Способ радиосвязи с множественным доступом
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано при разработке систем множественного доступа, использующих шумоподобные сигналы. Достигаемый технический результат - увеличение пропускной способности и количества абонентов в системах с множественным доступом, а также компенсация сигналоподобных помех и стирание ошибочных символов при больших поляризационных искажениях сигналов. В способе на передающей стороне нелинейные первую и вторую псевдослучайные последовательности (ПСП) модулируют соответствующими биполярными двоичными первой и второй информационными последовательностями (ИП), в двоичной третьей ИП биполярные импульсы преобразуют в однополярные, умножают их на элементы первого кода Уолша, а инвертированные импульсы третьей ИП - на элементы второго кода Уолша, результаты перемножений объединяют и умножают на модулированную вторую ПСП; результатом этого перемножения модулируют несущее колебание, получая широкополосный векторный фазоманипулированный сигнал, элементы которого передают в канал связи на ортогональных поляризациях под управлением модулированной первой ПСП; на приемной стороне копию первой ПСП и ее инверсию используют для согласования поляризационных состояний (ПС) элементов векторного опорного сигнала с ПС элементов векторного полезного сигнала, несущего символы трех ИП, результатом перемножения копии второй ПСП с копиями первого и второго кодов Уолша модулируют копию несущего колебания, получая скалярные опорные сигналы для корреляционной обработки полезного сигнала для выделения информационных единиц и нулей в первой, второй и третьей ИП в четырех сигнальных каналах в соответствии с таблицей восстановления, стирают ошибочные символы, результат перемножения скалярных опорных сигналов с импульсами типа меандр используют при компенсации сигналоподобных помех. 2 з.п. ф-лы. 2 ил., 1 табл.
Реферат
Предлагаемое изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано при построении систем с множественным доступом, использующих шумоподобные сигналы.
Известно, что системы связи с множественным доступом имеют ограничение по количеству одновременно обслуживаемых абонентов [Скляр Б. «Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение». - М.: Издательский дом «Вильямс», 2003 г., стр.676], что не удовлетворяет стремительно растущим потребностям в емкости этих систем. Кроме того, повышение пропускной способности каналов связи таких систем, как правило, связано либо с расширением спектра используемых сигналов, либо с увеличением мощности передатчиков.
В настоящее время для этих целей, кроме повторного использования частоты на ортогональных поляризациях, в системах радиосвязи получают распространение более сложные способы, использующие поляризационную структуру сигналов.
Известен способ радиосвязи, приведенный в патенте US 6448941 B1, H01Q 1/36 от 10.09.2002 г., в котором осуществляется скачкообразная перестройка поляризации сигнала несущей синхронно с псевдослучайной перестройкой несущей частоты, что достигается использованием на передающей и приемной сторонах идентичных антенн специальной конструкции; поляризационное состояние (поляризационная структура) элементов излучаемого сигнала зависит от частоты питающего напряжения и на длительности сигнала может принимать несколько заданных состояний.
У этого способа несколько недостатков:
- жесткая связь поляризационного состояния элементов сигнала с частотой несущего колебания, что ограничивает количество возможных кодовых комбинаций на плоскости "частота - поляризация", следовательно, и количество одновременно обслуживаемых абонентов в системе;
- необходимость антенн специальной конструкции, идентичных на передающей и приемной сторонах;
- несмотря на наличие поляризационной избыточности, пропускная способность линий радиосвязи такая же, как у традиционных способов со скачкообразным изменением частоты.
В заявке на изобретение US 2004/0114548 A1, H04B 7/204 от 17.06.2004 г. предложен способ множественного доступа с поляризационным кодированием, в котором также осуществляется скачкообразная перестройка поляризации сигнала несущей под управлением псевдослучайной последовательности (ПСП). При этом на приемной стороне под управлением инверсной ПСП организован опорный канал, в котором в момент приема может быть выделена часть помехи, коррелированная с опорным сигналом опорного канала, которая вычитается из суммарного выходного эффекта сигнального канала. Этому способу также присущи недостатки:
- избыточность, которую вносит разнесение элементов сигнала по ортогональным поляризационным состояниям, используется только для разделения абонентов в системах связи с множественным доступом, в то время как пропускная способность линий связи при этом остается такой же, как и у систем, использующих кодовое разделение с помощью обычного прямого расширения спектра на одном фиксированном типе поляризации;
- элементы информационных символов однополярны, значит, на основной и ортогональной поляризациях они могут суммироваться без компенсации при корреляционной обработке сигналов в приемных устройствах узкополосных систем передачи информации, работающих на фиксированных поляризациях;
- обработка полезного сигнала на приемной стороне при наличии искажений поляризационной структуры элементов информационного символа вносит его дополнительное подавление.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является способ радиосвязи с множественным доступом, где также используется поляризационное кодирование, описанный в патенте RU 2314642, Н04В 7/204 от 10.01.2008 г., принятый за прототип.
Способ-прототип заключается в следующем.
На передающей стороне
Генерируется несущее колебание:
где A0 - амплитуда синусоидального сигнала;
е - обозначение символа экспоненты;
t - текущее время;
ω0 - круговая частота, определяемая как ω0=2πf0;
f0 - циклическая частота сигнала.
Подается первая двоичная информационная последовательность, состоящая из потока биполярных видеоимпульсов а1nu0(t),
где а1n=1; -1 - элементы первой двоичной информации;
u0(t) - видеоимпульс с единичной амплитудой и длительностью Т0:
Эти импульсы перемножаются с элементами первой псевдослучайной последовательности (ПСП), длительность которых:
где N - база сигнала.
В результате перемножения получается ПСП, управляющая поляризационными состояниями элементов информационного символа, которые имеют вид:
где b1m=1; - 1 - значения элементарных импульсов первой ПСП;
m=1, 2,…, N - порядковый номер элемента первой ПСП;
N - количество элементарных импульсов в первой ПСП, определяющее базу сигнала;
тогда
Здесь в индексе "m" элемента Inm отражена временная зависимость.
Генерируется вторая ПСП той же длительности с элементами:
При этом код второй ПСП всегда отличен от кода первой ПСП.
Одновременно подаются первая и вторая двоичные информационные последовательности, представляющие собой потоки биполярных импульсов одинаковой длительности Т0, но отличающиеся между собой набором этих импульсов ainu0(t), i=1; 2:
Управление поляризационными состояниями элементов информационного символа представляется набором комплексных единичных векторов [Козлов А.И., Логвин А.И., Сарычев В.А. «Поляризация радиоволн. Поляризационная структура радиолокационных сигналов». - М.: «Радиотехника», 2005 г., стр.168] поляризации (элементных векторов поляризации), которые характеризуют поляризационные состояния элементов информационного символа в заданные промежутки времени:
где символ «·» означает комплексный вектор.
Комплексный элементный вектор удобнее всего представляется в ортогонально-круговом базисе [С.И.Поздняк, В.В.Кузнецов. «Радиотехника и электроника», 1973 г., т.18, вып.11, стр.2425]:
где Кnm и βnm - соответственно коэффициент эллиптичности и угол ориентации эллипса поляризации m-го элемента n-го информационного символа полезного или опорного (на приемной стороне) сигналов, которые характеризуют поляризационную структуру (поляризационное состояние) излучаемого элемента сигнала, либо поляризационную структуру элемента опорного сигнала.
Так, для линейно поляризованных полезного и опорного сигналов: Кnm=0, βnm=0 - для основного канала и Кnm=0, βnm=π/2 - для ортогонального канала.
Для полезного и опорного сигналов с круговой поляризацией: Кnm=1 - для сигналов с правосторонним направлением вращения векторов полей, Кnm=-1 - для сигналов с левосторонним направлением вращения векторов полей, а величина βnm ие определена.
При этом для линейно поляризованных сигналов комплексный элементный вектор принимает два возможных значения: или ортогональный первому комплексный элементный вектор .
Для поляризованных по кругу сигналов комплексный элементный вектор принимает соответственно два других возможных значения: или .
Элементам первой ПСП "1" и "-1" соответствуют элементы информационного символа с ортогональными поляризациями. При этом свой тип поляризации для произвольного элемента первой ПСП является основным.
Вторая ПСП перемножается с символами второй двоичной информационной последовательности, в результате чего получается ПСП, которой модулируется несущее колебание (1), в результате чего получается соответствие:
где
φ2nm - фаза высокочастотного заполнения элементов сигнала.
Комплексный векторный элемент информационного символа, передаваемого в канал связи, запишется следующим образом:
где
В канал связи поступает сигнал:
Таким образом, векторный сигнал переносит два информационных символа. Символ первой информационной последовательности закодирован набором элементных векторов, характеризующих поляризационные состояния элементов сигнала. Символ второй информационной последовательности закодирован своим набором фаз (0, π) радиоимпульсов, которые характеризуются соответствующими элементными векторами .
На приемной стороне копия управляющей первой ПСП определяет набор элементных векторов, характеризующих поляризационные состояния элементов опорного сигнала для первого (основного) сигнального канала, соответствующего переданному символу первой двоичной информационной последовательности а1n=1, и определяет соответствие:
Инвертированная копия первой (управляющей) ПСП определяет набор элементных векторов, характеризующих поляризационные состояния элементов опорного сигнала для второго (инверсного) сигнального канала, соответствующего а1n=-1, и описывается соответствием:
Генерируются копия второй ПСП и копия несущего колебания
Осуществляется стандартная, но с учетом векторного представления элементов сигнала, корреляционная обработка [Варакин Л.Е. «Системы связи с шумоподобными сигналами». - М.: «Радио и связь», 1985 г., стр.25-32] приходящего полезного сигнала (10) в первом и втором сигнальных каналах. При этом в каналах осуществляются преобразования
и формируются соответствующие эффекты:
Здесь символ "T" означает операцию транспонирования;
символ "*" - комплексное сопряжение;
символ «|·|» - модуль комплексной величины.
При этом
Так как соотношение как модуль скалярного произведения двух единичных коллинеарных комплексных векторов, которые характеризуют поляризационную структуру соответствующих элементов полезного и опорного сигналов [Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. «Поляризация радиолокационных сигналов». - М.: «Сов. радио», 1966 г., стр.23-28], то получают:
при передаче импульсов а2n=1 и а1n=1 на выходе первого и второго сигнальных каналов соответственно имеем: Е1s=A2 0N; Е2s=0;
при передаче импульсов а2n=1 и а1n=-1 на выходе первого и второго сигнальных каналов соответственно имеем: Е1s=0; Е2s=-A2 0N;
при передаче импульсов а2n=-1 и а1n=1 на выходе первого и второго сигнальных каналов соответственно имеем: Е1s=-A2 0N; Е2s=0;
при передаче импульсов а2n=-1 и а1n=-1 на выходе первого и второго сигнальных каналов соответственно имеем: Е1s=0; Е2s=A2 0N.
То есть сигнал всегда будет приниматься поочередно одним из двух сигнальных каналов. Признаком приема информационной единицы первой информационной последовательности является факт приема сигнала на первом (основном) сигнальном канале. Признаком приема информационного нуля первой информационной последовательности служит факт приема сигнала во втором (инверсном) сигнальном канале. Признаками приема информационных единиц и нулей второй информационной последовательности служат знаки сигналов, принятых в любом из сигнальных каналов. Знак "+" соответствует информационной единице второй информационной последовательности, а знак "-" соответствует информационному нулю второй информационной последовательности. Таким образом, на любом из сигнальных каналов одновременно могут быть приняты два информационных символа от двух независимых источников информации. При этом тот сигнальный канал, в котором осуществляют прием, является основным сигнальным каналом, а другой сигнальный канал является инверсным сигнальным каналом.
Одновременно импульсы типа меандра с единичной амплитудой:
умножаются на копию второй ПСП:
Результат (15) модулирует копию несущего колебания (1), что определяет соответствия:
и служит скалярным опорным сигналом при формировании двух опорных каналов. Первый опорный канал соответствует первому сигнальному каналу и определяется перемножением поступающего в первый сигнальный канал полезного сигнала с результатом модуляции с учетом (16) и последующим суммированием получающихся элементов. В момент отсчета в первом опорном канале:
При
При
Таким образом, выходным эффектом первого сигнального канала, имеющим место в способе-прототипе в момент взятия отсчета, является соотношение:
При N>>1 1/N≈0 и .
В то же время второй опорный канал, соответствующий второму сигнальному каналу, определяется перемножением несущей, модулированной ПСП (15), и полезного сигнала, поступающего во второй сигнальный канал, и последующим суммированием получающихся элементов:
При
При
Выходной эффект второго сигнального канала есть:
При поступлении на приемную сторону вместе с полезным сигналом сигналоподобной помехи, длительность которой равна Т0, а набор элементных векторов, характеризующих поляризационные состояния ее элементов и набор фаз высокочастотного заполнения элементарных импульсов, которыми являются элементы помехи, являются случайными, вследствие этих случайностей часть элементов помехи может попасть в первый сигнальный канал, а часть - во второй сигнальный канал.
В этом случае при передаче а1n=1 в первом сигнальном канале в момент взятия отсчета сформируется сумма значений корреляционных функций полезного сигнала и помехи (сумма энергий полезного сигнала и части помехи, коррелированной с опорным сигналом первого сигнального канала):
В опорном канале, соответствующем первому сигнальному каналу, в момент отсчета формируется эффект:
На выходе первого сигнального канала в момент взятия отсчета формируется эффект:
Одновременно, во втором сигнальном канале в момент взятия отсчета формируется значение корреляционной функции помехи (энергия части помехи, коррелированной с опорным сигналом второго сигнального канала):
В опорном канале, соответствующем второму сигнальному каналу, в момент взятия отсчета также формируется значение корреляционной функции помехи (энергия части помехи, коррелированной с опорным сигналом опорного канала, соответствующего второму сигнальному каналу):
На выходе второго сигнального канала в момент взятия отсчета формируется эффект:
Соответственно, при передаче а1n=-1 на выходе второго сигнального канала в момент взятия отсчета формируется эффект, аналогичный (23):
Одновременно на выходе первого сигнального канала формируется эффект, аналогичный (26):
Анализ соотношений (23) - (28) показывает, что в них входят выражения:
и
величина которых в силу случайности элементов b2m,п и поляризационных состояний этих элементов будет близка к нулю. При этом полная режекция помехи в первом или втором сигнальных каналах и, соответственно, одновременные нулевые эффекты на выходах опорных каналов, соответствующих первому и второму сигнальным каналам, осуществляется, либо в случае ортогональности элементных векторов элементов помехи и элементных векторов элементов опорных сигналов, либо при равенстве указанных выше корреляционных функций, либо при одновременном выполнении этих условий, что увеличивает вероятность режекции помехи. При этом элементы информационных символов второй информационной последовательности биполярны, а значит, в узкополосных системах передачи информации на любой фиксированной поляризации при корреляционной обработке они будут суммироваться с взаимной компенсацией. То есть способ-прототип эффективен в части электромагнитной совместимости с узкополосными средствами передачи информации.
В том случае, когда помех нет, но среда распространения вносит искажения в поляризационную структуру элементов информационных символов таким образом, что у элементного вектора поляризации, характеризующего поляризационное состояние элемента информационного символа, появляется составляющая в поляризационно-ортогональном канале, то есть появляются кроссполяризованные (межканальные) помехи и любой элементный вектор поляризации из набора таких векторов, характеризующих поляризационное состояние элементов информационного символа принимаемого из канала связи, будет отличаться от своего исходного значения . При этом для элементов информационного символа в сигнальном канале а в инверсном сигнальном канале . Тогда при поступлении на приемную сторону сигнала, несущего символ a1n=1 в первом (основном) сигнальном канале, в момент взятия отсчета формируется эффект
где N/<N - условное (эквивалентное) значение базы сигнала, соответствующее пониженной энергии принятого информационного символа.
Одновременно в опорном канале, соответствующем первому сигнальному каналу, в момент взятия отсчета формируется эффект:
При
При
Таким образом, выходным эффектом первого сигнального канала, имеющим место в способе-прототипе в момент взятия отсчета, является соотношение, аналогичное(18):
При N/>>1 1/N/≈0 и E/ 1s≈±A2 0N/.
При поступлении на приемную сторону сигнала, несущего символ а1n=-1 во втором (основном) сигнальном канале, в момент взятия отсчета формируется эффект
Одновременно в опорном канале, соответствующем второму сигнальному каналу, в момент взятия отсчета формируется эффект
При
При
Выходным эффектом второго сигнального канала, имеющим место в способе-прототипе в момент взятия отсчета, является соотношение, аналогичное (20):
Например, пусть для элементов сигналов с линейной поляризацией канал связи искажает поляризационную структуру элементов сигнала одинаково (квазистационарные симметричные поляризационно-ортогональные каналы без дисперсии), то есть для элементов полезного сигнала:
а для элементов опорного сигнала:
Тогда
Пусть для полезного сигнала или , а для опорного сигнала линейной поляризации или , тогда для элемента сигнала на основной поляризации:
а на ортогональной поляризации этого же элемента сигнала
Численные значения модулей скалярных произведений соответствующих элементных векторов поляризации для основной и ортогональной составляющих элементов сигнала будут иметь значения:
При передаче символа a1n=1 энергия поляризационно-ортогональных составляющих сигнала:
- в первом (основном) сигнальном канале,
- во втором (инверсном) сигнальном канале. Следовательно, на выходе первого (основного) сигнального канала получают эффект: при этом N/=0,731N. На выходе второго (инверсного) сигнального канала получают эффект:
При передаче символа а1n=-1 получим:
на выходе первого (инверсного) сигнального канала
на выходе второго (основного) сигнального канала
То есть в основных сигнальных каналах за счет «перекачки» энергии элементов сигнала с основной поляризации на ортогональную поляризацию ее теряется около 27%, но нет дополнительных потерь, связанных с обработкой сигнала на приемной стороне. Энергия сигнала будет понижена только за счет того, что у каждого элемента информационного символа будет принята только компонента, соответствующая основному каналу данного элемента.
Таким образом, способ-прототип обеспечивает эффективное использование радиочастотного спектра за счет полного использования избыточности, вносимой разнесением элементов сигнала по ортогональным поляризационным состояниям, обеспечивает улучшение электромагнитной совместимости с узкополосными системами передачи информации и нечувствителен к влиянию кроссполяризованных помех в основных сигнальных каналах, вносимых средой распространения.
Анализ способа-прототипа показывает, что у него есть два недостатка. Первый заключается в том, что не полностью использованы возможности по повышению пропускной способности за счет свойств псевдослучайных кодов, второй - в том, что при сильном искажении поляризационной структуры полезного сигнала его кроссполяризационная составляющая в инверсном сигнальном канале E⊥ может приводить к ошибкам приема.
Для устранения указанных недостатков в способе радиосвязи с множественным доступом, включающем на передающей стороне генерирование несущего колебания для передачи полезного сигнала, генерирование первой и второй псевдослучайных последовательностей (ПСП) одинаковой длины, но с разным набором элементов, получение двоичных первой и второй информационных последовательностей (ИП), состоящих из биполярных импульсов одинаковой длительности, но с разным набором элементов, перемножение второй ПСП с символами второй ИП, в результате чего получается вторая ПСП, модулированная символами второй ИП, перемножение первой ПСП с символами первой ИП, в результате чего получается первая ПСП, модулированная символами первой ИП для управления поляризационными состояниями элементов информационных символов второй ИП; на приемной стороне генерирование копии несущего колебания, копии первой ПСП и ее инверсии, копии второй ПСП, видеоимпульсов типа меандра с периодом, равным длительности информационных импульсов, согласно изобретению на передающей стороне первая и вторая ПСП являются нелинейными, одновременно с первой и второй ИП получают двоичную третью ИП, состоящую из биполярных импульсов такой же длительности, как у первой и второй ИП, но с другим набором элементов, затем в третьей ИП отрицательные импульсы преобразуют в нулевой уровень, в результате чего получают третью ИП в виде потока однополярных импульсов, генерируют два кода Уолша из одного ансамбля такой же длительности, что и первая, и вторая ПСП, перемножают первый код Уолша с символами третьей ИП, а второй код Уолша с символами инвертированной третьей ИП, далее результаты вышеуказанных перемножений объединяют, в результате чего получают третью ИП, модулированную двумя кодами Уолша, которую далее перемножают с полученным ранее результатом перемножения второй ПСП с символами второй ИП, в результате чего получают производную ПСП с корреляционными свойствами второй (производящей) ПСП, которой модулируют несущее колебание, в результате чего получают полезный сигнал, являющийся широкополосным фазоманипулированным векторным сигналом, несущим канальный символ с восемью возможными состоянииями (информационные символы второй и третьей ИП), элементы которого затем передают в канал связи на ортогональных поляризациях по псевдослучайному закону в соответствии с первой ПСП; на приемной стороне копию первой ПСП и ее инверсию используют для согласования поляризационных состояний элементов векторного опорного сигнала с поляризационными состояниями элементов поступающего векторного полезного сигнала, в то же время копию второй ПСП перемножают с копиями первого и второго кодов Уолша, модулируют результатами перемножения копию несущего колебания, результаты модуляции используют в качестве скалярных опорных сигналов при корреляционной обработке полезного сигнала для выделения информационных единиц и нулей в первой, второй и третьей ИП в четырех сигнальных каналах в соответствии с таблицей восстановления, одновременно видеоимпульсами типа меандра модулируют скалярные опорные сигналы сигнальных каналов, в результате чего получают скалярные опорные сигналы для корреляционной обработки полезного сигнала в четырех опорных каналах, соответствующих четырем сигнальным каналам, при этом в четырех опорных каналах выделяют части сигналоподобных помех, коррелированные с полезным сигналом в соответствующих сигнальных каналах и вычитают их из выходных эффектов этих сигнальных каналов, вычитают попарно величины выходных эффектов первого и третьего, второго и четвертого сигнальных каналов друг из друга, в случае их равенства выходные эффекты обнуляют, что эквивалентно стиранию канальных символов, если они не равны, то меньший из них обнуляют, а больший оставляют без изменения вместе со знаком, далее осуществляют операцию взятия знака выходных эффектов сигнальных каналов и получают канальный символ в виде столбца, перемножают его с единичной матрицей размера 4×4, определяют номер того столбца единичной матрицы, при котором результат перемножения ненулевой, находят в вышеупомянутой таблице восстановления такой же номер столбца, в этом столбце таблицы восстановления находят значение, равное результату перемножения принятого столбца и столбца единичной матрицы, и в соответствии с этим в таблице восстановления находят символы первой, второй и третьей ИП, соответствующие переданным.
Предлагаемый способ радиосвязи с множественным доступом заключается в следующем.
На передающей стороне
Генерируется несущее колебание, аналогичное (1), для передачи полезного сигнала.
Генерируются нелинейные первая и вторая ПСП [Л.Е. Варакин. «Системы связи с шумоподобными сигналами». - М.: «Радио и связь», 1985 г., стр.73-78].
Генерируются два кода Уолша из одного ансамбля такой же длительности, как первая и вторая ПСП с элементами w1k=1; -1, w2k=1; -1, где k=1, 2, …, К.
Одновременно подаются двоичные первая, вторая и третья информационные последовательности (ИП) в виде потоков биполярных импульсов одинаковой длительности Т0, но отличающиеся между собой набором этих импульсов с элементами аinu0(t), i=1, 2, 3.
Причем в третьей ИП отрицательные импульсы преобразуются в нулевой уровень, т.е. значения элементов соответствующих двоичных ИП будут:
Первая ПСП перемножается с первой ИП, в результате чего получается ПСП, управляющая поляризационными состояниями элементов информационных символов.
Управление поляризационными состояниями элементов информационных символов определяется соответствием, аналогичным (6):
При этом элементам первой ПСП "1" и "-1" соответствуют ортогональные поляризации.
Вторая ПСП перемножается с символами второй ИП:
Одновременно над символами третьей ИП осуществляют логическую операцию отрицания и получают ее инвертированную копию
При этом блоки единиц становятся блоками нулей, а блоки нулей - блоками единиц.
Далее символы третьей ИП умножают на первый код Уолша, в результате чего получают первый код Уолша, модулированный единицами третьей ИП (далее в формуле (38) c1k), а символы инвертированной копии третьей ИП умножают на второй код Уолша, в результате чего получают второй код Уолша, модулированный нулями третьей ИП (далее в формуле (38) с2k):
Затем полученные результаты модуляции с1k и с2k объединяют:
где
где «∪» - символ объединения.
Результат (37) перемножается с результатом (39), что определяет элементы производной ПСП с корреляционными свойствами второй (производящей) ПСП [Варакин Л.Е. «Системы связи с шумоподобными сигналами». - М.: «Радио и связь», 1985 г., стр.110-114]. В результате получают третью ИП, модулированную двумя кодами Уолша:
где - элементы i-й производной ПСП длительностью τ0 (i=1, 2; l=1, 2), которой модулируется несущее колебание (1);
wlm - часть элемента i-го кода Уолша также длительностью τ0.
При этом набор биполярных импульсов i-й производной ПСП отличен от их набора во второй ПСП.
В результате получают соответствие:
где фаза высокочастотного заполнения элементов сигнала
Комплексный векторный элемент (канальный символ) информационного символа, передаваемого в канал связи, запишется следующим образом:
где
В канал связи поступает сигнал:
Таким образом, векторный сигнал характеризуется восьмью состояниями и переносит три информационных символа. Символ первой ИП закодирован набором элементных векторов, характеризующих поляризационные состояния элементов радиосигнала . Символ второй ИП закодирован своим набором фаз (0, π) радиоимпульсов, которые определяются второй (производящей) ПСП. Символ третьей ИП в зависимости от его значения закодирован одним из двух кодов Уолша (исходных), которые модулируют вторую (производящую) ПСП, изменяя соответствующим образом расстановку начальных фаз 0 и π в радиоимпульсах.
На приемной стороне
Генерируется копия несущего колебания
Генерируется копия управляющей первой ПСП, определяющая набор элементных векторов, характеризующих поляризационные состояния элементов опорных сигналов, соответствующих переданному символу первой ИП а1n=1:
Генерируется инвертированная копия первой (управляющей) ПСП, определяющая набор элементных векторов, характеризующих поляризационные состояния элементов опорных сигналов, соответствующих передаче а1n=-1
Генерируются копия второй ПСП и копии первого и второго кодов Уолша.
Формируются четыре векторных опорных сигнала для четырех сигнальных каналов:
В четырех сигнальных каналах осуществляется стандартная, но с учетом векторной природы полезного сигнала (44) его корреляционная обработка. При этом в сигнальных каналах осуществляются преобразования:
и формируются соответствующие выходные эффекты:
При этом имеют место соотношения:
В каждом сигнальном канале на выходе осуществляют операцию:
sign(Eh), где
Тогда при передаче символов a1n=l, а2n=1 и а3n=1 на выходе четырех сигнальных каналов после операции sign(Eh) получают принятый канальный символ в виде столбца, характеризующего возможные состояния канального символа:
№ канала h: 1 2 3 4
sign(Eh): [1 0 0 0]T.
При передаче символов a1n=1, a2n=-1 и а3n=1 на выходе четырех сигнальных каналов после операции sign(Eh) получают столбец:
№ канала h: 1 2 3 4
sign(Eh): [-1 0 0 0]T.
При передаче символов a1n=l, a2n=1 и a3n=-1 на выходе четырех сигнальных каналов после операции sign(Еh) получают столбец:
№ канала h: 1 2 3 4
sign(Eh): [0 1 0 0]T.
При передаче символов a1n=l, a2n