О МЕТОДЕ РАЗДЕЛЕНИЯ ВО ВРЕМЕНИ АВТОКОРРЕЛЯЦИОННЫХ ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ

А. Ю. Гришенцев

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики»

Статья поступила в редакцию 26 июля 2016 г.

Аннотация. По определению широкополосной называется связь, в которой сообщения удовлетворяют следующему условию: FT ≫ 1, где Т – длительность сообщения F – полоса частот, занимаемая сообщением. Многообразие областей применения и возможностей широкополосной связи определяет специфику различных способов реализации. Технологии широкополосной связи имеют более чем шестидесятилетнюю историю, первые разработки (вторая половина тридцатых годов XX столетия) относятся к системам военного назначения. На сегодняшний день системы широкополосной связи используются практически во всех направлениях информационной коммуникации. Данная работа посвящена методу распознавания сообщений в системах широкополосной радиосвязи, предлагаемый метод реализует разделение во времени автокорреляционных гармонических составляющих широкополосных сигналов. Во введении приведены ссылки на серию публикаций, посвящённых вопросам поиска и обработки сигналов, полученных на основе автокорреляционных функций особой формы. Работа является продолжением указанных публикаций и в совокупности образует целостную методологию построения систем широкополосной связи, использующих сигналы, полученные на основе матриц с автокорреляционной функцией специального вида, имеющих комплексные значения элементов. В водной части статьи сформулированы цели и задачи исследования. Отдельное внимание уделено формулировке проблемы исследования и возможным альтернативным способам решения поставленной проблемы. В следующей части работы рассмотрен непосредственно метод разделения во времени автокорреляционных гармонических составляющих широкополосных сигналов: приведена функциональная блок-схема реализации метода, подробно изложена и обоснованна последовательность всех преобразований. Далее рассмотрены некоторые результаты, полученные при практической реализации метода, произведено сравнение с возможными альтернативными решениями. В заключении работы сформулированы итоги, отмечены преимущества разработанного метода, в частности показано, что предложенный метод позволяет эффективно разделять автокорреляционные составляющие распознаваемых сообщений, при распознавании имеется возможность использовать весь частотно-временной ансамбль сообщения, а следовательно использовать все преимущества сигналов, сформированных на основе матриц с автокорреляционной функцией специального вида, имеющих комплексные значения элементов.

Ключевые слова: кодовое разделение сигналов, радиосвязь, цифровая обработка сигналов, автокорреляционная функция.

Abstract. By definition, wideband refers to the communication in which messages satisfy the following condition: FT ≫ 1, where T - duration of the message the F - band occupied by the message. The variety of applications and wideband capabilities determines the specificity of the different methods of implementation. Wideband technologies are more than sixty years of history, the first development (the second half of the thirties of the XX century) relates to systems for military use. Today, wideband systems are used in virtually all areas of information communication.
This work is devoted to posts recognition method in a wideband wireless systems, the proposed method realizes the separation in time of the autocorrelation of the harmonic components of wideband signals. The introduction includes links to a series of publications devoted to the issues of search and processing of signals received on the basis of a special form of autocorrelation functions. The work is a continuation of these publications, and together they form a complete methodology for the construction of wideband systems using signals obtained on the basis of matrices with the autocorrelation function of a special form with complex values ​​of the elements. The water of this article set out the aims and objectives of the study. Special attention is paid to the formulation of research problems and possible alternative ways of solving the problem. In the next part of the paper directly to the method of separation in time of the autocorrelation of the harmonic components of wideband signals: a functional block diagram of an implementation of the method, described in detail and justified sequence of transformations. Next, we consider some of the results obtained in the practice of the method, a comparison with possible alternative solutions. At the end of the work set forth the results, noted the advantages of this method, in particular, it is shown that the proposed method can effectively divide the autocorrelation components recognizable messages, with the recognition it is possible to use the entire time-frequency band communication, and thus take advantage of the signals generated in the matrix basis with autocorrelation the function of a special form with complex values ​​of the elements.

Keywords: code division signals, radio communications, digital signal processing, autocorrelation function.