+7(904)3314610

Синтез бинарных матриц для формирования сигналов широкополосной связи

Гришенцев А.Ю., Коробейников А. Г., Величко Е. Н., Непомнящая Э. К., Розов С. В.

баннер статьи

Дата:

Изучен частный вопрос отыскания матриц бинарных сигнатур со специфическими автокорреляционными функциями с целью их использования для формирования широкополосных сигналов. Представлен новый класс матриц бинарных сигнатур и рассмотрены методы оптимизации алгоритмов их синтеза. Предложены способы формирования алфавита для передачи сообщений и принципы преобразования бинарных сигнатур в широкополосные сигналы. Рассмотрен пример формирования и распознавания символов широкополосного сообщения на основании матриц бинарных сигнатур. Отмечено, что представленные в работе подходы могут быть применены для решения ряда задач передачи сообщений в широкополосной радиосвязи.
In the paper the search of binary signature matrix with specific autocorrelation functions for broadband communication signal shaping is considered. A new class of binary signature matrix is presented. The methods of optimization of matrix synthesis algorithm and alphabet formation are suggested, and the conversion of binary signatures to broadband signal is discussed. An example of generation and recognition of message symbol is presented. The suggested approach is valuable for message transmission in broadband radio communication.

Формирование широкополосных сигналов является одной из актуальных задач техники радиосвязи. Один из способов получения сигналов широкополосной связи основан на использовании матриц бинарных сигнатур, поэтому важен поиск таких матриц с целью дальнейшего применения в системах радиосвязи.

Существует значительное число бинарных матриц специального вида, для которых автокорреляционные функции (АКФ) имеют высокие значения в центре (для центрального элемента) и относительно небольшие для остальных элементов (лепестков). Примером таких матриц являются последовательности Баркера (векторы), образованные элементами из множества {−1,+1} длиной от 2 до 13 элементов. Последовательности Лежандра, так же как и Баркера, являются векторами и образованы элементами из множества {−1,+1}. Последовательности Лежандра образуют достаточно мощный класс бинарных кодов с минимаксной АКФ. Последовательности Голда, Касами, Камалетдинова также образуют множества бинарных кодов с минимаксной АКФ. Поскольку широкополосный сигнал существует в двумерном пространстве и определяется частотой и временем (ω, t), актуальной является задача синтеза двумерных матриц с минимаксной АКФ – таких, как подмножество множества матриц, синтезированных с помощью кронекеровской степени матриц Адамара (алгоритм Сильвестра), образованных из элементов множества {−1,+1}.

Таким образом, современные системы радиосвязи имеют достаточный арсенал матриц с элементами из множества {−1,+1} образующих бинарные сигнатуры для формирования широкополосного радиосигнала. Однако оказался обойден вниманием класс матриц, образованных из элементов множества E2 = {0,1}, обозначенный здесь как ME2.

Цель работы – синтез и анализ некоторых свойств матриц с минимаксной АКФ из класса ME2 и рассмотрение примеров их использования.

Полный текст

Гришенцев А.Ю., Коробейников А. Г., Величко Е. Н., Непомнящая Э. К., Розов С. В. Синтез бинарных матриц для формирования сигналов широкополосной связи // Радиотехника, 2015, №9, с.: 51-58 URL: pdf.