В.В. Ливенцев

АО «Концерн «Созвездие» (г. Воронеж, Россия)

Постановка проблемы. В настоящее время значительное внимание специалистов в области теории и техники радиосвязи уделяется проблеме синтеза новых видов сложных сигналов с поляризационным кодированием элементов. Это обусловлено возможностью совместного повышения пропускной способности и помехозащищенности систем передачи информации без дополнительных затрат радиочастотного и энергетического ресурсов за счет использования дополнительных степеней свободы сигналов, вносимых поляризационным кодированием. Наиболее просто метод поляризационного кодирования сигналов может быть применен в форме ортогонального поляризационного кодирования к двоичным фазоманипулированным широкополосным сигналам. Однако для практического использования таких дискретно-кодированных по поляризации и фазе сигналов становится актуальной задача минимизации уровня боковых лепестков их апериодических и периодических автокорреляционных функций.

Цель. Разработать регулярный вычислительно эффективный алгоритм синтеза ансамблей двоичных фазоманипулированных широкополосных сигналов с ортогональным поляризационным кодированием с нулевым уровнем боковых лепестков апериодических автокорреляционных функций.

Результаты. Задача синтеза ансамблей двоичных фазоманипулированных широкополосных сигналов с ортогональным поляризационным кодированием с нулевым уровнем боковых лепестков апериодических автокорреляционных функций сведена к эквивалентной задаче синтеза ансамблей троичных дополнительных последовательностей, элементы которых связаны специальным условием. Определены необходимые условия существования таких последовательностей и на основе этих условий разработан регулярный вычислительно эффективный алгоритм синтеза ансамблей указанных последовательностей, включающий процедуру их формирования с точностью до знака их ненулевых элементов и процедуру определения знаков ненулевых элементов. Рассмотрен пример синтеза троичных дополнительных последовательностей для длины N=10.

Практическая значимость. Представленный регулярный алгоритм синтеза ансамблей троичных дополнительных последовательностей, элементы которых связаны специальным условием, позволяет синтезировать ансамбли двоичных фазоманипулированных широкополосных сигналов с ортогональным поляризационным кодированием с нулевым уровнем боковых лепестков апериодических автокорреляционных функций, которые могут быть использованы при разработке перспективных широкополосных систем передачи информации для повышения их помехозащищенности и точности временной синхронизации.

Ливенцев В.В. Алгоритм синтеза ансамблей двоичных фазоманипулированных широкополосных сигналов с поляризационным кодированием с идеальными апериодическими автокорреляционными функциями // Радиотехника. 2021. Т. 85. № 10.  С. 88−101. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202110-09

1. Sibecas S., Corral C., Emami S., Stratis G., Rasor G. Polarization state techniques for wireless communications. Pat. 7310379 US, Int. Cl.7 H 04 B 7/02. Filed 31.07.2003. Pub. 18.12.2007.
2. Pat. 6448941B1, Int. Cl.7 H 01 Q 1/36. Method for secure communications using spiral antennas. Adams R.C., Rast H.E. Pub. 10.09.2002.
3. Лукьянчиков В.Д., Ливенцев В.В. Способ повышения пропускной способности систем радиосвязи с шумоподобными сигналами // Известия вузов. Сер. Радиоэлектроника. 2007. Т. 50. № 8. С. 22–35.
4. Ливенцев В.В. Анализ эффективности энергетического обнаружения широкополосных сигналов с поляризационным кодированием // Теория и техника радиосвязи. 2007. Вып. 2. С. 21–29.
5. Ипатов В.П. Широкополосные системы и кодовое разделение сигналов. Принципы и приложения. М.: Техносфера. 2007. 488 с.
6. Варакин Л.Е. Теория сложных сигналов. М.: Советское радио. 1970. 376 с.
7. Лукьянчиков В.Д., Ливенцев В.В. Свойства функции неопределенности фазоманипулированных широкополосных сигналов с поляризационным кодированием // Известия вузов. Сер. Радиоэлектроника. 2011. Т. 54. № 12. С. 17–26.
8. Козлов А.И., Логвин А.И., Сарычев В.А. Поляризация радиоволн. Поляризационная структура радиолокационных сигналов. М.: Радиотехника. 2005. 704 с.
9. Gavish A., Lempel A. On ternary complementary sequences // IEEE Trans. on Inform. Theory. 1994. V. 40. № 2. P. 522–526.
10. Амиантов И.Н. Избранные вопросы статистической теории связи. М.: Советское радио. 1971. 416 с.