RU2451327C1 - Apparatus for forming spoofing resistant systems of discrete-frequency signals with information time-division multiplexing - Google Patents
Apparatus for forming spoofing resistant systems of discrete-frequency signals with information time-division multiplexing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2451327C1 RU2451327C1 RU2011106552/08A RU2011106552A RU2451327C1 RU 2451327 C1 RU2451327 C1 RU 2451327C1 RU 2011106552/08 A RU2011106552/08 A RU 2011106552/08A RU 2011106552 A RU2011106552 A RU 2011106552A RU 2451327 C1 RU2451327 C1 RU 2451327C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- outputs
- elements
- Prior art date
Links
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 15
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 101100119767 Caenorhabditis elegans fat-4 gene Proteins 0.000 description 2
- 101100468762 Caenorhabditis elegans ric-3 gene Proteins 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Description
Устройство относится к области вычислительной техники и прикладной математики и может быть использовано в технике формирования сигналов сложной формы. В современных системах связи специального назначения с временным уплотнением информации, использующих сложные сигналы, существует необходимость использования имитостойких систем сложных сигналов, несущих в своей структуре большую степень неопределенности относительно вида, формы, длительности сигналов и их ансамблевых характеристик.The device relates to the field of computer engineering and applied mathematics and can be used in the technique of generating complex waveforms. In modern communication systems for special purposes with temporary compaction of information using complex signals, there is a need to use imitation-resistant systems of complex signals that carry a large degree of uncertainty in their structure regarding the type, shape, duration of signals and their ensemble characteristics.
В настоящее время широкое распространение в качестве сложных сигналов получили линейные рекуррентные последовательности (ЛРП) и трехуровневые последовательности (ТП), а также ряд производных от них: сегментные последовательности, последовательности немаксимальной длины [1, 2]. Однако использование данных видов сложных сигналов не обеспечивает необходимых для специальных систем имитостойкости и скрытности сигналов, так как для данных последовательностей существуют высокоэффективные методы раскрытия их структуры и имитации [3]. Кроме того, данные последовательности имеют не очень высокие ансамблевые характеристики, что не позволяет обеспечивать при их использовании высокую помехоустойчивость от взаимных помех [4].Currently, linear recurrence sequences (LRS) and three-level sequences (TP), as well as a number of derivatives from them: segment sequences, sequences of non-maximum length, are widely used as complex signals [1, 2]. However, the use of these types of complex signals does not provide the necessary resistance and stealth signals for special systems, since for these sequences there are highly effective methods for revealing their structure and simulation [3]. In addition, these sequences have not very high ensemble characteristics, which does not allow for their use to provide high noise immunity from mutual interference [4].
Широкое распространение ЛРП и ТП обусловлено тем фактором, что для них найден удобный метод формирования посредством регистров сдвига с линейными обратными связями (с ЛОС), при этом для формирования отдельной ЛРП требуется разработка отдельного автономного автомата-регистра с линейными обратными связями. Поэтому для создания большого ансамбля ЛРП необходимо создание большого парка автоматов, что усложняет аппаратуру формирования системы сложных сигналов. Кроме того, ЛРП и ТП существуют для ограниченного числа длительностей l=2n-1, n=1, 2, 3…, что существенно снижает функциональные возможности их использования на практике. Например, при адаптации к помехам требуется изменять длительность ЛРП в широких пределах, что при использовании ЛРП и ТП не обеспечивается. Поэтому в настоящее время в специальных системах со сложными сигналами с временным уплотнением дискретной информации от N-канального источника информации ставится задача создания устройств, обеспечивающих формирование широких классов и больших объемов ансамблей имитостойких систем сложных сигналов, обладающих при этом и высокими ансамблевыми характеристиками. В этой связи к одним из перспективных имитостойких систем сложных сигналов, как показывают известные исследования [4, 5], относятся в первую очередь системы дискретных частотных сигналов, потенциальные возможности которых для повышения имитостойкости систем сложных сигналов при высокой помехоустойчивости весьма высоки. Однако к настоящему времени, как показывает патентный поиск, не существуют теоретические и практические образцы технических решений, обеспечивающих формирование имитостойких систем дискретных частотных сигналов (ДЧС) с временным уплотнением дискретной информации от N-канального источника информации. ДЧС - это сигналы, состоящие из N радиоимпульсов с одинаковыми огибающими Uc(t), которые смещены относительно друг друга по частоте на величину F0, равную эффективной ширине спектра радиоимпульса, и излучаются в соответствии с кодовой последовательностью сигнала {an}.The widespread occurrence of LRS and TP is due to the fact that a convenient method of forming by means of shift registers with linear feedbacks (with VOCs) was found for them, while the formation of a separate LRS requires the development of a separate autonomous register machine with linear feedbacks. Therefore, to create a large ensemble of LRS, it is necessary to create a large fleet of automatic machines, which complicates the equipment for forming a complex signal system. In addition, LRS and TP exist for a limited number of durations l = 2 n-1 , n = 1, 2, 3 ..., which significantly reduces the functionality of their use in practice. For example, when adapting to interference, it is required to vary the duration of the LRS over a wide range, which is not provided when using the LRS and TP. Therefore, at present, in special systems with complex signals with temporary compression of discrete information from an N-channel information source, the task is to create devices that provide the formation of wide classes and large volumes of ensembles of imitation-resistant systems of complex signals, which also have high ensemble characteristics. In this regard, one of the promising imitation-resistant systems of complex signals, as well-known studies [4, 5] show, is primarily a system of discrete frequency signals, the potential of which is to increase the imitability of complex signal systems with high noise immunity. However, to date, as the patent search shows, there are no theoretical and practical samples of technical solutions that provide the formation of imitation-resistant systems of discrete frequency signals (DFS) with temporary compression of discrete information from an N-channel information source. DFS are signals consisting of N radio pulses with the same envelope Uc (t), which are offset from each other in frequency by an amount F 0 equal to the effective width of the spectrum of the radio pulse, and are emitted in accordance with the code sequence of the signal {a n }.
ДЧС обладают следующими достоинствами:DES have the following advantages:
1. Они позволяют более просто реализовать большую базу В сигнала, так как число каналов пропорционально , а не базе В, как в случае дискретных сигналов.1. They allow you to more easily implement a large base of the signal, since the number of channels is proportional rather than base B, as in the case of discrete signals.
2. Они позволяют получить лучшую помехоустойчивость относительно некоторых видов организованных помех и значительно ослабить действие мешающих сигналов.2. They allow one to obtain better noise immunity with respect to certain types of organized interference and significantly weaken the effect of interfering signals.
3. ДЧС обладают свойством минимальной взаимной корреляции и, следовательно, дают минимальный уровень шумов неортогональности при асинхронной работе, что имеет особо важное значение.3. DFS have the property of minimal mutual correlation and, therefore, give a minimum level of noise of non-orthogonality during asynchronous operation, which is especially important.
На фигуре 1, а-г показаны дискретные частотные элементы - смещенные во времени радиоимпульсы с различными несущими частотами, т.е. имеется смещение по частоте, как у частотных сигналов, и по времени, как у дискретных сигналов. Амплитуды и начальные фазы могут быть различными. На фигуре 1, д изображен сигнал U(t), являющийся суммой дискретных частотных элементов. Такие сигналы и являются ДЧС.Figure 1, a-d shows discrete frequency elements - time-shifted radio pulses with different carrier frequencies, i.e. there is a shift in frequency, as in frequency signals, and in time, as in discrete signals. Amplitudes and initial phases can be different. The figure 1, e shows the signal U (t), which is the sum of discrete frequency elements. Such signals are DFS.
Распределение энергии ДЧС на частотно-временной плоскости приведено на фигуре 2. Каждый элемент занимает свою часть плоскости в виде заштрихованного квадрата.The energy distribution of the DFS on the time-frequency plane is shown in Figure 2. Each element occupies its own part of the plane in the form of a hatched square.
ДЧС обладают (помимо выше указанных свойств) и большой потенциальной возможностью по созданию имитостойких систем сложных сигналов, что имеет особое значение для специальных систем связи.DFS have (in addition to the above properties) and a great potential for creating imitation-resistant systems of complex signals, which is of particular importance for special communication systems.
Как известно, под имитостойкостью понимают способность системы противостоять навязыванию ложной информации, при этом характеризуют имитостойкость (И) объемом V ансамбля сложных сигналов Vасп, формируемых на основе идентичных элементов, а также способностью системы видоизменять по различным параметрам используемый словарь сложных сигналов: И=log2Vасп [6]. С этой точки зрения, ДЧС являются незаменимыми. Так, например, объем (V) словаря ДЧС, образуемых из n идентичных элементов (частот), составляет число размещений из n, т.е. Vn=n. Если теперь предположить возможные изменения состава элементов, их качества и количества, их длительности, а также длительности самого ДЧС и т.д. и т.п., то объем возможно используемых в системе связи сложных сигналов (ДЧС) значительно возрастает (предположить конкретную цифру V при этом даже не представляется возможным, т.к. V может быть чрезвычайно велико и может зависеть от конкретно реализуемых в конкретной системе возможностей формирования ДЧС). Тип (или вид), форма и состав при этом ДЧС, как правило, характеризуется видом, так называемой манипулирующей функции, непосредственно отвечающей за свойства ДЧС [5]. ДЧС могут иметь следующие типы манипулирующих функций:As is known, imitability is understood to mean the ability of the system to resist the imposition of false information, while it is characterized by imitostability (I) of volume V of an ensemble of complex signals V asp formed on the basis of identical elements, as well as the ability of the system to modify the vocabulary of complex signals in various parameters: I = log 2 V asp [6]. From this point of view, DFS are indispensable. So, for example, the volume (V) of the dictionary of DFS formed from n identical elements (frequencies) is the number of placements of n, i.e. V n = n. If we now suppose possible changes in the composition of the elements, their quality and quantity, their duration, as well as the duration of the DPS itself, etc. etc., the volume of complex signals (DFS), possibly used in a communication system, increases significantly (it is not even possible to assume a specific V figure, since V can be extremely large and may depend on those specifically implemented in a particular system the possibilities for the formation of DFS). The type (or type), shape and composition of the DFS, as a rule, is characterized by the form of the so-called manipulating function, which is directly responsible for the properties of the DFS [5]. DFS can have the following types of manipulating functions:
1. Обеспечивающие изменение набора частот, т.е. их качества из объема сменных частот Vf.1. Providing a change in the set of frequencies, ie their quality from the volume of removable frequencies V f .
2. Обеспечивающие изменение количества Nf частот из объема VNf.2. Providing a change in the number N f frequencies from the volume V Nf .
3. Обеспечивающие изменение количества и качества элементов (частот) из объема .3. Providing a change in the quantity and quality of elements (frequencies) from the volume .
4. Обеспечивающие изменение количества и длительности Δti частот из объема .4. Providing a change in the number and duration Δt i of frequencies from the volume .
5. Обеспечивающие изменение длительности всего ДЧС при фиксированном составе его элементов, т.е. частот из объема VTi.5. Providing a change in the duration of the entire DFS with a fixed composition of its elements, ie frequencies from the volume V Ti .
Следовательно, объем арсенала сменных параметров ДЧС при n=const есть Vасп=Vf·VNf·VΔti·n, из чего можно сделать вывод о чрезвычайно большой потенциальной имитостойскости ДЧС, как И=f(Vасп)=log2Vасп.Consequently, the volume of the arsenal of interchangeable parameters of DFS at n = const is V asp = V f · V Nf · V Δti · n, from which we can conclude that the potential is very high and impervious, as И = f (V asp ) = log 2 V Asp .
Таким образом, для формирования имитостойких систем ДЧС с временным уплотнением информации необходимо:Thus, for the formation of imitation resistant systems of emergency situations with temporary information compaction it is necessary:
1. Обеспечить возможность синтеза обширного ансамбля (набора) высокостабильных частот.1. To provide the possibility of synthesis of an extensive ensemble (set) of highly stable frequencies.
2. Обеспечить формирование (по определенной программе) законов генерирования частот, имеющих определенную регулярность, легко восстанавливаемую на приемной стороне системы, и непосредственно отражающих формы и длительности ДЧ сигналов, т.е. типы и виды указанных ранее функций.2. To ensure the formation (according to a specific program) of the laws of frequency generation, having a certain regularity, easily restored on the receiving side of the system, and directly reflecting the shape and duration of the RF signals, ie types and types of functions indicated earlier.
3. Обеспечить псевдослучайное соответствие информационных посылок различных каналов с временным уплотнением кодовым формам (видам) ДЧС.3. To ensure pseudo-random correspondence of information packages of various channels with temporary compaction to the code forms (types) of the emergency situations.
Однако к настоящему времени, как показывает патентный поиск, устройств (технических решений), обеспечивающих в совокупности эти функции (или близкие к ним), не имеется. В этой связи ставится задача синтеза подобных устройств, используя технические решения, выполняющие данные (или подобные функции) раздельно. Так, например, имеются устройства синтеза частот - синтезаторы частот [7]. К указанным ранее регулярным законам генерирования частот, как показывает анализ теории и техники прикладной математики, можно отнести регулярные криптографические законы, связанные с использованием теории и свойств конечных полей Галуа GF(pn) [8]. Как известно, свойства и закономерности конечных полей, а также их элементов имеют ряд необходимых оригинальных особенностей, в частности цикличность последовательности элементов поля, зависимость структуры элементов поля от выбранного первообразного и т.д., которые непосредственно можно использовать для формирования регулярных криптографических законов генерирования, т.е. типов и видов манипулирующих криптографических функций. Таким образом, необходимы устройства, блоки и узлы, обеспечивающие формирование всевозможных последовательностей элементов всевозможных конечных полей Галуа GF(pn). Имеется ряд технических решений, близких по своим выполняемым функциям к подобного рода узлам и устройствам.However, to date, as shown by a patent search, devices (technical solutions) that together provide these functions (or close to them) are not available. In this regard, the task is to synthesize such devices using technical solutions that perform data (or similar functions) separately. So, for example, there are frequency synthesis devices - frequency synthesizers [7]. Regular cryptographic laws related to the use of the theory and properties of finite Galois fields GF (p n ) [8] can be attributed to the previously mentioned regular laws of frequency generation, as analysis of the theory and technique of applied mathematics shows. As is known, the properties and laws of finite fields, as well as their elements, have a number of necessary original features, in particular, the cyclic sequence of field elements, the dependence of the structure of field elements on the selected antiderivative, etc., which can be directly used to generate regular cryptographic generation laws, those. types and types of manipulating cryptographic functions. Thus, devices, blocks and nodes are needed to ensure the formation of all possible sequences of elements of all possible final Galois fields GF (p n ). There are a number of technical solutions that are close in their functions to similar nodes and devices.
Одним из аналогов, близким по технической сущности к предлагаемому устройству, является устройство для вычисления остатка по модулю от числа по авторскому свидетельству СССР №407313 «Устройство для вычисления остатка по модулю от числа», класс G06F 11/08 от 21.11.1973, которое позволяет вычислять остаток по модулю от числа, поступающего на его вход извне. Это устройство универсально в том смысле, что в нем реализуется идеология работы по нахождению остатка по модулю от числа, пригодная для любых модулей, а также раскрывается общий принцип построения подобных устройств для нахождения остатка от числа по любому другому модулю. Таким образом, устройство в общем случае позволяет находить остаток от поступающего на вход числа по любому модулю. Однако данное устройство наряду с тем, что раскрывает возможности для реализации идеи формирования элементов полей Галуа GF(pn), не позволяет выдавать на свой выход в определенные моменты времени код остатка по модулю от числа, поступившего к данному моменту на его вход, а также не позволяет осуществлять умножение данного остатка на фиксированный множитель и в дальнейшем находить остаток по модулю от данного произведения.One of the analogues, close in technical essence to the proposed device, is a device for calculating the remainder modulo of a number according to USSR author's certificate No. 407313 "Device for calculating the remainder modulo of a number",
Наиболее близким по своей технической сущности к заявленному и принятому за прототип является устройство для формирования элементов мультипликативных групп полей Галуа по авторскому свидетельству СССР №849895 «Устройство для формирования элементов мультипликативных групп полей Галуа», класс3 G06F 15/20 от 02.04.1979, содержащее счетчик, выходы которого соединены с первой группой входов формирователя остатков, выходы которого соединены с входами регистра, выходы которого соединены со второй группой входов формирователя остатков и с входами записи элементов образующего мультипликатора, управляющий вход которого объединен с управляющими входами счетчика и регистра и является тактовым входом устройства, а выход установки в исходное нулевое состояние образующего мультипликатора является соответствующим входом счетчика и регистра, а образующий мультипликатор также еще имеет вход записи первообразного элемента, вход записи единицы, вход начала вычисления, вход записи числа элементов, выход конца вычисления, выход записи числа, являющийся входом формирователя остатков, и выходы кодов остатков, причем образующий мультипликатор содержит блок умножения, регистр сдвига, счетчик числа элементов, группу элементов «И», три элемента «И-НЕ», элемент «ИЛИ», элемент «И» и пять элементов задержки, входы записи элементов образующего мультипликатора являются первыми входами элементов «И» группы, выходы которых соединены соответственно с входами блока умножения и являются выходами кодов остатка устройства, выходы блока умножения подключены к входам регистра сдвига, выходы которого подключены к соответствующим входам первого элемента «И-НЕ», выход которого подключен к первому входу второго элемента «И-НЕ», первому входу элемента «ИЛИ» и входу первого элемента задержки, выход которого соединен со вторыми входами элементов «И» группы, входом второго элемента задержки и входами счетчика числа элементов, выход которого соединен с входом третьего элемента задержки, вторым входом элемента «ИЛИ» и является выходом конца вычислений устройства, выход элемента «ИЛИ» подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого является входом записи числа элементов устройства, выход второго элемента задержки соединен с первым входом третьего элемента «И-НЕ», выход которого объединен с входом канала вычислений устройства и подключен к третьему входу блока умножения, выход которого является выходом установки в исходное нулевое состояние и подключен к входу четвертого элемента задержки, выход которого соединен с выходом пятого элемента задержки и подключен к первому входу элемента «И», выход которого соединен со входом пятого элемента задержки и входом регистра сдвига, выход которого соединен со входом формирователя остатков, выход третьего элемента задержки подключен ко второму входу третьего элемента «И-НЕ», второй вход элемента «И» соединен с выходом второго элемента «И-НЕ», второй вход которого является тактовым входом устройства, а четвертый вход блока умножения является входом записи единицы устройства.The closest in technical essence to the claimed and adopted as a prototype is a device for forming elements of multiplicative groups of Galois fields according to USSR author's certificate No. 849895 "Device for forming elements of multiplicative groups of Galois fields", class 3 G06F 15/20 of 04/02/1979, containing a counter whose outputs are connected to the first group of inputs of the residual shaper, the outputs of which are connected to the inputs of the register, the outputs of which are connected to the second group of inputs of the residual shaper and with inputs s of elements of the forming multiplier, the control input of which is combined with the control inputs of the counter and the register and is the device’s clock input, and the output of the generator to the initial zero state of the forming multiplier is the corresponding input of the counter and the register, and the forming multiplier also has a recording input of the antiderivative element, the recording input units, the input of the start of calculation, the input of the record of the number of elements, the output of the end of the calculation, the output of the number record, which is the input of the residual shaper, and the outputs residual codes, and the forming multiplier contains a multiplication block, a shift register, an element number counter, an AND element group, three AND-NOT elements, an OR element, an AND element and five delay elements, recording entries of the forming multiplier elements are the first inputs of the AND elements of the group, the outputs of which are connected respectively to the inputs of the multiplication block and are the outputs of the codes of the remainder of the device, the outputs of the multiplication block are connected to the inputs of the shift register, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the first of the first AND-NOT element, the output of which is connected to the first input of the second AND-NOT element, the first input of the OR element and the input of the first delay element, the output of which is connected to the second inputs of the AND elements of the group, the input of the second delay element and the inputs of the counter of the number of elements, the output of which is connected to the input of the third delay element, the second input of the OR element and is the output of the end of the device’s calculations, the output of the OR element is connected to the first input of the multiplication unit, the second input of which is the input of the number of elements nt device, the output of the second delay element is connected to the first input of the third AND-NOT element, the output of which is combined with the input of the device’s computing channel and connected to the third input of the multiplication unit, the output of which is the output of the installation to its initial zero state and connected to the input of the fourth element delay, the output of which is connected to the output of the fifth delay element and is connected to the first input of the element "And", the output of which is connected to the input of the fifth delay element and the input of the shift register, the output of which is connected about the input of the residual shaper, the output of the third delay element is connected to the second input of the third AND-NOT element, the second input of the AND element is connected to the output of the second AND-NOT element, the second input of which is the clock input of the device, and the fourth input of the block Multiplication is the input of a unit device record.
Данное устройство-прототип позволяет:This prototype device allows you to:
1. Формировать любой длины L=pn-1 последовательности кодов элементов мультипликативных групп поля GF(pn), где n=var;1. Generate any length L = p n -1 the sequence of codes of the elements of the multiplicative groups of the field GF (p n ), where n = var;
2. Формировать автоморфные последовательности кодов элементов мультипликативной группы поля GF(pn), изменяя первообразный элемент Q=var, при pn=const;2. Generate automorphic sequences of codes of elements of the multiplicative group of the field GF (p n ) by changing the antiderivative element Q = var, with p n = const;
3. Путем структурного изменения формирователя остатков с целью формирования остатков по иному модулю рi формировать последовательности кодов элементов мультипликативных групп иных полей GF(), где pi=var.3. By structurally changing the residual shaper in order to form residuals modulo p i, generate sequences of codes of elements of multiplicative groups of other fields GF ( ), where p i = var.
Однако данное устройство не обеспечивает формирование имитостойких систем ДЧС с временным уплотнением информации.However, this device does not provide the formation of imitation resistant systems of emergency situations with temporary information compression.
Целью изобретения является расширение класса решаемых задач по формированию имитостойких систем ДЧС с временным уплотнением информации.The aim of the invention is to expand the class of problems to be solved for the formation of imitation resistant systems of emergency situations with temporary information compaction.
Цель достигается тем, что в устройство для формирования элементов мультипликативных групп полей Галуа GF(pn), содержащее счетчик, формирователь остатков, регистр, образующий мультипликатор с соответствующими выше указанными связями и составом образующего мультипликатора, дополнительно введен блок формирования систем сложных дискретных частотных сигналов, первые входы которого соединены с выходами кодов остатков образующего мультипликатора, а вход записи числа элементов образующего мультипликатора объединен со вторым входом блока формирования систем сложных дискретно-частотных сигналов, а вход начала вычисления образующего мультипликатора объединен с третьим входом блока формирования систем сложных дискретно-частотных сигналов, а первый выход блока формирования систем сложных дискретно-частотных сигналов является тактовым управляющим входом образующего мультипликатора, счетчика и регистра, а второй выход блока формирования систем сложных дискретно-частотных сигналов является информационным выходом устройства.The goal is achieved by the fact that in the device for forming elements of multiplicative groups of Galois fields GF (p n ), containing a counter, a residual shaper, a register forming a multiplier with the corresponding above relations and the composition of the generating multiplier, an additional block for generating systems of complex discrete frequency signals is additionally introduced, the first inputs of which are connected to the outputs of the codes of the residues of the generating multiplier, and the input recording the number of elements of the forming multiplier is combined with the second input of the block formation of complex systems of discrete-frequency signals, and the input of the beginning of calculation of the generator of the multiplier is combined with the third input of the unit of formation of systems of complex discrete-frequency signals, and the first output of the unit of formation of systems of complex discrete-frequency signals is a clock control input of the generator of the multiplier, counter and register, and the second output of the block forming systems of complex digital-frequency signals is the information output of the device.
В известном техническом решении имеются признаки, присущие заявленному решению. Это наличие счетчика, формирователя остатков, регистра, образующего мультипликатора и соответствующих общих связей как между этими блоками, так для устройства в целом входов и выходов, а также наличие состава образующего мультипликатора с соответствующими связями.In the known technical solution there are signs inherent in the claimed solution. This is the presence of a counter, a shaper of residues, a register, a forming multiplier and corresponding common connections both between these blocks, as well as for the device as a whole, inputs and outputs, as well as the presence of the composition of the forming multiplier with the corresponding connections.
Однако свойства заявленного решения отличаются от свойств известного решения тем, что в заявленном устройстве с целью расширения класса решаемых задач по формированию имитостойких систем ДЧС с временным уплотнением информации введены: блок формирования систем сложных дискретных частотных сигналов и его соответствующие связи с образующим мультипликатором, счетчиком и регистром и выход, являющийся информационным выходом устройства, что соответствует признакам «существенные отличия» и обеспечивает достижение положительного эффекта, причем блок формирования систем сложных дискретно-частотных сигналов содержит: дешифратор, «К» входов которого являются первыми входами блока формирования систем сложных дискретно-частотных сигналов, a «N» выходов соединены с первыми «N» входами распределителя и «N» входами схемы «ИЛИ», выход которой соединен с первым входом схемы «И», а «n» выходов распределителя соединены с первыми входами группы ключевых схем, вторые входы которых соединены с «n» выходами синтезатора частот, третьи входы соединены с выходами источника дискретной информации, а выходы через многовходовую схему «ИЛИ» соединены с выходом устройства, причем выход источника дискретной информации соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с третьими входами делителя с переменным коэффициентом деления, вторым входом которого является вход записи числа элементов, а первым входом - выход генератора тактовых импульсов, а выход делителя с переменным коэффициентом деления является тактовым управляющим входом счетчика, формирователя остатков и образующего мультипликатора и является вторым входом схемы «И», выход которой является тактовым входом распределителя.However, the properties of the claimed solution differ from the properties of the known solution in that, in order to expand the class of problems to be solved for the formation of simulated resistant systems of emergency situations with temporary information compression, the following are introduced: the unit for generating complex discrete frequency signal systems and its corresponding connections with the generating multiplier, counter and register and the output, which is the information output of the device, which corresponds to the signs of "significant differences" and ensures the achievement of a positive effect, moreover, the unit for generating systems of complex discrete-frequency signals contains: a decoder, the "K" inputs of which are the first inputs of the unit for forming systems of complex discrete-frequency signals, a "N" outputs are connected to the first "N" inputs of the distributor and "N" inputs of the circuit OR ”, the output of which is connected to the first input of the“ AND ”circuit, and the“ n ”outputs of the distributor are connected to the first inputs of the group of key circuits, the second inputs of which are connected to the“ n ”outputs of the frequency synthesizer, the third inputs are connected to the outputs of the discrete info source rations, and the outputs through the multi-input OR circuit are connected to the output of the device, and the output of the discrete information source is connected to the input of an analog-to-digital converter, the outputs of which are connected to the third inputs of the divider with a variable division ratio, the second input of which is the input for recording the number of elements, and the first input is the output of the clock generator, and the output of the divider with a variable division coefficient is the clock control input of the counter, residual shaper and forming the multiplier and a second input circuit "I", the output of which is the clock input of the distributor.
Сущность изобретения поясняется фиг.9, фиг.10, фиг.11. Структурная схема предлагаемого устройства представлена на фиг.9.The invention is illustrated in Fig.9, Fig.10, Fig.11. The structural diagram of the proposed device is presented in Fig.9.
Устройство на фиг.9 содержит: счетчик 1, формирователь остатков 2, регистр 3, образующий мультипликатор 4, блок формирования систем сложных ДЧС 5, выходы 6 кодов остатков, выход 7 установки в исходное нулевое состояние, выход 8 записи числа, являющийся входом формирователя остатков, вход 10 записи числа элементов, вход 11 записи единицы, вход 12 начала вычисления, вход 13 записи первообразного элемента, выход 14 конца вычислений образующего мультипликатора, вход 9 записи элементов, выход 15 блока формирования систем сложных ДЧС, являющийся тактовым управляющим входом образующего мультипликатора, счетчика, регистра, информационный выход 16 блока формирования систем сложных ДЧС.The device in Fig. 9 contains: a
Функциональная схема образующего мультипликатора представлена на фиг.10. Образующий мультипликатор 4 содержит: блок 4-12 умножения, регистр 4-3 сдвига, первый, второй и третий элементы «И-НЕ» 4-2, 4-4 и 4-11, элемент 4-5 «И», группу элементов 4-14 «И», первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы 4-1, 4-13, 4-10, 4-7, 4-6 задержки, счетчик 4-9 числа элементов и элемент «ИЛИ» 4-8 с соответствующими связями.Functional diagram of the generating multiplier is presented in figure 10. The forming
Функциональная схема блока формирования систем сложных ДЧС (БФСС ДЧС) представлена на фиг.11. БФСС ДЧС 5 содержит: дешифратор 5-1, распределитель 5-2, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 5-3, группу 5-4 ключевых схем, синтезатор частот 5-5, схему «И» 5-6, делитель с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 5-7, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5-8, содержащий: генератор импульсов (ГИ) 5-8.1, вентиль 5-8.2 и счетчик 5-8.3, схему «ИЛИ» 5-9, источник дискретной информации (ИДИ) 5-10, схему «ИЛИ» 5-11 с соответствующими связями.The functional block diagram of the formation of complex systems of emergency (BFSS emergency) is presented in Fig.11.
Устройство в целом работает следующим образом.The device as a whole works as follows.
Перед началом работы: в блок 4-12 умножения образующего мультипликатора 4 записывается по входу 13 двоичный код числа первообразного элемента Qi соответствующего поля GF(pn) и по входу 11 записывается «1», а также в счетчик числа элементов 4-9 образующего мультипликатора и в делитель 5-7 с переменным коэффициентом деления БОСС ДЧС поступает по входу 10 код числа рn элементов поля GF(pn). Подачей импульса «начало вычисления» по входу 12 устройство включается в работу и на основании этого импульса запускается ГТИ 5-3. Импульсы с выхода ГТИ 5-3 проходят через ДПКД 5-7 на выход 15 и БФСС ДЧС начнет выдавать тактовые импульсы по своему первому выходу 15. На основании данных тактовых импульсов образующий мультипликатор 4 посредством блока умножения 4-12 умножает Qi на единицу, а по окончании этого умножения выдает по своему первому выходу 7 импульс «установки в исходное нулевое состояние» на счетчик 1 и регистр 3; записывает в регистр сдвига 4-3 параллельным кодом результат умножения и затем начинает в каждый последующий тактовый момент выдавать с первого выхода регистра сдвига 4-3 по второму выходу 8 «записи числа» в формирователь остатков 2 параллельный код результата умножения.Before you begin: the binary code of the number of the antiderivative element Q i of the corresponding field GF (p n ) is written to input 4-12 of the multiplication of the generator of the
А формирователь остатков 2, представляющий собой дешифратор чисел в остаточных классах, в свою очередь формирует остаток от числа по модулю pi и выдает результат в регистр 3. Регистр 3 выдает остаток от числа по модулю pi на вторые входы 9 «записи элементов» образующего мультипликатора 4 и на вторую группу входов формирователя остатков 2. Этот элемент-остаток результата умножения единицы на Qi по модулю рi и является первым элементом a1 мультипликативной группы поля Галуа GF(pn). Образующий мультипликатор 4 через группу элементов «И» 4-14 выдает по своим третьим выходам 6 кодов остатков этот первый элемент a1 на входы БФСС ДЧС и, кроме того, код элемента-остатка записывается в блок 4-12 умножения образующего мультипликатора 4, где происходит процесс перемножения a1 нa Qi. Затем повторяется цикл операций, описанный ранее, и на третьих выходах 6 кодов остатков появляется второй элемент а2 мультипликативной группы поля GF(pn) и т.д. Таким образом, на третьих выходах 6 кодов остатков мультипликатора 4 появляется последовательность кодов остатков, a1≡Qi(mod рi), Эта последовательность параллельных двоичных кодов остатков a1, а2,…, аj представляет собой последовательность элементов мультипликативной группы поля GF(pn). Последовательность параллельных двоичных кодов остатков по выходам 6 поступает на БФСС ДЧС, где происходит образование сложных ДЧС в соответствии с информацией о числе элементов , поступающей на второй вход 10 в БФСС ДЧС 5, и длительности Тi информационного импульса информационной посылки (ИП). По окончании формирования элементов мультипликативной группы поля GF(pn) счетчик 4-9 числа элементов выдает импульс «конец вычисления» и к выходу 14 образующего мультипликатора поступает импульс «конец вычисления». БФСС ДЧС 5, в котором с приходом последнего элемента мультипликативной группы поля GF(pn) сформировался сложный сигнал, выдает в соответствии с тактовыми импульсами этот сложный сигнал по 16 выходу.And the
Устройство формирования ДЧ сигналов имеет следующие режимы работы:The device for generating RF signals has the following operating modes:
1. При фиксированной длительности информационной посылки T=const:1. For a fixed duration of information sending T = const:
1.1 С изменением первообразного Q;1.1 With the change of the antiderivative Q;
1.2 С изменением модуля рi.1.2 With a change in the module p i .
2. При изменении длительности информационной посылки T=var:2. When changing the duration of the information package T = var:
2.1 С изменением первообразного Qi;2.1 With a change in the antiderivative Q i ;
2.2 С изменением модуля рi.2.2 With a change in the module p i .
Формирование элементов мультипликативных групп полей Галуа GF(pn) обеспечивает образующий мультипликатор 4. Его функциональная схема представлена на фиг.10. Образующий мультипликатор работает следующим образом. Перед началом работы в блок 4-12 умножения записывается соответственно: по входу 13 двоичный код числа первообразного элемента Qi соответствующего поля GF(pn) в регистр множителя, по входу 11 двоичный код единицы в регистр множимого блока умножения 4-12 и по входу 10 код числа элементов поля GF(pn) в счетчик 4-9 числа элементов. Подачей импульса «начало вычисления» по входу 12 блока умножения 4-12 устройство включается в работу. Блок умножения 4-12 умножает единицу на Qi и записывает результат умножения в регистр 4-3 сдвига и по окончании умножения выдает по соответствующему своему выходу импульс «конец умножения» на выход 7, приводя в нулевое исходное состояние счетчик 1 и регистр 3, и на элемент 4-7 задержки. В следующий тактовый момент импульсом с выхода элемента 4-7 задержки открывается элемент 4-5 «И», позволяя тактовому импульсу с выхода элемента 4-4 «И-НЕ» пройти на тактовый вход регистра 4-3 сдвига и элемент 4-6 задержки, который обеспечивает открытие элемента 4-5 «И» в последующие тактовые моменты и прохождение импульсов на тактовый вход регистра сдвига. Таким образом, считываемое с регистра 4-3 число A1=Qi*1 в двоичном коде поступает, начиная с младшего разряда на выход записи числа 8 и соответствующий вход формирователя остатков 3, представляющий собой логический узел, состоящий из элементов «И» и «ИЛИ». Тактовые импульсы, поступающие на тактовый вход 15, сопровождают импульсы кода считываемого с регистра 4-3 числа A1 и поступают на счетчик 1. Количество состояний счетчика 1 определяется из рассмотрения остатка от деления веса каждого разряда считываемого числа Аi на выбранный модуль рi поля GF(pn). Если получаемая последовательность цифр имеет период повторения, то количество состояний счетчика 1 равно количеству цифр в периоде. Если результат от деления представляет некоторую последовательность цифр без периода, то количество состояний счетчика 1 равно количеству разрядов в передаваемом числе. Выходы счетчика 1 соединены со входами формирователя остатков 2 таким образом, что наличие каждого элемента «И» последнего обусловливается определенным соответствием между состоянием счетчика 1 и последующим разрядом числа. Выходные сигналы формирователя остатков 2 при наличии тактовых импульсов на входе 15 запоминаются в регистре 3, имеющем количество разрядов, необходимое для представления наименьшего остатка по модулю Рi. При этом каждому триггеру регистра 3 соответствует два элемента «ИЛИ» формирователя остатков 2 (для установки в 0 или в 1), причем каждому элементу «ИЛИ» последнего соответствует такое число элементов «И» последнего, сколько возможных ситуаций приводит к переводу триггера в соответствующее состояние. Таким образом, на выходных шинах регистра 3 в каждый тактовый момент появляется двоичный код остатка по модулю рi от поступившего к этому моменту на вход формирователя остатков 2 двоичного числа. В момент считывания последнего (высшего) разряда числа на выходных шинах регистра 3 появляется код остатка по модулю рi от числа a1=A1(mod pi). В тот же момент регистр 4-3 обнуляется, и на выходе многоходового элемента 4-2 И-НЕ появляется импульс «конец считывания», который поступает на другой вход элемента 4-4 «И-НЕ», прекращая тем самым прохождение тактовых импульсов на тактовый вход регистра 4-3 и через элемент 4-8 «ИЛИ» на соответствующий вход блока 4-12, приводя в нулевое состояние его регистр множимого. В следующий момент, пройдя элемент 4-1 задержки, данный импульс поступает на счетный вход счетчика 4-9 числа элементов и на другие входы элементов 4-14 «И», открывая их и обеспечивая считывание с выходных шин регистра 3 в параллельном коде остатка аi-1 по модулю рi от числа A1 на выходы 6 кодов остатков и на входы записи множимого числа в регистр множимого блока 4-12 в следующий тактовый момент. Пройдя элемент 4-13 задержки, данный импульс проходит через элемент 4-11 «И-НЕ» на вход «начало умножения» блока 4-12, обеспечивая умножение множимого числа a1=Q1(mod pi) на множитель Qi. Результат умножения - число записывается в регистр 4-3 сдвига.The formation of the elements of the multiplicative groups of Galois fields GF (p n ) is provided by the generating
Затем повторяется цикл операций, описанный ранее для числа А2, и на выходных шинах устройства появляется код остатка, который в блоке 4-12 умножается на Qi, и в регистр 4-3 записывается следующий результат А3=а2*Qi. Затем цикл операций повторяется и т.д. Таким образом, на выходе 6 образующего мультипликатора появляется последовательность кодов остатков аi. Процесс формирования данной последовательности кодов остатков продолжается до тех пор, пока счетчик 4-9 числа элементов, на счетный вход которого поступают импульсы «момент считывания аj», не переполнится и не выдаст импульс переполнения «конец формирования», поступающий на выход 14 и через элемент 4-8 «ИЛИ» на соответствующий вход устройства 4-12, обнуляя его регистр множимого, в котором был к этому моменту записан код последнего остатка, а также через элемент 4-10 задержки на другой вход элемента 4-11 «И-НЕ», запрещая прохождение импульса с выхода элемента 4-13 задержки на вход «начало умножения» блока 4-12. При этом устройство подготавливается к новому циклу вычислений и формирования последовательности кодов остатков-элементов aj.Then the cycle of operations described earlier for the number A 2 is repeated, and the remainder code appears on the output buses of the device, which is multiplied by Q i in block 4-12, and the following result A 3 = a 2 * Q i is written in register 4-3. Then the cycle of operations is repeated, etc. Thus, at the
Таким образом, на выходах 6 кодов остатков формируется последовательность параллельных двоичных кодов остатков a1, а2, а3,…, аj, представляющих собой последовательность элементов мультипликативной группы поля Галуа GF(pn), которые поступают на первые входы БФСС ДЧС 5. БФСС ДЧС 5 работает следующим образом. Остаток-элемент aj в параллельном коде поступает с выходов кодов остатков 6 образующего мультипликатора 4 на входы дешифратора 5-1. Дешифратор 5-1 преобразует двоичный код числа в сигнал (импульс) только на одном из своих выходов. Этот сигнал (импульс) поступает на управляющие входы распределителя 5-2 и через схему «ИЛИ» 5-9 на первый вход схемы «И» 5-6. На вход аналого-цифрового преобразователя 5-8 с выхода источника дискретной информации 5-10 поступает последовательность информационных импульсов от N-источников сообщений, уплотненных по времени (фигура 4).Thus, at the outputs of 6 residual codes, a sequence of parallel binary residual codes a 1 , 2 , a 3 , ..., and j is formed , which is a sequence of elements of the multiplicative group of the Galois field GF (p n ), which are fed to the first inputs of the
Основными структурными элементами аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 5-8 являются генератор импульсов 5-8.1, вентиль 5-8.2, счетчик 5-8.3 [10]. АЦП 5-8 преобразует длительность информационного импульса Т в цифровой код. Работа АЦП 5-8 заключается в следующем: информационный импульс открывает на время Т вентиль 5-8.2, на второй вход которого подаются импульсы от генератора импульсов 5-8.1, с выхода вентиля 5-8.2 эти импульсы поступают на вход счетчика 5-8.3. Счетчик считывает число n поступивших импульсов, количество которых зависит от интервала Т (фигура 5).The main structural elements of an analog-to-digital converter (ADC) 5–8 are a
С выходов счетчика 5-8.3 снимается параллельный код, соответствующий числу импульсов К. Таким образом, аналого-цифровой преобразователь 5-8 преобразует длительность информационного импульса в цифровой код, который поступает на управляющие входы делителя с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 5-7. На первый вход ДПКД 5-7 подаются импульсы генератора тактовых импульсов 5-3, а на второй вход - код модуля числа рi. ДПКД 5-7 в соответствии с поступившим на его входы цифровым кодом с выхода АЦП 5-8 и кодом модуля числа рi изменяет коэффициент деления и выдает последовательность импульсов с измененным в соответствии с кодом рi периодом их следования. ДПКД 5-7 может быть выполнен так, как указывается, например [11]. Последовательность импульсов с выхода 15 ДПКД 5-7 подается на первые входы счетчика 1, регистра 3 и образующего мультипликатора 4 и будет являться для них тактовой последовательностью импульсов, а также эти импульсы проходят через схему «И» 5-6, открытую сигналом с выхода схемы «ИЛИ» 5-9, на выходы распределителя 5-2 через его второй вход в такой последовательности, которая определяется номером входа распределителя 5-2, на котором существует сигнал с дешифратора 5-1. С соответствующих выходов распределителя 5-2 импульсы в последовательности, соответствующей элементу aj, поступают на первые входы группы ключевых схем 5-4, на вторые входы которых постоянно подаются сигналы с элементов 5-5.1 синтезатора частот 5-5, на третьи - сигнал с выхода источника дискретной информации 5-10.A parallel code corresponding to the number of pulses K is taken from the outputs of the counter 5-8.3. Thus, the analog-to-digital converter 5-8 converts the duration of the information pulse into a digital code, which is fed to the control inputs of the divider with a variable division ratio (DPD) 5-7. The pulses generator 5-3 are supplied to the first input of the DPKD 5-7, and the module code of the number p i is sent to the second input. DPKD 5-7 in accordance with the digital code received at its inputs from the output of the ADC 5-8 and the module code of the number p i changes the division coefficient and issues a sequence of pulses with a period following them changed in accordance with the code p i . DPKD 5-7 can be performed as indicated, for example [11]. The sequence of pulses from the
Синтезатор частот 5-5 представляет собой совокупность генераторов высокостабильных частот 5-5.1.A frequency synthesizer 5-5 is a collection of highly stable frequency generators 5-5.1.
Каждому информационному импульсу на выходе источника дискретной информации 5-10 соответствует определенный остаток аj на входе дешифратора 5-1, а следовательно, как было указано выше, и определенный порядок распределения импульсов с выхода ДПКД 5-7 по выходам распределителя 2, это можно проследить, как пример на фигуре 6.Each information pulse at the output of the source of discrete information 5-10 corresponds to a certain remainder a j at the input of the decoder 5-1, and therefore, as mentioned above, and a certain order of distribution of pulses from the output of the DPKD 5-7 to the outputs of the
Таким образом, ключевые схемы 5-4 будут открываться поочередно в порядке, определенном для каждого информационного импульса и соответствующем конкретному аj, пропуская на выход 16 через элемент «ИЛИ» 5-11 одну из частот гармонических колебаний синтезатора частоты 5-5 в соответствующей аj последовательности. Очередность открывания ключевых схем 5-4 определяет структуру ДЧ сигнала, соответствующую aj, и этот порядок определяется как самим значением аj, так и первообразным элементом поля Qi, так и модулем рi, так и длительностью информационной посылки Т. Таким образом, каждой определенной информационной посылке ИПi определенного абонентского комплекта iк будет соответствовать свой определенный сложный ДЧ сигнал. Таким образом, на выходе 16 блока 5 формирования систем сложных ДЧС формируется последовательность ДЧС в соответствии с последовательностью параллельных двоичных кодов остатков (a1, a2,…, aj) на выходе образующего мультипликатора 4, представляющая собой последовательность элементов мультипликативной группы полей Галуа GF(pn). Работа блока 5 формирования систем сложных ДЧ сигналов в различных режимах практически одинакова. В режиме 1.1 (при фиксированной длительности Т информационной посылки с изменением первообразного Qi) в результате изменения первообразного Qi происходит изменение последовательности кодов элементов {аj} того же поля GF(pn) на входах дешифратора 5-1. Это приводит к тому, что управляющий работой распределителя 5-2 сигнал (импульс) появляется на другом выходе дешифратора 5-1, то есть на другом входе распределителя, а это изменяет режим работы распределителя 5-2, который будет распределять импульсы в другой последовательности, а следовательно, и коммутировать группу схем 5-4 «И» в другой последовательности, что приведет к изменению частотного и временного положения элементов ДЧ сигнала на частотно-временной матрице (см. фиг.3а). В режиме 1.2 (при фиксированной длительности Т информационной посылки с изменением кода модуля рi) в результате изменения кода модуля рi изменяется коэффициент деления делителя 5-7 с переменным коэффициентом деления, выходные импульсы которого являются тактовыми импульсами для образующего мультипликатора 4, счетчика 1, регистра 3 и распределителя 5-2. ДПКД 5-7 изменяет частоту этих тактовых импульсов, а следовательно, и распределитель 5-2 будет подключать большее или меньшее (в зависимости от значения рi) количество схем «И» из группы 5-4 ключевых схем во время фиксированной длительности Т информационной посылки, а следовательно, происходит изменение количества частотных интервалов и элементов ДЧС на частотно-временной матрице (см. фиг.3б).Thus, the key circuits 5-4 will be opened alternately in the order defined for each information pulse and corresponding to a specific a j , passing one of the harmonic frequencies of the frequency synthesizer 5-5 in the corresponding a to
В режиме 2.1 (при изменении длительности Т информационной посылки с изменением первообразного Qi) в результате изменения длительности Т информационной посылки изменяется цифровой код на выходах аналого-цифрового преобразователя 5-8, а этот код, являющийся управляющим для ДПКД 5-7, изменит коэфициент деления ДПКД 5-7, следовательно, изменит частоту следования выходных импульсов ДПКД 5-7, которые являются тактовыми импульсами для образующего мультипликатора 4, счетчика 1, регистра 3 и распределителя 5-2. Следовательно, это изменит фактическое время подключения группы ключевых схем 5-4, а следовательно, и фактическое время генерирования частот синтезатором частот. В результате изменения первообразного Qi происходят процессы, описанные в режиме 1.1. Следовательно, в режиме 2.1 происходит изменение частотного и временного положения элементов ДЧС на частотно-временной матрице и длительности ДЧС (см. фиг.3в). В режиме 2.2 (при изменении длительности Т информационной посылки с изменением модуля pi) изменяется длительность информационной посылки Т, а следовательно, код на выходах АЦП 5-8 и код модуля рi. Эти коды являются управляющими для ДПКД 5-7 и в результате двойного управления ДПКД 5-7 изменяет коэффициент деления - частоту следования своих выходных импульсов, а это изменит фактическое время подключения группы схем «И» 5-4, а следовательно, и фактическое время генерирования частот и изменит число подключаемых схем «И» 5-4, т.е. количество частотных интервалов. Следовательно, в режиме 2.2 происходит изменение и количества частотных интервалов, и длительности ДЧ сигнала (см. фиг.3г).In mode 2.1 (with a change in the duration T of the information packet with a change in the antiderivative Q i ), as a result of a change in the duration T of the information packet, the digital code at the outputs of the analog-to-digital converter 5-8 changes, and this code, which is the control code for the DPKD 5-7, changes the coefficient dividing the DPKD 5-7, therefore, will change the repetition rate of the output pulses of the DPKD 5-7, which are clock pulses for the forming
Записывая в устройство коды иных первообразных элементов Qi, иных чисел элементов можно сформировать любые другие последовательности сложных ДЧ сигналов. Изменяя структуру формирователя остатков 2 с целью формирования остатков по иному модулю Рi, можно сформировать последовательности сложных сигналов других полей GF(pi n), где pi=var.Writing to the device codes of other primitive elements Q i , other numbers of elements any other sequences of complex RF signals can be generated. By changing the structure of the
Таким образом, устройство позволяет реализовать:Thus, the device allows you to implement:
Режим 1.1 - формирование сложных ДЧ сигналов при длительности информационной посылки T=const и первообразном Qi=var (фиг.3а).Mode 1.1 - the formation of complex RF signals with the duration of the information sending T = const and the antiderivative Q i = var (figa).
Режим 1.2 - формирование сложных ДЧ сигналов при длительности информационной посылки T=const, а модуля pi=var (фиг.3б).Mode 1.2 - the formation of complex RF signals with the duration of the information sending T = const, and the module p i = var (fig.3b).
Режим 2.1 - формирование сложных ДЧ сигналов при длительности информационной посылки T=var и первообразном Q=var (фиг.3в).Mode 2.1 - the formation of complex RF signals with the duration of the information sending T = var and the antiderivative Q = var (Fig.3c).
Режим 2.2 - формирование сложных ДЧ сигналов при длительности информационной посылки T=var и модуле pi=var (фиг.3г).Mode 2.2 - the formation of complex RF signals with the duration of the information sending T = var and the module p i = var (Fig. 3d).
Следовательно, предлагаемое устройство позволяет значительно повысить имитостойкость систем связи специального назначения, так как имеется возможность изменять тип (или вид), форму и состав ДЧ сигналов, что обеспечивается изменением вида манипулирующей функции, непосредственно отвечающей за свойства ДЧС. Кроме того, в любом фиксированном режиме информационные посылки ИП каждого i определенного канала в каждом последующем групповом интервале времени Trpi будут менять структуру ДЧС, что обеспечивает гарантированную «случайность» для стороннего несанкционированного наблюдателя принадлежности конкретного вида (структуры) ДЧС конкретному информационному каналу. Так что в фиксированном режиме число возможных вариантов принадлежности конкретного вида ДЧС - информационной посылке конкретного канала равна Кв=Nк×рn, отсюда число , где Кв можно трактовать как «ключевое число» для каждого режима. Кв тем самым регулируется как числом каналов Nк, так и т.е. увеличивая только число каналов Nк, уже можно повышать имитостойкость информационной системы, приходящейся на 1 канал (фигура 7).Therefore, the proposed device can significantly increase the imitability of communication systems for special purposes, since it is possible to change the type (or type), shape and composition of the RF signals, which is provided by changing the form of the manipulating function that is directly responsible for the properties of the AFS. In addition, in any fixed mode, the informational messages of the IP of each i specific channel in each subsequent group time interval T rpi will change the structure of the DFS, which ensures guaranteed "randomness" for an unauthorized observer of belonging of a specific type (structure) of DFS to a particular information channel. So in a fixed mode, the number of possible options for belonging to a particular type of DFS - the information package of a particular channel is equal to K in = N to × p n , hence the number , where K in can be interpreted as a “key number” for each mode. K in this way is regulated by both the number of channels N k and those. by increasing only the number of channels N k , it is already possible to increase the imitability of the information system per channel 1 (figure 7).
На фигуре 7а и б показано, что при числе каналов, равном трем (фиг.7а), и числе кодовых остатков, равном пяти (фиг.7б), «ключевое число» равно пятнадцати. Например, первому каналу будет соответствовать один и тот же ДЧС с интервалом Кв=15. При увеличении числа кодовых остатков (увеличивается число возможных ДЧС) на фигуре 7в и г показано, что при увеличении числа кодовых остатков с пяти до семи «ключевое число» Кв=21. Но не всегда выполняется равенство Кв=Nк×рn при числе каналов, равном числу кодовых остатков (числу ДЧС), каждому каналу соответствует постоянно один и тот же ДЧС. Например, на фигуре 8а и б показано, что при числе каналов, равном трем, и числе кодовых остатков, равном трем, Кв≠Nк×рn≠9.Figures 7a and b show that with the number of channels equal to three (Fig.7a) and the number of code residues equal to five (Fig.7b), the "key number" is fifteen. For example, the same channel will correspond to the first channel with an interval of K in = 15. With an increase in the number of code residues (an increase in the number of possible DFS) in figures 7c and d, it is shown that with an increase in the number of code residues from five to seven, the “key number" K b = 21. But the equality K in = N to × p n is not always fulfilled with the number of channels equal to the number of code residues (the number of DFS), each channel always has the same DFS. For example, figure 8a and b shows that with the number of channels equal to three, and the number of code residues equal to three, K in ≠ N to × p n ≠ 9.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет достичь следующего уровня имитостойкости и скрытности передачи информации. Так как где Тем самым имитостойкость регулируется как числом каналов Nк, так и т.е. увеличивая только число каналов NK уже можно повышать имитостойскость информационной системы.Thus, the proposed device allows you to achieve the next level of resistance and stealth information transfer. As Where Thus, the imitation resistance is regulated by both the number of channels N k and those. by increasing only the number of channels N K it is already possible to increase the imitability of the information system.
Предлагаемое устройство может найти применение в прикладной вычислительной технике, технике связи, в системах связи специального назначения со сложными сигналами.The proposed device can find application in applied computer technology, communication technology, in communication systems for special purposes with complex signals.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011106552/08A RU2451327C1 (en) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Apparatus for forming spoofing resistant systems of discrete-frequency signals with information time-division multiplexing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011106552/08A RU2451327C1 (en) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Apparatus for forming spoofing resistant systems of discrete-frequency signals with information time-division multiplexing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2451327C1 true RU2451327C1 (en) | 2012-05-20 |
Family
ID=46230874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011106552/08A RU2451327C1 (en) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Apparatus for forming spoofing resistant systems of discrete-frequency signals with information time-division multiplexing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2451327C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2620725C2 (en) * | 2015-06-11 | 2017-05-29 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное училище имени генерала армии С.М. Штеменко" Министерства обороны Российской Федерации | Device for forming spoofing resistant nonlinear recurrent sequences |
| RU2626331C1 (en) * | 2016-07-22 | 2017-07-26 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное училище имени генерала армии С.М. Штеменко" Министерства обороны Российской Федерации | Device for formation of systems of double derivatives of code discrete-frequency signals |
| RU2641238C2 (en) * | 2013-01-25 | 2018-01-16 | Сони Корпорейшн | Signal processing device, signal processing method and program |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1709297A2 (en) * | 1989-11-03 | 1992-01-30 | Ставропольское высшее военное инженерное училище связи им.60-летия Великого Октября | Device for multiplication of halua fields arbitrary members |
| RU2007032C1 (en) * | 1990-12-17 | 1994-01-30 | Иван Дмитриевич Горбенко | Device which produces members of multiplicative groups of galois fields gf(p) |
| RU2007036C1 (en) * | 1991-04-30 | 1994-01-30 | Вячеслав Иванович Петренко | Device which produces members of multiplicative groups of galois fields gf(p) |
| EP1226460B1 (en) * | 1999-11-04 | 2007-03-07 | Intel Corporation | Tunable add-drop and cross-connect devices |
-
2011
- 2011-02-21 RU RU2011106552/08A patent/RU2451327C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1709297A2 (en) * | 1989-11-03 | 1992-01-30 | Ставропольское высшее военное инженерное училище связи им.60-летия Великого Октября | Device for multiplication of halua fields arbitrary members |
| RU2007032C1 (en) * | 1990-12-17 | 1994-01-30 | Иван Дмитриевич Горбенко | Device which produces members of multiplicative groups of galois fields gf(p) |
| RU2007036C1 (en) * | 1991-04-30 | 1994-01-30 | Вячеслав Иванович Петренко | Device which produces members of multiplicative groups of galois fields gf(p) |
| EP1226460B1 (en) * | 1999-11-04 | 2007-03-07 | Intel Corporation | Tunable add-drop and cross-connect devices |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2641238C2 (en) * | 2013-01-25 | 2018-01-16 | Сони Корпорейшн | Signal processing device, signal processing method and program |
| RU2620725C2 (en) * | 2015-06-11 | 2017-05-29 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное училище имени генерала армии С.М. Штеменко" Министерства обороны Российской Федерации | Device for forming spoofing resistant nonlinear recurrent sequences |
| RU2626331C1 (en) * | 2016-07-22 | 2017-07-26 | федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Краснодарское высшее военное училище имени генерала армии С.М. Штеменко" Министерства обороны Российской Федерации | Device for formation of systems of double derivatives of code discrete-frequency signals |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2684269C (en) | Digital generation of a chaotic numerical sequence | |
| US8145692B2 (en) | Digital generation of an accelerated or decelerated chaotic numerical sequence | |
| US8180055B2 (en) | Cryptographic system incorporating a digitally generated chaotic numerical sequence | |
| US3790768A (en) | Random number generator | |
| Gong et al. | Fast discrete Fourier spectra attacks on stream ciphers | |
| Mandal et al. | Cryptographically strong de Bruijn sequences with large periods | |
| US20240168721A1 (en) | Apparatus for generating a plurality of ultra-high speed pseudo-random signals and multichannel pseudo-random noise modulation device thereof | |
| CN102736891A (en) | Design of parallel adjustable pseudorandom sequence generator | |
| RU2451327C1 (en) | Apparatus for forming spoofing resistant systems of discrete-frequency signals with information time-division multiplexing | |
| CN105354008A (en) | Output circuit and output method of random number generator | |
| GB2242044A (en) | Pseudo-random sequence generators | |
| Jalilian et al. | Hardware implementation of a chaotic pseudo random number generator based on 3d chaotic system without equilibrium | |
| CN108872902A (en) | waveform output method and device | |
| RU2446444C1 (en) | Pseudorandom sequence generator | |
| CN101127575B (en) | An equably distributed random number generator and its generation method | |
| RU92270U1 (en) | Pseudorandom Binary Sequence Generator | |
| RU2553057C1 (en) | Device to generate systems of double derivative non-linear recurrent sequences | |
| RU151948U1 (en) | NONLINEAR Pseudorandom Sequence Generator | |
| RU2549524C1 (en) | Generator of nonlinear pseudorandom sequences | |
| RU104336U1 (en) | Pseudorandom Sequence Generator | |
| RU2626331C1 (en) | Device for formation of systems of double derivatives of code discrete-frequency signals | |
| CN106125054A (en) | Digital phase control array antenna intermediate-freuqncy signal simulation source generating device | |
| RU2327200C1 (en) | Random sequences generator | |
| SU824212A1 (en) | Device for testing m-sequence shaper | |
| RU2669506C1 (en) | Method of transmission complication of non-linear recurrent sequences in the form of codes of quadratic residues existing in simple galois fields gf(p) and device for its implementation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140222 |