Известия Саратовского университета.

Новая серия. Серия Физика

ISSN 1817-3020 (Print)
ISSN 2542-193X (Online)

Для цитирования:

Пономаренко В. И., Лапшева Е. Е., Навроцкая Е. В., Ишбулатов Ю. М., Прохоров М. Д. Системы передачи информации с корреляционным приемом на базе генераторов с динамическим хаосом // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика. 2020. Т. 20, вып. 3. С. 202-209. DOI: 10.18500/1817-3020-2020-20-3-202-209

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Опубликована онлайн: 
31.08.2020
Полный текст в формате PDF(Ru):
скачать
(загрузок: 229)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Радиофизика, электроника, акустика
УДК: 
621.37
DOI: 
10.18500/1817-3020-2020-20-3-202-209

Системы передачи информации с корреляционным приемом на базе генераторов с динамическим хаосом

Авторы: 
Пономаренко Владимир Иванович, Саратовский филиал Института радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова РАН
Лапшева Елена Евгеньевна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Навроцкая Елена Владимировна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Ишбулатов Юрий Михайлович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Прохоров Михаил Дмитриевич, Саратовский филиал Института радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова РАН
Аннотация: 

Объектом исследования являются системы передачи информации, основанные на методах корреляционного приема. Целью исследования является сравнительная оценка помехоустойчивости трех различных систем передачи информации при одних и тех же уровнях внешнего шума. Использованы методы численного моделирования систем с запаздыванием. Для автоколебательных систем с запаздыванием использован подход, применяющийся в системах передачи информации на основе корреляционного приема. Показано, что принцип корреляционного приема, который используется в классических системах передачи информации, может быть использован и в том случае, когда в качестве опорных сигналов используются хаотические сигналы, генерируемые автоколебательными системами со сложным поведением. При этом помехоустойчивость такой системы связи приближается к помехоустойчивости классической системы передачи информации.

Ключевые слова: 
системы передачи информации
широкополосные сигналы
хаотическая несущая
корреляционный прием
Список источников: 
  1. Андреев Ю. В., Гуляев Ю. В., Кузьмин Л. В., Дмитриев А. С., Ефремова Е. В., Кузьмин Л. В, Лазарев В. А., Рыжов А. И., Мохсени Т. И. Процессы передачи и обработки информации в системах со сложной динамикой / под ред. А. С.Дмитриева, Е. В. Ефремовой. М. : Техносфера, 2019. 320 с.
  2. Короновский А. А., Москаленко О. И., Храмов А. Е. О применении хаотической синхронизации для скрытой передачи информации // Успехи физических наук. 2009. Т. 179, № 12. С. 1281–1310. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.0179.200912c.1281
  3. Ren H.-P., Bai C., Liu J., Baptista M. S., Grebogi C. Experimental validation of wireless communication with chaos // Chaos. 2016. Vol. 26. 083117. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4960787
  4. Кульминский Д. Д., Пономаренко В. И., Караваев А. С., Прохоров М. Д. Устойчивая к шумам система скрытой передачи информации на хаотическом генераторе с запаздыванием с переключаемым временем задержки // Журнал технической физики. 2016. Т. 86, вып. 5. С. 1–8.
  5. Yao J.-L., Li C., Ren H.-P., Grebogi C. Chaos-based wireless communication resisting multipath effects // Physical Review E. 2017. Vol. 96. 032226. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevE.96.032226
  6. Carroll T. L. Chaos for low probability of detection communications // Chaos, Solitons & Fractals. 2017. Vol. 103. P. 238–245. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chaos.2017.06.011
  7. Kolumban G., Kennedy M. P. The role of synchronization in digital communication using chaos-part II : Chaotic modulation and chaotic synchronization // IEEE Trans. on Circuits and Systems – I: Fundamental Theory and Applications. 1998. Vol. 45, № 11. P. 1129–1140.
  8. Tao Y. A survey of chaotic secure communication systems // Intern. J. Comput. Cogn. 2004. Vol. 2, № 2. P. 81–130.
  9. Wang M., Wang X., Pei B. A new digital communication scheme based on chaotic modulation // Nonlinear Dynamics. 2012. Vol. 67. P. 1097–1104. DOI: https://doi.org/10.1007/s11071-011-0053-z
  10. Kolumban G., Kennedy M. P. The role of synchronization in digital communication using chaos-part III : Performance bounds for correlation receivers // IEEE Trans. on Circuits and Systems – I : Fundamental Theory and Applications. 2000. Vol. 47, № 12. P. 1673–1683.
  11. Капранов М. В., Томашевский А. И. Система скрытной связи с использованием корреляционного приема и синхронного хаотического отклика // Электромагнитные волны и электронные системы. 2003. Т. 8, № 3. С. 35–48.
  12. Rohdea G. K., Nichols J. M., Bucholtz F. Chaotic signal detection and estimation based on attractor sets : Applications to secure communications // Chaos. 2008. Vol. 18. 013114. DOI: https://doi.org/10.1063/1.2838853
  13. Corron N. J., Blakely J. N., Stahl M. T. A matched fi lter for chaos // Chaos. 2010. Vol. 20. 023123. DOI: https://doi.org/10.1063/1.3432557
  14. Carroll T. L., Rachford F. J. Chaotic sequences for noisy environments // Chaos. 2016. Vol. 26. 103104. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4964348
  15. Prokhorov M. D., Ponomarenko V. I., Kulminskiy D. D., Koronovskii A. A., Moskalenko O. I., Hramov A. E. Resistant to noise chaotic communication scheme exploiting the regime of generalized synchronization // Nonlinear Dynamics. 2017. Vol. 87, № 3. P. 2039–2050. DOI: https://doi.org/10.1007/s11071-016-3174-6
  16. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение / изд. 2-е, испр. ; пер. с англ. М. : Издательский дом «Вильямс», 2003. 1004 с.
  17. Ikeda K., Matsumoto K. High-dimensional chaotic behavior in systems with time-delayed feedback // Physica D. 1987. Vol. 29. P. 223–235. DOI: https://doi.org/10.1016/0167-2789(87)90058-3
  18. Пономаренко В. И., Навроцкая Е. В., Кульминский Д. Д., Прохоров М. Д. Оценка конфиденциальности системы передачи информации на основе хаотического генератора с запаздыванием и переключаемым временем задержки // Информационноуправляющие системы. 2019. № 4. С. 54–61. DOI: https://doi.org/10.31799/1684-8853-2019-4-54-61
  19. Hou T. T., Yi L. L., Yang X. L., Ke J. X., Hu Y., Yang Q., Zhou P., Hu W. S. Maximizing the security of chaotic optical communications // Optics Express. 2016. Vol. 24, № 20. 23439. DOI: https://dx.doi.org/10.1364/OE.24.023439
  20. Чуб Р. О., Пономаренко В. И., Прохоров М. Д. Способ передачи информации с использованием предсказательной модели в связанных системах с запаздыванием // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Физика. 2018. Т. 18, вып. 2. С. 84–91. DOI: https://doi.org/10.18500/1817-3020-2018-18-2-84-91
  21. Дмитриев А. С., Панас А. И. Динамический хаос : новые носители информации для систем связи. М. : Физматлит, 2002. 252 с.
  • 1142 просмотра