ПЕРЕДАЧА ДВОИЧНЫХ ДАННЫХ НА ХАОТИЧЕСКИ СФОРМИРОВАННЫХ НЕСУЩИХ ЧАСТОТАХ


https://doi.org/10.32603/1993-8985-2018-21-5-5-12

Полный текст:


Аннотация

Впервые предложен и экспериментально исследован метод передачи и приема двоичных данных, использующий динамический хаос в качестве источника множества несущих частот. На стороне сервера формируется информационный сигнал в форме сетки частот с хаотически меняющимися частотами спектра, амплитуды которых соответствуют передаваемому информационному сообщению. На стороне клиента происходит восстановление передаваемой информации по хаотически выбранным спектральным окнам. Синхронизация генераторов динамического хаоса сервера и клиента происходит средствами TCP/IP-протокола. Предлагаемый метод обеспечивает передачу информационного сообщения по каналу связи совместно с фоновым сигналом, мощность которого в значительной степени превышает мощность информационного. Такое соотношение мощностей позволяет реализовать скрытную передачу информационного сообщения в двоичной форме. В качестве фонового сигнала может быть использован другой информационный сигнал, в частности, голосовое сообщение. Добавление маломощного сигнала в форме хаотически сформированной сетки частот не приводит к значительным изменениям фонового сигнала ни в спектральной, ни во временных областях. Таким образом, предлагаемый способ позволит реализовать вторичное использование канала связи. Исследовано влияние на соотношение сигнал-шум порядка фильтра, реализующего спектральные окна в приемнике, и ширины спектрального окна. Показана возможность снижения соотношения сигнал-шум при увеличении порядка фильтра и ширины спектрального окна.

Об авторах

М. С. Гребенев
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина)
Россия

Гребенев Максим Сергеевич – бакалавр по направлению "Электроника и наноэлектроника" (2018), магистрант 1-го курса Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина). Сфера научных интересов – динамический хаос, методы передачи информационных сигналов.

ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376



А. В. Кондрашов
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина)
Россия

Кондрашов Александр Викторович – кандидат физико-математических наук (2012), доцент кафедры физической электроники и технологии Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина). Автор 26 научных работ. Сфера научных интересов – нелинейная волновая динамика и хаос; cолитоны; радиофотоника.

ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376



В. В. Перепеловский
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина)
Россия

Перепеловский Вадим Всеволодович – кандидат физико-математических наук (1992), доцент (1995) кафедры физической электроники и технологии Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина). Автор более 30 научных работ. Сфера научных интересов – хаос; моделирование приборов твердотельной электроники.

ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376



Список литературы

1. Дмитриев А. С., Панас А. И. Динамический хаос: новые носители информации для систем связи. М.: Физматлит, 2002. 252 с.

2. Chaos-Based Communications at High Bit Rates Using Commercial Fibre-Optic Links / A. Argyris, D. Syvridis, L. Larger, V. Annovazzi-Lodi, P. Colet, I. Fischer, J. Garcia-Ojalvo, C. R. Mirasso, L. Pesquera, K. A. Shore // Nature. 2005. Vol. 438 (7066). P. 343–346.

3. Chaotic Ultra-Wideband Over Fiber Link Based on Optical Feedback Laser Diode / M. Zhang, J. Zheng, A. Wang, Y. Wang, J. Jiang, T. Liu // Microwave and optical technology letters. 2013. Vol. 55, No 7. P. 1504–1507.

4. Flores B. C., Solis E. A., Thomas G. Chaotic Signals for Wideband Radar Imaging // Intern. Society for Optics and Photonics. 2002. Vol. 4727. P. 100–111.

5. Radar Signal Design Using Chaotic Signals / A. Ashtari, G. Thomas, H. Garces, B. C. Flores // Intern. Waveform Diversity and Design Conf., Pisa, Italy, June 4–8, 2007. Piscataway: IEEE, 2007. P. 353–357.

6. Principles of Chaotic Signal Radar / Z. Liu, X. Zhu, W. Hu, F. Jiang // Intern. J. of Bifurcation and Chaos. 2007. Vol. 17. P. 1735–1739.

7. Lin F. Y., Liu J. M. Chaotic Radar Using Nonlinear Laser Dynamics // IEEE J. Quantum Electron. 2004. Vol. 40, No 6. P. 815–820.

8. Implementation of 140 Gb/s True Random Bit Generator Based on a Chaotic Photonic Integrated Circuit / A. Argyris, S. Deligiannidis, E. Pikasis, A. Bogris, D. Syvridis // Optics express. 2010. Vol. 18, iss. 18. P. 18763–18768. Статья поступила в редакцию 27 сентября 2018 г.

9. Akgul A., Li C., Pehlivan I. Amplitude Control Analysis of a Four-Wing Chaotic Attractor, its Electronic Circuit Designs and Microcontroller-Based Random Number Generator // J. Circuit syst comp. 2017. Vol. 26, No 12. Art. 1750190.

10. Dmitriev A. S., Efremova E. V. Radio-Frequency Illumination Sources Based on Ultrawideband Microgenerators of Chaotic Oscillations // Tech. Phys. Lett. 2017. Vol. 43, iss. 1. P. 42–45.

11. Dedieu H., Kennedy M. P., Hasler M. Chaos Shift Keying: Modulation and Demodulation of a Chaotic Carrier Using Self-Synchronizing Chua's Circuits // IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Analog and Digital Signal Processing. 1993. Vol. 40, No 10. P. 634–642.

12. Yang T., Chua L. O. Secure Communication via Chaotic Parameter Modulation // IEEE Trans. Circuits Syst.: I Regular Papers. 1996. Vol. 43, iss. 9. P. 817–819.

13. Pat. US No 5291555. Communication Using Synchronized Chaotic Systems / K. Cuomo, A. Oppenheim. 1994.

14. Terry J. R., VanWiggeren G. D. Chaotic Communication Using Generalized Synchronization // Chaos, Solitons and Fractals. 2000. Vol. 12. P. 145–152.

15. Koronovskii A. A., Moskalenko O. I., Hramov A. E. On the Use of Chaotic Synchronization for Secure Communication // Physics-Uspekhi (Advances in Physical Sciences). 2009. Vol. 52, No 12. P. 1213–1239.

16. Lorenz E. N. Deterministic Nonperiodic Flow // J. of the Atmospheric Sciences. 1963. Vol. 20. P. 130–141.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Гребенев М.С., Кондрашов А.В., Перепеловский В.В. ПЕРЕДАЧА ДВОИЧНЫХ ДАННЫХ НА ХАОТИЧЕСКИ СФОРМИРОВАННЫХ НЕСУЩИХ ЧАСТОТАХ. Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2018;(5):5-12. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2018-21-5-5-12

For citation: Grebenev M.S., Kondrashov A.V., Perepelovsky V.V. BINARY DATA TRANSMISSION ON CHAOTICALLY FORMED CARRIER FREQUENCIES. Journal of the Russian Universities. Radioelectronics. 2018;(5):5-12. (In Russ.) https://doi.org/10.32603/1993-8985-2018-21-5-5-12

Просмотров: 77

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1993-8985 (Print)