Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)


Для цитирования:

Мохсени Т. И., Петросян М. М. Эксперименты по прямохаотической относительной передаче данных в проводном канале связи // Известия вузов. ПНД. 2023. Т. 31, вып. 1. С. 20-31. DOI: 10.18500/0869-6632-003026

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
Язык публикации: 
русский
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
621.373
EDN: 

Эксперименты по прямохаотической относительной передаче данных в проводном канале связи

Авторы: 
Мохсени Тимур Исхакович, Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук
Петросян Манвел Мгерович, Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
Аннотация: 

Способы относительной передачи информации при использовании шумовых сигналов представляют интерес по причине невозможности реализовать известные методы корреляционного приема для таких сигналов. При потенциально более высокой помехоустойчивости по сравнению с методами передачи информации на основе хаотической синхронизации они, однако, имеют особенность, которая на практике не позволяет реализовать приемопередатчики. Передатчик и приемник схемы на основе уже известных методов относительной передачи требуют наличия у себя задержки, сопоставимой с длительностью передаваемых бит. Это, при аналоговой реализации схемы, приводит к физической длине линии задержки в десятки и более метров. Ранее авторами была предложена и исследована схема относительной передачи, в которой отсутствуют задержки большой длительности. В этой схеме длительность задержек в передатчике и приемнике определяется не длительностью бита, а временем спадания функции автокорреляции хаотического сигнала.

Цель данной работы заключается в экспериментальной демонстрации возможности физической реализации прямохаотической схемы относительной передачи информации в проводном канале связи.

Методы. Для этого спроектирован и собран макет схемы связи, передающий поток двоичных данных в частотном диапазоне от 200 до 500 МГц. Макет представляет собой сверхширокополосные относительные передатчик и приемник, соединённые через проводной канал.

Результаты. Результаты эксперимента полностью соответствуют полученным ранее результатам проведенных аналитических оценок, а также данным компьютерного моделирования. Заключение. В ходе проведенных исследований разработан, спроектирован и изготовлен приемопередающий макет относительной сверхширокополосной прямохаотической схемы связи. На нем впервые проведены эксперименты по передаче цифровой информации и тем самым доказаны практическая реализуемость и работоспособность предложенной прямохаотической схемы относительной передачи.

Благодарности: 
Работа выполнена по государственному заданию ИРЭ РАН
Список источников: 
  1. Петрович Н. Т., Размахнин М. К. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Советское радио, 1969. 233 с.
  2. Варакин Л. Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь, 1985. 384 с.
  3. Петрович Н. Т. Относительные методы передачи информации. М.: Книга-М, 2003. 108 с.
  4. Kolumban G., Kennedy M. P., Chua L. O. The role of synchronization in digital communications using chaos. I. Fundamentals of digital communications // IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications. 1997. Vol. 44, no. 10. P. 927–936. DOI: 10.1109/81.633882.
  5. Kocarev L., Halle K. S., Eckert K., Chua L. O., Parlitz U. Experimental demonstration of secure communications via chaotic synchronization // International Journal of Bifurcation and Chaos. 1992. Vol. 2, no. 3. P. 709–713. DOI: 10.1142/S0218127492000823.
  6. Cuomo K. M., Oppenheim A. V., Strogatz S. H. Synchronization of Lorenz-based chaotic circuits with applications to communications // IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Analog and Digital Signal Processing. 1993. Vol. 40, no. 10. P. 626–633. DOI: 10.1109/82.246163.
  7. Downes P. T. Secure communication using chaotic synchronization // SPIE. 1993. Vol. 2038. P. 227–234.
  8. Dedieu H., Kennedy M. P., Hasler M. Chaos shift keying: modulation and demodulation of a chaotic carrier using self-synchronizing Chua’s circuits // IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Analog and Digital Signal Processing. 1993. Vol. 40, no. 10. P. 634–642. DOI: 10.1109/82.246164.
  9. Parlitz U., Chua L. O., Kocarev L., Halle K. S., Shang A. Transmission of digital signals by chaotic synchronization // International Journal of Bifurcation and Chaos. 1992. Vol. 2, no. 4. P. 973–977. DOI: 10.1142/S0218127492000562.
  10. Kaddoum G., Olivain J., Samson G. B., Giard P., Gagnon F. Implementation of a differential chaos shift keying communication system in GNU radio // In: 2012 International Symposium on Wireless Communication Systems (ISWCS). 28–31 August 2012, Paris, France. New York: IEEE, 2012. P. 934–938. DOI: 10.1109/ISWCS.2012.6328505.
  11. Hasan F. S., Salah-Addin Ibrahim D. Design and implementation of reverse-DCSK communication system using FPGA technique // International Journal of Advanced Science and Technology. 2020. Vol. 29, no. 3. P. 12893–12905.
  12. Дмитриев А. С., Мохсени Т. И., Сьерра-Теран К. М. Относительная передача информации на основе хаотических радиоимпульсов // Радиотехника и электроника. 2018. Т. 63, № 10. С. 1074–1082. DOI: 10.1134/S0033849418100078.
  13. Дмитриев А. С., Мохсени Т. И., Сьерра-Теран К. М. Сверх- и гиперширокополосная относительная передача информации на основе хаотических радиоимпульсов // Известия вузов. ПНД. 2018. Т. 26, № 4. С. 59–74. DOI: 10.18500/0869-6632-2018-26-4-59-74.
  14. Дмитриев А. С., Мохсени Т. И., Сьерра-Теран К. М. Многопользовательский доступ в системах относительной передачи информации на основе хаотических радиоимпульсов // Письма в ЖТФ. 2020. Т. 46, № 13. С. 47–50. DOI: 10.21883/PJTF.2020.13.49592.18323.
Поступила в редакцию: 
18.10.2022
Принята к публикации: 
23.12.2022
Опубликована онлайн: 
20.01.2023
Опубликована: 
31.01.2023