Experiments on direct chaotic differentially coherent data transmission in a wired communication channel

封面

如何引用文章

全文:

详细

Methods of differentially coherent information transmission using noise signals are of interest because of the impossibility of implementing the known methods of correlation reception for such signals. With a potentially higher noise immunity compared to the methods of information transmission based on chaotic synchronization, however, they have a feature that does not allow transceivers to be implemented in practice. The transmitter and receiver of the scheme, based on already known methods of differentially coherent transmission, require a time delay comparable to the duration of the transmitted bits. With an analog implementation of the scheme this leads to a physical length of the delay line of tens of meters or more. Previously, the authors proposed and studied a differentially coherent transmission scheme in which there are no long delays. In this scheme, the duration of delays in the transmitter and receiver is determined not by the duration of the bit, but by the decay time of the autocorrelation function of the chaotic signal. Purpose of this work is to experimentally demonstrate the possibility of physical implementation of a direct-chaotic differentially coherent information transmission scheme in a wired communication channel. Methods. For this, a layout of the communication scheme, transmitting a binary data stream in the frequency range from 200 to 500 MHz, was designed and assembled. The layout is an ultrawideband differentially coherent transmitter and receiver connected via a wired channel. Results of the experiment are in full agreement with the previously obtained results of the analytical evaluations, as well as with the data of computer simulation. Conclusion. In the course of the research, a transceiver layout of a differentially coherent ultra-wideband direct chaotic communication scheme was developed, designed and manufactured. For the first time, experiments on the transmission of digital information were carried out on it, and thereby the practical feasibility and operability of the proposed direct chaotic differentially coherent transmission scheme were proved.

作者简介

T. Mokhseni

Kotel'nikov Institute of Radioengineering and Electronics of Russian Academy of Sciences

Mokhovaya 11-7, Moscow, 125009, Russia

Manvel Petrosyan

Kotel'nikov Institute of Radioengineering and Electronics of Russian Academy of Sciences

Mokhovaya 11-7, Moscow, 125009, Russia

参考

  1. Петрович Н. Т., Размахнин М. К. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Советское радио, 1969. 233 с.
  2. Варакин Л. Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь, 1985. 384 с.
  3. Петрович Н. Т. Относительные методы передачи информации. М.: Книга-М, 2003. 108 с.
  4. Kolumban G., Kennedy M. P., Chua L. O. The role of synchronization in digital communications using chaos. I. Fundamentals of digital communications // IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications. 1997. Vol. 44, no. 10. P. 927–936. doi: 10.1109/81.633882.
  5. Kocarev L., Halle K. S., Eckert K., Chua L. O., Parlitz U. Experimental demonstration of secure communications via chaotic synchronization // International Journal of Bifurcation and Chaos. 1992. Vol. 2, no. 3. P. 709–713. doi: 10.1142/S0218127492000823.
  6. Cuomo K. M., Oppenheim A. V., Strogatz S. H. Synchronization of Lorenz-based chaotic circuits with applications to communications // IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Analog and Digital Signal Processing. 1993. Vol. 40, no. 10. P. 626–633. doi: 10.1109/82.246163.
  7. Downes P. T. Secure communication using chaotic synchronization // SPIE. 1993. Vol. 2038. P. 227–234.
  8. 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. doi: 10.1109/82.246164.
  9. Parlitz U., Chua L. O., Kocarev L., Halle K. S., Shang A. Transmission of digital signals by chaotic synchronization // International Journal of Bifurcation and Chaos. 1992. Vol. 2, no. 4. P. 973–977. doi: 10.1142/S0218127492000562.
  10. Kaddoum G., Olivain J., Samson G. B., Giard P., Gagnon F. Implementation of a differential chaos shift keying communication system in GNU radio // In: 2012 International Symposium on Wireless Communication Systems (ISWCS). 28–31 August 2012, Paris, France. New York: IEEE, 2012. P. 934–938. doi: 10.1109/ISWCS.2012.6328505.
  11. Hasan F. S., Salah-Addin Ibrahim D. Design and implementation of reverse-DCSK communication system using FPGA technique // International Journal of Advanced Science and Technology. 2020. Vol. 29, no. 3. P. 12893–12905.
  12. Дмитриев А. С., Мохсени Т. И., Сьерра-Теран К. М. Относительная передача информации на основе хаотических радиоимпульсов // Радиотехника и электроника. 2018. Т. 63, № 10. С. 1074–1082. doi: 10.1134/S0033849418100078.
  13. Дмитриев А. С., Мохсени Т. И., Сьерра-Теран К. М. Сверх- и гиперширокополосная относительная передача информации на основе хаотических радиоимпульсов // Известия вузов. ПНД. 2018. Т. 26, № 4. С. 59–74. doi: 10.18500/0869-6632-2018-26-4-59-74.
  14. Дмитриев А. С., Мохсени Т. И., Сьерра-Теран К. М. Многопользовательский доступ в системах относительной передачи информации на основе хаотических радиоимпульсов // Письма в ЖТФ. 2020. Т. 46, № 13. С. 47–50. doi: 10.21883/PJTF.2020.13.49592.18323.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».