Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ путей повышения защищенности систем передачи информации с кодовым разделением каналов. постановка задачи 11
1.1. Анализ принципа функционирования существующих систем передачи информации с кодовым разделением каналов 11
1.2. Выбор критериев защищенности систем передачи информации с кодовым разделением каналов 20
1.3.Оценка защищенности существующих систем передачи информации с кодовым разделением каналов 24
1.4.Анализ путей повышения защищенности систем передачи информации с кодовым разделением каналов и постановка задач исследований 28
Выводы 31
2. Разработка алгоритма оценки статистических свойств корреляционных функций сигналов в ансамбле дискретных ортогональных многоуровневых сигналов 34
2.1. Математическая модель ансамбля дискретных ортогональных многоуровневых сигналов 34
2.2. Оценка помехоустойчивости приема сложных сигналов с реальными корреляционными функциями 35
2.3. Алгоритм оценки статистических свойств корреляционных функций сигналов в ансамбле дискретных ортогональных многоуровневых сигналов 38
Выводы 45
3. Разработка метода построения ансамблей дискретних ортогональных многоуровневых сигналов и их математическое моделирование 46
3.1. Метод полного перебора коэффициентов бидиагональной симметрической матрицы 47
3.2. Метод случайного задания коэффициентов бидиагональной симметрической матрицы 51
3.3. Метод целенаправленного отбора ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов при случайном задании коэффициентов бидиагональной симметрической матрицы блочного вида 55
3.3.1. Корреляционные свойства сигнала, состоящего из двух частей 55
3.3.2. Определение влияния знаковой структуры бидиагональной симметрической матрицы и абсолютной величины её элементов 59
3.3.3. Алгоритм построения ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов и их математическое моделирование 70
3.4. Сравнительный анализ методов построения ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов 77
3.5. Сравнительная оценка структурной скрытности методов построения ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов 80
Выводы 84
4. Обоснование практических рекомендаций по применению ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов в защищенной системе передачи информации с кодовым разделением каналов 86
4.1. Особенности систем передачи информации с кодовым разделением каналов 86
4.2. Стохастический способ передачи информации в системе передачи информации с кодовым разделением каналов 88
4.3.Сравнительный анализ системы передачи информации с кодовым разделением каналов стандарта cdmaOne и системы передачи информации с кодовым разделением каналов со стохастической сменой ансамблей дискретных ортогональных сигналов 94
Выводы 97
Заключение 99
- Выбор критериев защищенности систем передачи информации с кодовым разделением каналов
- Оценка помехоустойчивости приема сложных сигналов с реальными корреляционными функциями
- Метод случайного задания коэффициентов бидиагональной симметрической матрицы
- Стохастический способ передачи информации в системе передачи информации с кодовым разделением каналов
Введение к работе
С бурным развитием информационной инфраструктуры нашей страны, увеличивается значение систем передачи дискретной информации по каналам связи. Особое место занимают системы передачи информации с дискретными ортогональными сигналами, например, сотовые системы подвижной радиосвязи стандарта CDMA. В них реализована технология многостанционного доступа с кодовым разделением каналов. Данная технология легла в основу большей части проектов стандартов, разрабатываемых для глобальных систем подвижной связи третьего поколения. В связи с чем, в настоящее время к системам передачи информации с кодовым разделением каналов (СПИ КРК) предъявляются повышенные требования к защищенности.
Защищенность передачи сообщений по радиоканалам СПИ КРК может быть достигнута путем обеспечения энергетической скрытности сигналов -переносчиков информации, структурной скрытности этих сигналов и информационной скрытности самого сообщения. При этом лишь направление повышения структурной скрытности, где основополагающую роль играет количество структур ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов (АДОМУС), наименее проработано в существующих СПИ КРК. Вследствие чего, целью в диссертационных исследованиях выбрано увеличение количества структур ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов с требуемыми корреляционными характеристиками, обеспечивающих повышение структурной скрытности систем передачи информации с кодовым разделением каналов, а объектом исследований - система передачи информации с кодовым разделением каналов.
Оценка защищенности существующих СПИ КРК в рамках повышения структурной скрытности показывает, что:
Для формирования АДОС используются линейные псевдослучайные последовательности (М-последовательности и коды Голда), которые не обеспечивают структурной скрытности шумоподобного сигнала из-за легкой предсказуемости.
Для формирования АДОС используется всегда лишь одна структура, причем известная (функции Уолша, OVSF).
3. Корреляционные свойства используемых АДОС не удовлетворяют условию малости боковых пиков функций корреляции сигналов в ансамбле.
Таким образом, в практике обнаруживается противоречие, заключающееся в том, что для формирования большого количества структур ансамблей дискретных ортогональных сигналов в существующих системах передачи информации с кодовым разделением каналов необходимо значительное увеличение их аппаратной сложности, поскольку единые принципы формирования структур ансамблей дискретных ортогональных сигналов не используются.
Дальнейший анализ путей повышения защищенности СПИ КРК, проводимый с целью отыскания в теории возможностей разрешить выявленное противоречие в практике, приводит следующему противоречию в теории: увеличение объема ансамбля известных структур неизбежно ведет ухудшению корреляционных свойств ансамблей сигналов.
Таким образом, проанализированные теоретические подходы повышения структурной скрытности СПИ КРК не позволяют разрешить выявленное противоречие в практике. Следовательно, необходимо усовершенствование метода векторного синтеза ортогональных сигналов для построения набора АДОМУС как одного из наиболее перспективных подходов. Однако корреляционные свойства формируемых данным способом набора ансамблей сигналов ранее не исследовались. Поэтому для разработки нового метода построения АДОМУС на основе векторного синтеза ортогональных сигналов необходимо математическое моделирование формируемых АДОМУС. В связи с этим, предметом исследований выбрана математическая модель ансамбля дискретных ортогональных многоуровневых сигналов.
В связи с этим, общая научная задача заключается в разработке метода построения ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов с заданными корреляционными свойствами, и их математическое моделирование.
Анализ возможных подходов к решению общей научной задачи
показал целесообразность ее декомпозиции на три частные научные задачи.
1. Разработка алгоритма оценки статистических свойств
корреляционных функций ансамбля дискретных ортогональных
многоуровневых сигналов.
Разработка метода построения ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов и их математическое моделирование.
Обоснование практических рекомендаций по стохастическому применению ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов в защищенной системе передачи информации с кодовым разделением каналов.
Методы исследований. Для решения поставленных задач использованы методы теории систем сигналов, математического моделирования, математической статистики, теории вероятности, сравнение, эксперимент.
Методы построения АДОС разработаны в трудах ЛитюкаВ.И, Варакина Л.Е., РазмахнинаМ.К., Дядюнова Н.Г., ПопенкоВ.С, Стиффлера Д., Хармута Х.Ф., Жука А.П. и др.
Научная новизна полученных результатов диссертационной работы состоит в том, что впервые разработаны:
Алгоритм оценки статистических свойств корреляционных функций сигналов в ансамбле, позволяющий оценить корреляционные свойства не отдельно взятого сигнала (автокорреляционные характеристики) или пары сигналов (взаимокорреляционные характеристики), а ансамбля сигналов в целом.
Метод и алгоритм целенаправленного отбора АДОМУС на основе блочного наращивания исходной БДСМ с заданным диапазоном корреляционных характеристик.
Программный комплекс, разработанный в математическом пакете MATLAB, реализующий алгоритм целенаправленного отбора АДОМУС на основе блочного наращивания исходной БДСМ с заданным диапазоном корреляционных характеристик.
Программный комплекс, разработанный в математическом пакете MATLAB, реализующий алгоритм случайного задания коэффициентов БДСМ и моделирования корреляционных свойств получаемых АДОМУС.
Практические рекомендации по стохастическому применению ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов в защищенной системе передачи информации с кодовым разделением каналов.
Практическая значимость. Разработан метод и алгоритм целенаправленного отбора АДОМУС на основе блочного наращивания исходной БДСМ с заданным диапазоном корреляционных характеристик, которые могут быть использованы в СПИ КРК с повышенной структурной скрытностью. Данные результаты защищены тремя свидетельствами о государственной регистрации программы для ЭВМ.
Достоверность и обоснованность полученных в диссертационной работе теоретических результатов и формируемых на их основе выводов обеспечивается строгостью проводимых математических выкладок. Справедливость выводов относительно эффективности предложенных методов и алгоритмов подтверждена компьютерным моделированием в среде MATLAB.
Реализация результатов диссертационной работы:
Разработанный метод построения АДОМУС и алгоритм оценки статистических свойств корреляционных функций АДОМУС внедрены в учебный процесс Ставропольского военного института связи ракетных войск в ходе проведения занятий по дисциплине «Системы цифровой радиосвязи», что подтверждено актом об использовании научных результатов в учебном процессе.
Программный комплекс, реализующий алгоритм целенаправленного отбора АДОМУС на основе блочного наращивания БДСМ был использован в Ростовском институте системной интеграции и наукоемких технологий при составлении технического задания на опытно-конструкторскую работу «Технология-Р» и выполнении опытно-конструкторской работы «Барбарис-ИС», проводимых по созданию систем сотовой связи нового поколения, что подтверждено актом о внедрении результатов диссертационного исследования.
Публикации. Основные материалы диссертационной работы опубликованы в 10 печатных работах, из них: 2 - в научных журналах, рекомендованных ВАК, 3 - в свидетельствах о государственной регистрации программы для ЭВМ.
Наиболее существенные положения и результаты, выдвигаемые для защиты:
1. Алгоритм оценки статистических свойств корреляционных функций сигналов в ансамбле дискретных ортогональных многоуровневых сигналов.
Метод и алгоритм целенаправленного отбора ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов на основе блочного наращивания исходной бидиагональнои симметрической матрицы с заданным диапазоном корреляционных характеристик.
Практические рекомендации по стохастическому применению ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов в защищенной системе передачи информации с кодовым разделением каналов.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 120 страницах основного текста, иллюстрируется 29 рисунками и 7 таблицами и состоит из введения, 4 разделов, заключения, списка используемых источников, содержащего 105 наименований и 2 приложений.
Во введении сформулированы цель исследований и объект, обосновано наличие противоречия в практике и противоречия в теории, обоснован предмет исследований, сформулирована общая и частные задачи исследований, раскрыта научная новизна и практическая ценность результатов работы, их достоверность и обоснованность, приведены сведения о публикациях результатов исследований.
В первом разделе последовательно проведен анализ функционирования существующих СПИ КРК, выбраны критерии защищенности СПИ КРК, произведена оценка существующих СПИ КРК, проанализированы пути повышения защищенности СПИ КРК и поставлены общие научные и частные задачи.
Второй раздел посвящен решению первой частной научной задачи. В ней разработан алгоритм оценки статистических свойств корреляционных функций сигналов в АДОМУС.
Третий раздел посвящен решению второй частной научной задачи. Здесь разработан метод построения АДОМУС и произведено математическое моделирование получаемых ансамблей сигналов.
Четвертый раздел содержит решение задачи по обоснованию практических рекомендаций по стохастическому применению АДОМУС в защищенной СПИ КРК.
В заключении приведены основные научные и практические результаты исследований, а так же предложены возможные направления дальнейших исследований.
Выбор критериев защищенности систем передачи информации с кодовым разделением каналов
Защищенность систем передачи информации с кодовым разделением каналов может быть достигнута путем обеспечения [47]: 1. Энергетической скрытности сигналов - переносчиков информации. 2. Структурной скрытности этих сигналов. 3. Информационной скрытности самого сообщения. Энергетическая и структурная скрытность являются важнейшими характеристиками сигнала, применяемого в системе радиосвязи. Энергетическая скрытность характеризует способность противостоять мерам, направленным на обнаружение сигнала разведывательным приемным устройством. Оценка энергетической скрытности системы радиосвязи с шумоподобными сигналами (ШПС) показывает, что чем больше ширина спектра ШПС, тем больше время анализа в обнаружителе сигнала. Кроме того, время анализа растет при увеличении требуемого отношения сигнал/шум на выходе обнаружителя. В результате оказывается, что эффективным средством повышения энергетической скрытности является расширение спектра ШПС до значений, определяемых отводимым на систему в целом частотным ресурсом [8].
Таким образом, используемые ШПС в СПИ КРК уже обладают высокой энергетической скрытностью. При таком сигнале СПИ способна работать при повышении помех над сигналом на 20-30 дБ, что и обеспечивает высокую скрытность излучений [56].
Наряду с обнаружением ШПС возникает задача определения параметров, в частности, нахождения структуры и метода формирования сигнала. Под структурной скрытностью понимают степень затруднения определения структуры обнаруженного сигнала. Структурная скрытность, в первую очередь, обеспечивается выбором сигнала, по возможности близким по внешнему виду к фону. В качестве такого сигнала обычно используют ПШС, шумоподобность которого достигается при помощи псевдослучайных кодирующих последовательностей (ПСКП), имеющих статистически вид случайных.
Структурную скрытность целесообразно оценивать, используя понятия сложности разгадывания структуры ПСКП с учетом применяемых методов кодирования, т.е. представления символов информации этими последовательностями [47].
Для оценки структурной скрытности введем параметр 2=Щ , где Н -сложность разгадывания структуры конечной, полностью определенной последовательности, которая служит мерой того, насколько данная кодовая последовательность при анализе оценивается как случайная. Так, например, структурная сложность М-последовательностей, имеющих статистические характеристики похожие на вероятностные характеристики действительно случайных бинарных событий и нашедших широкое применение в системах, использующих ШПС, невелика, так как достаточно следующих подряд 2п символов М-последовательности (где п - число разрядов сдвигового регистра с линейными обратными связями, генерирующего данную последовательность длиной 2"-1 символов) для разгадывания всей последовательности, т.е. определения обратных связей и начального состояния регистра. Это следует из того, что генерирующий М-последовательность сдвиговый регистр с линейными обратными связями (СРЛОС) полностью описывается (2/2-1) булевыми переменными, п переменных описывают начальное состояние разрядов, а (л-1) переменных - положение переключателей, определяющих обратные связи СРЛОС. При этом для определения (2/1-1) переменных можно составить (2/7-1) уравнений, если известна часть последовательности длиной 2/2 символов. Поскольку при использовании СРЛОС уравнения получаются линейными, то их решение не представляет проблемы. Максимальной сложностью структуры будут обладать случайные последовательности, разгадать которые практически невозможно.
Коэффициент учитывающий метод кодирования, находится в зависимости от размера ансамбля последовательностей, используемых в качестве кодирующих, закона их чередования, соотношения периода ПСКП и длительности информационных символов. Например, если для кодирования всех символов информации используется одна единственная периодическая последовательность при равенстве Ти и Гп (где Тп - длительность информационного символа; Тп - период кодирующей последовательности), то Е, = 1. Если же для кодирования каждого символа использовать различные последовательности, обладающие однако неизменной сложностью разгадывания Н при том же соотношении длительности информационного символа и периода, то % = Т И/Т„ , где Т „ - длина информационного сообщения (заметим, что под кодированием данных понимается представление двоичных символов информации с помощью кодирующей последовательности (модуляция или многопозиционная передача)).
Заметим, что параметр оценки структурной скрытности Z не дает абсолютной оценки, и применяется лишь как сравнительный при анализе скрытности различных радиосистем, использующих ГИПС с учетом сделанных выше ограничений.
Наряду с энергетической и структурной скрытностью сигнала, большое значение для обеспечения конфиденциальности передачи сообщений по радиоканалам СПИ КРК имеет и информационная скрытность самого сообщения. Информационная скрытность определяется способностью противостоять мерам, направленным на раскрытие смысла передаваемой с помощью сигналов информации [47]. Основным же способом сокрытия смысла передаваемой информации является использование различных криптографических методов шифрования исходного сообщения на передающей стороне и соответствующих методов дешифровки на приемной стороне.
Оценка помехоустойчивости приема сложных сигналов с реальными корреляционными функциями
Как известно [7, 71, 37, 74], применение сложных сигналов позволяет осуществить кодовое разделение абонентов в радиосвязи. Однако наличие боковых пиков у функции неопределенности (ФН) сложных сигналов приводит к увеличению времени вхождения в синхронизм, а наличие боковых пиков у взаимной функции неопределенности (ВФН) - к увеличению вероятности ошибки при рассинхронизации по времени и частоте. Поэтому при разработке метода построения ансамблей сложных сигналов, таких как АДОМУС, необходимо найти ансамбли, у которых сигналы будут иметь малые боковые пики как ФН, так и ВФН, т.е. ансамбли сигналов с хорошими корреляционными свойствами. Обычно боковые пики ФН и ВФН, даже если они малы, могут существенно отличаться друг от друга по величине. В связи с этим возникают следующие задачи: 1. Определить влияние боковых пиков ФН на вероятность правильного обнаружения сигналов. 2. Определить влияние боковых пиков ВФН на вероятность ошибки при рассинхронизации. 3. Найти условие малости боковых пиков ФН и ВФН. Данные задачи были решены
Варакиным Л. Е. в работах [6, 37, 76], где вероятность правильного обнаружения сигналов определялась следующей формулой: где Н - относительный порог; a)(t) - плотность вероятности максимума сигнальной составляющей и шума; %(f) - весовая функция. где {t,rm) - частная интегральная функция распределения. где (Qr(z) - плотность вероятности модуля бокового пика и шума, определяемая формулой (2.7), в которой t надо заменить на z, a q на Из анализа выражения (2.6) вытекает условие малости боковых пиков ФН: влиянием максимального бокового пика ФН на вероятность правильного обнаружения сигналов можно пренебречь, если значение максимального бокового пика не превышает 0,3. Также, в работах [6, 37, 76] рассматривается вероятность ошибки при рассинхронизации Рош. где рассинхронизация по времени (г) и по частоте (Q) в момент принятия решения, который определяется синхронизатором, огибающая на выходе согласованного канала определяется функцией неопределенности передаваемого сигнала R = \R(T,Q)\, а огибающая на выходе несогласованного канала - огибающей взаимной функцией неопределенности {I = \JU(T,Q.)\= Яд(г,П). Отношение сигнал/шум в информационном канале h — JEIN0 , где Е - энергия сигналов, а шум является случайным нормальным стационарным процессом с нулевым средним и с равномерной спектральной плотностью мощности No. Из анализа выражения (2.10) вытекает условие малости боковых пиков ВФН: влиянием максимального бокового пика ВФН на вероятность ошибки при рассинхронизации можно пренебречь, если значение максимального бокового пика не превышает 1/лІВ, где В - база сигнала. Таким образом, для оценки АКФ отдельно взятого сигнала можно использовать условие малости боковых пиков ФН, а для оценки ВКФ одной пары сигналов можно использовать условие малости ВФН. Далее условие малости боковых пиков ФН (2.10) будем называть первым «условием Варакина», а условие малости боковых пиков ВФН будем называть вторым «условием Варакина».
Метод случайного задания коэффициентов бидиагональной симметрической матрицы
Другой способ решения данной задачи заключается в математическом моделировании корреляционных свойств АДОМУС при случайном задании коэффициентов исходной БДСМ в диапазоне, определенном в (3.4). Алгоритм случайного задания коэффициентов БДСМ и моделирования корреляционных свойств получаемых АДОМУС будет включать в себя следующую последовательность действий [84]. 1. Задание начальных условий, а именно: п - размерность формируемых ансамблей; К - количество формируемых ансамблей. 2. Генерирование ПСП А = \а1,а2,..., я (И_І)ХА:} которая будет представлять собой К случайных наборов коэффициентов для К БДСМ, т.е. 3. Расчет собственных векторов каждой БДСМ, т.е. АДОМУС. 4. Расчет корреляционных характеристик полученных АДОМУС. 5. Отбор АДОМУС, чьи корреляционные свойства удовлетворяют заданным требованиям. 7. Вывод на экран корреляционных свойств отобранных АДОМУС Блок-схема данного алгоритма представлена на рисунках 3.5 и 3.6. На основе данного алгоритма проведено моделирование корреляционных свойств АДОМУС [30, 89]. Результаты моделирования представлены на рисунке 3.7. Из графиков, представленных на рисунке 3.7 видно, что с возрастанием размерности АДОМУС содержание ансамблей, удовлетворяющих «условию Варакина» по величине бокового пика АКФ падает до 1% при л=64. По этим причинам данный алгоритм поиска АДОМУС не целесообразно использовать на практике. В данной работе предлагается метод целенаправленного отбора АДОМУС при случайном задании коэффициентов исходной БДСМ блочного вида. Рассмотрим АКФ JV-элементного дискретного сигнала, описываемого собственным вектором симметрической матрицы.
Причем, будем рассматривать этот сигнал как составной, состоящий из двух равных частей: первой части, включающей в себя с первого по (и/2 - 1)-й элементы сигнала, и второй части, включающей с nil -го по п-й элементы сигнала. В общем виде автокорреляционная функция любого сигнала согласно [2, 5,33, 39-41], определяется следующим соотношением: Поскольку АКФ сигнала функция четная [50-52], то есть: то достаточно рассматривать АКФ сигналов при т = 0,1,2, 3,...,«- 1. Запишем АКФ «-элементного сигнала x(t), вида: по боковым пикам, поскольку основной пик АКФ сигнала есть ничто иное, как его энергия. Первый боковой пик АКФ сигнала (3.7) определяется следующим образом: Слагаемое, заключенное в первые круглые скобки, представляет собой первый боковой пик АКФ первой части сигнала. Слагаемое, заключенное во вторые круглые скобки, представляет собой первый боковой пик АКФ второй части сигнала, а свободное слагаемое - это (п - 1)-й боковой пик функции взаимной корреляции первой и второй части сигнала (3.7). Обозначим: тогда соотношение (3.8) можно записать в виде: Определим второй боковой пик АКФ сигнала (3.7): Слагаемое соотношения (3.13), заключенное в первые круглые скобки представляет собой второй боковой пик АКФ первой части сигнала, слагаемое, заключенное во вторые круглые скобки, представляет собой второй боковой пик АКФ второй части сигнала, а свободное слагаемое - это (п - 2)-й боковой пик функции взаимной корреляции первой и второй части сигнала (3.7).
Стохастический способ передачи информации в системе передачи информации с кодовым разделением каналов
В настоящей работе решена актуальная научная задача по разработке метода построения АДОМУС, обеспечивающего повышение структурной скрытности СПИ КРК с заданными корреляционными свойствами.
В ходе исследований получен следующий ряд научно обоснованных выводов и новых научных результатов.
Основными преимуществами СПИ КРК, свидетельствующие в пользу ее выбора для исследований являются - эффективность использования спектра сигнала и высокие перспективы применения в сетях 3-го поколения.
Конфиденциальность передачи сообщений по радиоканалам СПИ КРК может быть достигнута путем обеспечения энергетической скрытности сигналов - переносчиков информации, структурной скрытности этих сигналов и информационной скрытности самого сообщения. Однако наиболее целесообразно осуществлять выбор критериев защищенности СПИРК в рамках повышения лишь структурной скрытности, в виду малой проработанности данного направления в СПИ КРК. Таким образом, в. п. 1.2 были выбраны следующие критерии защищенности СПИ КРК:
Сложность разгадывания структуры АДОМУС, заключающейся в использовании нелинейных ПСП в качестве расширяющих последовательностей при формировании АДОМУС, либо в использовании нелинейного метод формирования АДОМУС, либо в использовании линейного, но необратимого метода формирования АДОМУС.
Достаточное количество структур АДОМУС для их автоматической смены и наличие единой алгоритмической основы для формирования АДОМУС.
«Хорошие» корреляционные характеристики сигналов в АДОМУС, т.е. боковые пики автокорреляционной функции не должны превышать значение 0,3, а боковые пики взаимокорреляционной функции не должны превышать значение где В - база сигнала. В связи с этим, целью исследований выбрано повышение структурной скрытности защищенных систем передачи информации с кодовым разделением каналов, а объектом исследований - ансамбли дискретных ортогональных многоуровневых сигналов с увеличенным количеством структур, позволяющие этого достичь.
На основании результатов оценки защищенности существующих систем передачи информации с кодовым разделением каналов, сформулировано следующее противоречие в практике: для формирования большого количества структур ансамблей дискретных ортогональных сигналов в существующих системах передачи информации с кодовым разделением каналов необходимо значительное увеличение их аппаратной сложности, поскольку единые принципы формирования структур ансамблей дискретных ортогональных сигналов не используются.
Проведенный анализ путей повышения защищенности систем передачи информации с кодовым разделением каналов показал отсутствие теоретических подходов, позволяющих разрешить выявленное противоречие в практике в виду наличия следующего противоречия в теории - повышение структурной скрытности неизбежно ведет ухудшению корреляционных свойств ансамблей сигналов.
В ходе анализа путей повышения защищенности систем передачи информации с кодовым разделением каналов был выбран наиболее перспективный - использование метода векторного синтеза при построении набора АДОМУС. Однако необходимо исследовать корреляционные свойства получаемых ансамблей. Поэтому предметом исследований является математическое моделирование корреляционных свойств ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов. анализ путей повышения защищенности систем передачи информации с кодовым разделением каналов позволил сформулировать общую научную задачу исследований как разработку метода построения ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов, обеспечивающего повышение структурной скрытности системы передачи информации с кодовым разделением каналов с заданными корреляционными свойствами.
Произведена декомпозиция общей научной задачи на три частные. 1. Разработка алгоритма оценки статистических свойств корреляционных функций сигналов в ансамбле дискретных ортогональных многоуровневых сигналов. 2. Разработка метода построения ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов. 3. Обоснование практических рекомендаций по применению ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов в защищенной системе передачи информации с кодовым разделением каналов. В результате оценки помехоустойчивости приема сложных сигналов с учетом их корреляционных функций, предложенной Варакиным Л.Е., определены условия малости боковых пиков АКФ и ВКФ («условия Варакина»), позволяющие определить «хорошие» автокорреляционные свойства сложного сигнала и взаимокорреляционные свойства пары сигналов.
На основе результатов оценки помехоустойчивости приема сложных сигналов с реальными корреляционными функциями предложен алгоритм оценки статистических свойств корреляционных функций сигналов в АДОМУС, который имеет следующие преимущества
Похожие диссертации на Математическое моделирование ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов с требуемыми корреляционными характеристиками
