мир, 1982, с.137-138, рис.11.2).

Решающий блок 14 предназначен для принятия решения о переданной четверично-кодированной последовательности. Он может быть реализован на основе компаратора, как описано в книге У.Тице, К.Шенк «Полупроводниковая схемотехника» (М.: Мир, 1982, с.76-77, рис.6.13).

Система передачи четверично-кодированных радиосигналов, представленная на фиг.1, работает следующим образом.

При включении системы в передающей части генератор тактовых импульсов 1 с частотой f_тг формирует последовательность тактовых импульсов со скважностью, равной двум, представленных на эпюрах фиг.2а. Каждый элемент этой последовательности с высоким уровнем "1" будем считать нечетным, а с низким уровнем "0" - четным. Последовательность тактовых импульсов (фиг.2 а) с генератора тактовых импульсов 1 одновременно поступает на тактовые входы формирователя сигналов двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом 3, блока управления частотным сдвигом 5, синтезатора частот 6 и генератора псевдослучайных чисел 7, а также на вход формирователя D-кодов 2.

В формирователе D-кодов 2 по тактовым импульсам (фиг.2а) происходит формирование и цикловая реализация соответствующей исходной четверично-кодированной последовательности с периодом N=2^k, не имеющей боковых выбросов в апериодической автокорреляционной функции (АКФ), например, кодов Велти или E-кодов.

В качестве примера на эпюрах фиг.2б показана цикловая реализация следующей четверично-кодированной последовательности αγαδαγβγ, формируемой в формирователе D-кодов 2 при числе элементов N=8. В четверично-кодированной последовательности имеются следующие элементы: α, β, γ, δ, где: α, β передают нечетные элементы D-кода, а γ, δ - четные элементы D-кода. С выхода формирователя D-кодов 2 сформированная (фиг.2б) четверично-кодированная последовательность поступает на информационный вход формирователя сигналов двукратной частотной манипуляции с изменяемым частотным сдвигом 3.

В генераторе псевдослучайных чисел 7 последовательность тактовых импульсов (фиг.2а) преобразуется в нелинейную псевдослучайную последовательность, которая обладает высокой структурной скрытностью. Сформированная в генераторе псевдослучайных чисел 7 нелинейная псевдослучайная в двоичном коде последовательность поступает одновременно на n-управляющие выходы генератора псевдослучайных чисел 7 с временным сдвигом на один такт на каждом выходе генератора псевдослучайных чисел 7. Генератор псевдослучайных чисел 7 имеет разрядность L=2ⁿ-1 в зависимости от выделенного частотного ресурса Δf. B качестве примера на эпюрах фиг.2в, г показана реализация нелинейной псевдослучайной последовательности в двоичной форме, сформированной в генераторе псевдослучайных чисел 7 при значениях L=3, l=0, 1, ..., L-1 и n=2.

Нелинейная псевдослучайная последовательность в двоичной форме с n-управляющих выходов, где n≥2 - число выходов генератора псевдослучайных чисел 7, поступает соответственно на n-управляющие входы синтезатора частот 6, где n≥2 - число управляющих входов синтезатора частот 6. На тактовый вход синтезатора частот 6 поступает последовательность тактовых импульсов (фиг.2а) с частотой f_тг с выхода генератора тактовых импульсов 1.

В синтезаторе частот 6 формируется нелинейное псевдослучайное гармоническое колебание с номиналом Δf_ппрч(l)=4B(l+1) со случайным частотным сдвигом, зависящим от номинала псевдослучайного числа l, поступающего в двоичном коде на n-управляющие входы синтезатора частот 6. В качестве примера на эпюрах фиг.2д представлена реализация нелинейного псевдослучайного гармонического колебания Δf_ппрч(l), зависящего от номинала псевдослучайного числа l в двоичном коде, сформированного в синтезаторе часто 6 при значениях L=3, l=0, 1, ..., L-1 и n=2. Сформированное в синтезаторе частот 6 нелинейное псевдослучайное гармоническое колебание с номиналом Δf_ппрч(l) (фиг.2д) одновременно поступает на информационный вход блока управления частотным сдвигом 5 и модулирующий вход модулятора 4.

Структурная схема блока управления частотным сдвигом 5 (15) представлена на фиг.3. Нелинейное псевдослучайное гармоническое колебание Δf_ппрч(l) (фиг.2д) с выхода синтезатора частот 6 поступает на информационный вход блока управления частотным сдвигом 5, который является входом делителя частоты с коэффициентом деления на четыре 5.3. В делителе частоты с коэффициентом деления на четыре 5.3 происходит уменьшение частоты нелинейного псевдослучайного гармонического колебания (фиг.2д) в четыре раза и формирование управляющего нелинейного псевдослучайного гармонического колебания f_упр(l)=B(l+1), зависящего от номинала псевдослучайного числа l в двоичной форме. Сформированное на выходе делителя частоты с коэффициентом деления на четыре 5.3 управляющее нелинейное псевдослучайное гарм