• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 1028-821X (Online)
ISSN 2415-3400 (Print)

ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ НА ОСНОВЕ МАНИПУЛЯЦИИ СПЕКТРОМ ШИРОКОПОЛОСНОГО ХАОТИЧЕСКОГО СИГНАЛА

Земляный, ОВ
Organization: 

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Ак. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: zolvas@ukr.net

https://doi.org/10.15407/rej2015.03.072
Язык: русский
Аннотация: 

Применение хаотических сигналов в современных радиолокационных и телекоммуникационных системах является актуальной задачей, решение которой позволяет значительно расширить функциональные возможности таких систем и улучшить их характеристики. В данной работе предложен способ передачи информации с использованием хаотического сигнала, формируемого нелинейной динамической системой с запаздывающей обратной связью кольцевого типа. Модулирующая информационная последовательность управляет параметром нелинейного элемента, вследствие чего происходит переключение хаотических режимов с изменением структуры спектра сигнала, передаваемого в канал связи. Для демодуляции принятого сообщения используется некогерентный прием. Показана эффективность рассматриваемого способа передачи информации для обеспечения скрытой работы системы связи в условиях сложной помеховой обстановки. 

Ключевые слова: детерминированный хаос, нелинейная динамическая система с запаздывающей обратной связью, широкополосная система передачи информации

Статья поступила  05.06.2015 г.
PACS     05.45.Gg; 05.45.Pq; 05.45.Vx
УДК 621.396:621.391.7
Radiofiz. elektron. 2015, 20(3): 72-78
Полный текст (PDF)
 

References: 
  1. Лукин К. А. Шумовая радарная технология / К. А. Лукин // Радиофизика и электрон.: сб. науч. тр. / Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. – Х., 1999. – 4, № 3. – С. 105–111.
  2. Lukin K. A. Noise Radar Technology: The principles and short overview / K. A. Lukin // Appl. Radio Electronics. – 2005. – 4, N 1. – Р. 4–13.
  3. Кислов В. Я. Новый класс сигналов для передачи информации. Широкополосные хаотические сигналы / В. Я. Кислов, В. В. Кислов // Радиотехника и электрон. 1997. 42, № 8. С. 962973.
  4. Lukin K. A. New method for generation of quasi-orthogonal chaotic sequences / K. A. Lukin, V. Ye. Shcherbakov,  D. V. Shcherbakov // Appl. Radio Electronics. – 2013. – 12, N 1. – Р. 17–24.
  5. Chaotic electronics in telecommunications / edited by M. P. Kennedy, R. Rovatti, G. Setti. – CRC Press, 2000. – 445 p.
  6. Дмитриев А. С. Динамический хаос как парадигма современных средств связи / А. С. Дмитриев, А. И. Панас, С. О. Старков // Зарубежная радиоэлектрон. Успехи современной радиоэлектрон. – 1997. – № 10. – С. 4–26.
  7. Cuomo K. Circuit Implementation of Synchronized Chaos with Application to Communications / K. Cuomo, A. Oppenheim // Phys. Rev. Lett. – 1993. – 71, N 1. – P. 65–68.
  8. Transmission of digital signals by chaotic synchronization / U. Parlitz, L. Chua, L. Kosarev et al. // Int. J. Bifurcation and Chaos. – 1992. – 2, N 4. – P. 973–977.
  9. Бельский Ю. Л. Передача информации с помощью детерминированного хаоса / Ю. Л. Бельский, А. С. Дмитриев // Радиотехника и электрон. – 1993. – 38, № 7. – С. 1310–1315.
  10. Dedieu H. Chaos Shift Keying Modulation and Demodulation of a Chaotic Carrier Using Self-synchronizing Chua’s Circuits / H. Dedieu, M. P. Kennedy, M. Hasler // IEEE Trans. Circuits and Systems. – 1993. – 40, N 10. – P. 634–642.
  11. Дмитриев А. С. Динамический хаос. Новые носители информации для систем связи / А. С. Дмитриев, А. И. Панас, С. О. Старков. – М.: Физматлит, 2002. – 251 с.
  12. .Волковский А. Р. Синхронный хаотический отклик нелинейной системы передачи информации с хаотической несущей / А. Р. Волковский, Н. В. Рульков // Письма в журн. техн. физики. – 1993. – 19, вып. 3. – С. 71–75.
  13. Dmitriev A. S. Experiments on speech and music signals transmission using chaos / A. S. Dmitriev, A. I. Panas, S. O. Starkov // Int. J. of Bifurcation and chaos. – 1995. – 5, N 4. – P. 1249–1254.
  14. Information transmission by chaotizing / F. Bohme, U. Feldman, W. Schwarz, A. Bauer // Proc. 2nd Int. Workshop on Nonlinear Dynamics of Electronic Systems (NDES'94). – Krakov, 1994. – P. 163–168.
  15. Feldman U. Communication by Chaotic Signals: the Inverse System Approach / U. Feldman, M. Hasler, W. Schwarz // Int. J. on Circuit Theory and Applications. – 1996. – 24, Iss. 5. – P. 551–579.
  16. Ryabov V. B. Chaotic masking without synchronization / V. B. Ryabov, P. V. Usik, D. M. Vavriv //  Радиофизика и радиоастрономия 1997. 2, № 4. С. 473479.
  17. Schweizer J. Predictive Poincare Control: a Control Theory for Chaotic Systems / J. Schweizer, M. P. Kennedy // Phys. Rev. E. – 1995. – 52, Iss. 5. – P. 4865–4876.
  18. Козлов А. К. Управление хаотическими колебаниями в генераторах с запаздывающей петлей фазовой автоподстройки / А. К. Козлов, В. Д. Шалфеев // Прикладная нелинейная динамика. – 1994. – № 2. – C. 36–47.
  19. Kolumban G. Nonlinear dynamics and chaotic behavior of sampling phase-locked loops / G. Kolumban, R. Vizvari // IEEE Trans. Circuits and Systems. – 1994. – 41, N 4. – P. 333–337.
  20. Multi-User Communication using Chaotic Frequency Modulation / A. R. Volkovskii, S. C. Young, L. S. Tsimring, N. F. Rulkov // Proc. Int. Symp. Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA’01). – Miyagi, 2001. – P. 561–564.
  21. Pecora L. M. Synchronization in Chaotic Systems / L. M. Pecora, T. L. Carroll // Phys. Rev. Lett. – 1990. – 64, N 8. – P. 821–824.
  22. Kennedy M. P.  Chaotic Modulation for Robust Digital Communications over Multipath Channels / M. P. Kennedy, G. Columban // Int. J. Bifurcation Chaos. – 2000. – 10, N 4. – P. 695–719.
  23. Перпективы создания прямо хаотических систем связи в радио- и СВЧ-диапазонах / А. С. Дмитриев, Б. Е. Кяргинский, Н. А. Максимов и др. // Радиотехника. – 2000. – № 3. – С. 9–20.
  24. Сверхширокополосная беспроводная связь и сенсорные сети / А. С. Дмитриев, Е. В. Ефремова, А. В. Клецов и др // Радиотехника и электрон. – 2008. – 53, № 10. – С. 1278–1289.
  25. Сверхширокополосная прямохаотическая передача ский, А. И. Панас и др. // Письма в журн. техн. физики. – 2003. – 29, вып. 2. – С. 70–76.
  26. Дмитриев А. С. Стохастические колебания в радиофизике и электронике / А. С. Дмитриев, В. Я. Кислов. – М.: Наука, 1989. – 280 с.
  27. Система скрытой передачи информации на основе системы с запаздыванием с переключаемым временем задержки / В. И. Пономаренко, А. С. Караваев, Е. Е. Глуховская, М. Д. Прохоров // Письма в журн. техн. физики. – 2012. – 38, № 1. – P. 103–110.
  28. Калинин В. И. Широкополосный канал со спектральной модуляцией для передачи цифровой информации / В. И. Калинин // 14th Int. Crimean Conference “Microwave & Telecommunication Technology” (CriMiCo’2004): Proc. – Sevastopol, 2004. – Р. 292–293.
  29. Калинин В. И. Сверхширокополосная передача информации с двойной спектральной обработкой шумовых сигналов / В. И. Калинин // Письма в журн. техн. физики. – 2005. – 31, вып. 21. – С. 58–63.
  30. Калинин В. И. Спектральная модуляция широкополосных шумовых сигналов / В. И. Калинин // Радиотехника и электрон. – 1996. – 41, № 4. – С. 488–493.
  31. Земляный О. В. Корреляционно-спектральные свойства хаоса в нелинейной динамической системе с запаздыванием и асимметричным нелинейным отображением / О. В. Земляный, К. А. Лукин // Радиофизика и электрон.: сб. науч. тр. / Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. – Х., 2002. – 7, № 2. – С. 406–414.
  32. Grossmann S. Invariant Distribution and Stationary Correlation Functions of One-dimensional Discrete Processes / S. Grossmann, S. Thomae // Z. Naturforsch. – 1977. – 32a. – Р. 1353–1363.
  33. Сочнев С. В. Построение одномерных отображений по данной плотности распределения и автокорреляционной функции / С. В. Сочнев // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. – 1993. – 1, № 1–2. – С. 63–71.
  34. Прудников А. И. Интегралы и ряды / А. И. Прудников, Ю. А. Брычков, О. И. Маричев. М.: Наука, 1981. 797 с.
  35. Калинин В. И. Потенциальные характеристики беспроводной передачи цифровой информации на основе непрерывных хаотических сигналов / В. И. Калинин, В. В. Чапурский // Докл. 10-й Междунар. конф. «Цифровая обработка сигналов и ее применение DSPA’2008». – М., 2008. – С. 297–301.