Опубликована: 2025-04-16
Раздел
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ И РАДИОТЕХНИКА
Аннотация
Аннотация. Представлены результаты моделирования системы передачи информации, использующей метод мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) и скремблированием формируемых сигналов. Для скремблирования используется формирователь псевдослучайных сигналов, построенный на основе системы Лоренца, подверженной квазирезонансным воздействиям. Приведены результаты влияния глубины модуляции параметров временной сетки динамической системы Лоренца на статистические характеристики псевдослучайных сигналов. Рассмотрено влияние глубины модуляции параметров временной сетки дискретно-нелинейной системы Лоренца на параметры энергетической эффективности и защищённости информации систем связи с OFDM для различных значений интервала выборки двоичных символов при формировании псевдослучайных сигналов. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании систем передачи информации с OFDM в части статистического моделирования и генерации псевдослучайных сигналов.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
псевдослучайный сигнал; OFDM; скремблирование сигналов; система Лоренца; статистические характеристики; глубина модуляции
Литература
1. Van Nee, R. and deWild A. Reducing the peak-to-average power ratio of OFDM // VTC '98. 48th IEEE Vehicular Technology Conference. Path-way to Global Wireless Revolution. 1998. Vol. 3. Pp. 2072-2076. doi: 10.1109/VETEC.1998.686121.
2. Li X. and Cimini L.J. Effects of clipping and filtering on the performance of OFDM // IEEE Com-mun. Letter. 1998. Vol. 2, no 20. Pp. 131–133. doi: 10.1109/4234.673657.
3. Slimane S.B. Peak-to-average power ratio re-duction of OFDM signals using pulse shaping // IEEE. Global Telecommunications Conference. Conference Record, 2000. Vol. 3. Pp. 1412–1416. doi: 10.1109/GLOCOM.2000.891871
4. Jones A. E. and Wilkinson T. A. Combined coding for errorcontrol and increased robustness to system nonlinearities in OFDM // Proceedings of Ve-hicular Technology Conference – VTC. 1996. Vol. 2. Pp. 904-908. doi: 10.1109/VETEC.1996.501442
5. Davis J. A. and Jedwab J. Peak-to-mean power control for OFDM transmission using Golay sequences and ReedMuller codes // Electronics Let-ters. 1997. Vol. 33, no. 4. Pp. 267268.
6. Jeon, W.G., Chang, K.H., and Cho, Y.S. An adaptive data predistorter for compensation of non-linear distortion in OFDM systems // IEEE Transac-tions on Communications. 1997. Vol. 45, no. 10. Pp. 1167-1171. doi: 10.1109/26.634677.
7. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией не-сущей псевдослучайной последовательностью / В.И. Борисов, А.Е. Зинчук, А.Е. Лимарев и др.; Под ред. В.И. Борисова. М.: Радио и связь, 2003. 640 с.
8. Dmitriev A.S., Panas A.I. Dynamic chaos: new invormation carriers for telecommunication sys-tems. Moscow: Publishing House for Physics and Mathematics Literature, 2002. 252 p.
9. Afanas'ev V.V., Loginov S.S. Pulse random processes in analysis and diagnostics of nonlinear systems with dynamic chaos // Journal of Communi-cations Technology and Electronics. 2013. Vol. 58. no 4. P. 340-346. DOI: 10.7868/S0033849413040013.
10. Information Scrambling by Lorenz System Based Sequences in OFDM / S. S. Loginov, M. Y. Zuev, Y. G. Agacheva et al // 2020 Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Tele-communications (SYNCHROINFO). 2020. Pp. 1-4. doi: 10.1109/SYNCHROINFO49631.2020.9166047.
11. Зуев М. Ю. Комплексное повышение эф-фективности радиоэлектронных устройств и си-стем передачи информации с OFDM на основе не-линейных систем с динамическим хаосом // Физи-ка волновых процессов и радиотехнические си-стемы. 2022. Vol. 25, no 1. Pp. 55-64. doi: 10.18469/1810-3189.2022.25.1.55-64.
12. Zuev M. Y., Sivintseva O. A. Pseudorandom Sequences Generated by Modified Lorentz System // 2021 Systems of Signal Synchronization,
Generating and Processing in Telecommunications (SYNCHROINFO). 2021. Pp. 1-4. doi: 10.1109/SYNCHROINFO51390.2021.
13. Loginov S. S., Zuev M. Y. and Agacheva Y. G. A Pseudorandom Signal Generator Based on the Lo-rentz System Subjected to Quasi-Resonant Action // 2020 Wave Electronics and its Application in Infor-mation and Telecommunication Systems (WECONF). 2020, Pp. 1-4. doi: 10.1109/WECONF48837.2020.9131530.
14. Zuev M. Y. and Loginov S. S. Generation of pseudo-random signals based on a modified Lorenz system, realized over a Galois finite field // 2018 Sys-tems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications. 2018. Pp. 1-4, doi: 10.1109/SOSG.2018.8350594.
15. Loginov S.S., Afanasiev V.V. Poly-Gaussian models in describing the signals of Lorenz dynamic system. // Systems of Signals Generating and Pro-cessing in the Field of on Board Communications. 2018. Pp. 1-4. doi: 10.1109/SOSG.2018.8350616.
16. Afanasyev V. V., Zuev M. Yu. Quasi-Resonant Effects on Systems with Dynamic Chaos // 2020 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF). 2020. Pp. 1-4. doi: 10.1109/WECONF48837.2020.9131466.
17. Зуев М. Ю., Кафаров К. М., Логинов С.С. О взаимосвязи показателей хаотической динамики и статистических характеристик псевдослучай-ных сигналов на основе нелинейных систем Ло-ренца и Чуа // Вестник Поволжского государ-ственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные си-стемы. 2021. № 2(50). С. 21-29. doi: 10.25686/2306-2819.2021.2.21.
18. Zuev M. Y., Sivintseva O. A., Loginov S. S. Pseudo-Random Signal Generator Based on the Rössler System Implemented Over a Finite Galois Field // 2020 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF). 2020. Pp.1-4. doi: 10.1109/WECONF48837.2020.9131522.
19. Афанасьев В.В., Логинов С.С., Поль-ский Ю.Е. Статистические характеристики двоич-ных псевдослучайных сигналов, формируемых на основе систем Дмитриева-Кислова и Анищенко-Астахова // Инфокоммуникационные технологии. 2012. T. 10, № 2. С. 4-7.
20. Варакин Л.Е. Системы связи с шумопо-добными сигналами. М.: Радио и связь, 1985. 384 с.
21. Султанов А.Х., Мешков И.К., Ишмия-ров А.А. Метод повышения энергетической эффек-тивности систем OFDM, основанный на уменьше-нии пик-фактора // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2018. Т. 21, № 3. С. 25-31.
22. Local Shannon entropy measure with statis-tical tests for image randomness / Y. Wu, Y.C. Zhou, G. Saveriades et al // Information Sciences. 2013. 222(323). Pp. 323–342. doi:10.1016/j.ins.2012.07.049
2. Li X. and Cimini L.J. Effects of clipping and filtering on the performance of OFDM // IEEE Com-mun. Letter. 1998. Vol. 2, no 20. Pp. 131–133. doi: 10.1109/4234.673657.
3. Slimane S.B. Peak-to-average power ratio re-duction of OFDM signals using pulse shaping // IEEE. Global Telecommunications Conference. Conference Record, 2000. Vol. 3. Pp. 1412–1416. doi: 10.1109/GLOCOM.2000.891871
4. Jones A. E. and Wilkinson T. A. Combined coding for errorcontrol and increased robustness to system nonlinearities in OFDM // Proceedings of Ve-hicular Technology Conference – VTC. 1996. Vol. 2. Pp. 904-908. doi: 10.1109/VETEC.1996.501442
5. Davis J. A. and Jedwab J. Peak-to-mean power control for OFDM transmission using Golay sequences and ReedMuller codes // Electronics Let-ters. 1997. Vol. 33, no. 4. Pp. 267268.
6. Jeon, W.G., Chang, K.H., and Cho, Y.S. An adaptive data predistorter for compensation of non-linear distortion in OFDM systems // IEEE Transac-tions on Communications. 1997. Vol. 45, no. 10. Pp. 1167-1171. doi: 10.1109/26.634677.
7. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией не-сущей псевдослучайной последовательностью / В.И. Борисов, А.Е. Зинчук, А.Е. Лимарев и др.; Под ред. В.И. Борисова. М.: Радио и связь, 2003. 640 с.
8. Dmitriev A.S., Panas A.I. Dynamic chaos: new invormation carriers for telecommunication sys-tems. Moscow: Publishing House for Physics and Mathematics Literature, 2002. 252 p.
9. Afanas'ev V.V., Loginov S.S. Pulse random processes in analysis and diagnostics of nonlinear systems with dynamic chaos // Journal of Communi-cations Technology and Electronics. 2013. Vol. 58. no 4. P. 340-346. DOI: 10.7868/S0033849413040013.
10. Information Scrambling by Lorenz System Based Sequences in OFDM / S. S. Loginov, M. Y. Zuev, Y. G. Agacheva et al // 2020 Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Tele-communications (SYNCHROINFO). 2020. Pp. 1-4. doi: 10.1109/SYNCHROINFO49631.2020.9166047.
11. Зуев М. Ю. Комплексное повышение эф-фективности радиоэлектронных устройств и си-стем передачи информации с OFDM на основе не-линейных систем с динамическим хаосом // Физи-ка волновых процессов и радиотехнические си-стемы. 2022. Vol. 25, no 1. Pp. 55-64. doi: 10.18469/1810-3189.2022.25.1.55-64.
12. Zuev M. Y., Sivintseva O. A. Pseudorandom Sequences Generated by Modified Lorentz System // 2021 Systems of Signal Synchronization,
Generating and Processing in Telecommunications (SYNCHROINFO). 2021. Pp. 1-4. doi: 10.1109/SYNCHROINFO51390.2021.
13. Loginov S. S., Zuev M. Y. and Agacheva Y. G. A Pseudorandom Signal Generator Based on the Lo-rentz System Subjected to Quasi-Resonant Action // 2020 Wave Electronics and its Application in Infor-mation and Telecommunication Systems (WECONF). 2020, Pp. 1-4. doi: 10.1109/WECONF48837.2020.9131530.
14. Zuev M. Y. and Loginov S. S. Generation of pseudo-random signals based on a modified Lorenz system, realized over a Galois finite field // 2018 Sys-tems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications. 2018. Pp. 1-4, doi: 10.1109/SOSG.2018.8350594.
15. Loginov S.S., Afanasiev V.V. Poly-Gaussian models in describing the signals of Lorenz dynamic system. // Systems of Signals Generating and Pro-cessing in the Field of on Board Communications. 2018. Pp. 1-4. doi: 10.1109/SOSG.2018.8350616.
16. Afanasyev V. V., Zuev M. Yu. Quasi-Resonant Effects on Systems with Dynamic Chaos // 2020 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF). 2020. Pp. 1-4. doi: 10.1109/WECONF48837.2020.9131466.
17. Зуев М. Ю., Кафаров К. М., Логинов С.С. О взаимосвязи показателей хаотической динамики и статистических характеристик псевдослучай-ных сигналов на основе нелинейных систем Ло-ренца и Чуа // Вестник Поволжского государ-ственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные си-стемы. 2021. № 2(50). С. 21-29. doi: 10.25686/2306-2819.2021.2.21.
18. Zuev M. Y., Sivintseva O. A., Loginov S. S. Pseudo-Random Signal Generator Based on the Rössler System Implemented Over a Finite Galois Field // 2020 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF). 2020. Pp.1-4. doi: 10.1109/WECONF48837.2020.9131522.
19. Афанасьев В.В., Логинов С.С., Поль-ский Ю.Е. Статистические характеристики двоич-ных псевдослучайных сигналов, формируемых на основе систем Дмитриева-Кислова и Анищенко-Астахова // Инфокоммуникационные технологии. 2012. T. 10, № 2. С. 4-7.
20. Варакин Л.Е. Системы связи с шумопо-добными сигналами. М.: Радио и связь, 1985. 384 с.
21. Султанов А.Х., Мешков И.К., Ишмия-ров А.А. Метод повышения энергетической эффек-тивности систем OFDM, основанный на уменьше-нии пик-фактора // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2018. Т. 21, № 3. С. 25-31.
22. Local Shannon entropy measure with statis-tical tests for image randomness / Y. Wu, Y.C. Zhou, G. Saveriades et al // Information Sciences. 2013. 222(323). Pp. 323–342. doi:10.1016/j.ins.2012.07.049
