Куприянов А.И., Сахаров А.В. Теоретические основы радиоэлектронной борьбы (2007) (1186259), страница 38
Текст из файла (страница 38)
В системах связи применяют ЧМ, но с не очень большими индексами тчи < 3...5. В системах передачи данных с кодово-импульсной модуляцией и манипуляция частоты несущего колебания (КИМ-ЧМн) также не обеспечивает значительное расширение полосы по сравнению с шириной спектра модулирующей функции. Технически сигналы с ЧМ формируются синтезаторами частот, у которых частота выходного колебания однозначно определяется значением входного цифрового или аналогового сигнала. Для получения СВЧ-сигналов с частотной модуляцией по любому закону очень удобны лампы бегущей волны (ЛБВ) или обратной волны (ЛОВ) (6, 23). Частотные модуляторы на этих устройствах используют эффект зависимости частоты выходного колебания от напряжения на замедляющей системе.
Такие генераторы способны обеспечивать формирование сигнала с очень большой базой при высокой выходной мощности, хорошим КПД и при высоком постоянстве уровня выходного сигнала во всем диапазоне перестройки частоты. 10.4. Расширение спектра за счет бинарной фазовой модуляции В последнее время распространились способы формирования сигналов с большой базой на основе кодов (дискретных расширяющих функций), управляющих фазой сигнала (10.5), Цифровая техника позволяет формировать такие коды с большой точностью и стабильностью, что в сочетании с высокой стабильностью когерентной несущей повышает точность формирования зондирующего сигнала РЛС, а также информационных и опорных сигналов в радиосистемах связи и передачи данных, Все это, кроме обеспечения высокой скрытности, создает дополнительные возможности как по улучшению характеристик РЭС и повышению точности измерения параметров сигналов, так и по удобству сопряжения радиолиний с цифровыми сигнальными процессорами.
Двузначную (знакопеременную) функцию (8), принимающую значения я1, можно связать с числовой последовательностью (а): ал —— 0,5(14.8л); ак е(0;1); 8к ц(-1;Ц. (1О. 8) Для фазовой манипуляции сигнала используются различные кодовые последовательности. Прежде всего — линейные рекуррентные кодовые последовательности на основе кодов Баркера, последовательности Лежандра !0.4. Расширение спектра ла счет бинарной фазаний модуляции 215 и Холла, М-последовательности, коды Голда, последовательности с периодом, равным произведению двух простых чисел (161. Из линейных последовательностей наибольшее применение получили М-последовательности и последовательности Голда. Для генерирования линейных последовательностей используют регистры сдвига с линейными обратными связями.
Последовательность символов (а„), вырабатываемая регистром сдвига, удовлетворяет рекуррентному правилу ак с~ай-г +егия-г+". +с ак =У(ие 1 " ак „) (10.9) где символы аы так же как и коэффициенты сы принимают значения 0 или 1, а операции сложения и умножения производятся по модулю 2. Число гп называется памятью последовательности. Соотношение (!0.9)— не что иное, как рекуррентное правило. Из этого соотношения следует, что устройство, вырабатывающее линейную двоичную последовательность, должно в каждом такте времени запоминать т последних символов ак мак г, ...,а„последовательности (ан), умножать их на весовые коэффициенты см сг, ...
с, задаваемые правилом кодирования, н суммировать по модулю 2 результаты умножения. Корреляционные и спектральные свойства линейных кодовых последовательностей изучены достаточно хорошо и подробно изложены в литературе. Последовательности обладают рядом замечательных свойств. Но они имеют и существенный недостаток, заключающийся в низкой структурной скрытности. Так, для раскрытия структуры линейного кода средству радиоразведки (точнее, аналитику, исследующему результат радиоперехвата) достаточно безошибочно принять 2т следующих подряд элементов, Если средство радиотехнической разведки не в состоянии точно восстановить 2т символов, нужно принять более длинную реализацию сигнала и восстановить последовательность, используя избыточность.
Но когда последовательность восстановлена, приемное устройство средства разведки в принципе может сворачивать широкополосный сигнал точно так же, как это делает собственный абонентский приемник подавляемой РЭС. Очевидно, при этом сводятся на нет все преимущества по высокой помехозащищенности и скрытности сигнала с расширением спектра. Более высокую структурную скрытность имеют нелинейные последовательности, воспроизведение структуры которых невозможно в линейных генераторах.
Одним из вариантов формирования нелинейных последовательностей является использование генератора линейных рекуррентных последовательностей максимальной длины регистра сдвига (ЛРПМ) с включением на выходе этого генератора нелинейных элементов. Так, в алгоритме Ристен- 21б Глава )О. Радионезаметноств широконолоснык сигналов багга используется генератор ЛРПМ, нелинейная ло~ика (И, ИЛИ, НЕ) на выходе которого охватывает все ячейки ре~истра сдвига. Схема генератора Ристенбатта представлена на рис. 10.4.
Принцип формирования нелинейных последовательностей путем комбинирования символов с выходов нескольких генераторов ЛРПМ реализуется в генераторе Джеффа (рис. 10.5). Генератор ЛРПЫ ! Рис. !0.4. Генератор Ристендатта Рис. П),5. Генератор Дмсеффа Метод Грота усложняет алгоритм Джеффа комбинированием его с алгоритмом Ристенбагга рис.
1О,б. Рис. 10.6, Генератор Грота В соответствии с этим алгоритмом количество и, умножителей и объем и памяти для и ЛРПМ связаны соотношением л, = —. С учетом циштичес- 2 2" ких сдан~он генератор позволяет получить — псевдослучайных последова)у тельностей (ПСП) с периодом )т'. И4. Расширение спектра за счев бинарной фазовой модхллчни 217 Недостатком нелинейных последовательностей является увеличение разбаланса между числом единиц и нулей. Нарушение баланса приводит к ухудшению корреляционных свойств последовательностей. Лля устранения указанного недостатка складывают символы нечинейной последовательности с символами исходной ПСП, а также применяют сверточное кодирование нелинейных ПСП.
Особенность формирования каскадных колов состоит в том, что выходной сигнал предыдушего каскада управляет тактированием последуюшего каскада, например, как на рис. 10.7, где представлен вариант схемы формирования такой ПСП. Рис. 10.7. Форх~ирователи каскадных кодов Разумеется, здесь перечислены далеко не все, а лишь наиболее распространенные шсгоритмы и схемы формирования нелинейных ПСП. Кроме них встречаются ПСП, формируемые на основе ортогональных многочленов Холла, Якоби, Лежандра, Чебышева, Пэли — Плоткина и т. д. Нелинейные рекуррентные последовательности с периодом 2 получили название полных кодовых колец Пб). Полные кодовые кольца замечательны тем, что на их основе можно сформировать ансамбли биортогональных последовательностей, применяемых при многопозиционном кодировании информации, ансамбли ортогональных сигналов для синхронных систем связи с кодовым разделением каналов, а также и других полезных применений.
В настояшее время известны несколько типов биортогональных последовательностей, в основу которых положены последовательности из матриц Адамара и специ. альные видоизменяюшие последовательности, обеспечивающие оптимизацию форм авто- и взаимокорреляционных функций. Однако объемы ансамблей этих последовательностей ограничены в отличие от ансамблей биортогональных последовательностей, которые можно получить на основе полных кодовых колец. Можно утверждать, что объемы ансамблей последовательностей на основе полных кодовых колец достаточно велики для удовлетворения любых практических потребностей. Нелинейные последовательности на основе полных кодовых колец формируются на выходах регистра сдвига с нелинейными обратнылги свя- 218 Глава Рй Радионезаметность широкополосных сигналов зями.
Для примера на рис. 10.8 изображена схема такого генератора, используюшего четырехразрялный сдвиговый регистр. На практике, разумеется, используются более длинные регистры. Рис. 10.8. Генератор последовательностей на основе полных кодовых колен Линейная обратная связь обеспечивается сложением по модулю 2 выходов разрядов третьего и четвертого регистра сдвига, формирующего М-последовательностгь Особенностью линейного генератора является недопустимость нахождения всех сто разрядов в нулевом состоянии. Г1оэтому в М-последовательности отсутствует комбинация из гп (в данном случае из четырех) нулей. Нелинейная обратная связь организуется схемой ос, подключенной к единичным выходам первых трех разрядов регистра сдвига.
Выход схемы и складывается по модулю 2 с выходом цепи линейной обратной связи. При использовании нелинейной обратной связи допустимо нахождение всех разрядов регистра в нулевом состоянии. В вырабатываемой таким регистром последовательности время от времени обязательно присутствует комбинация из пь нулей. Таким образом, М-последовательность трансформируется в полное кодовое кольцо.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
