ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ НЕЛИНЕЙНОЙ ДИНАМИКИ ДЛЯ АНАЛИЗА СВОЙСТВ СИГНАЛОВ, СФОРМИРОВАННЫХ НА ОСНОВЕ ТРОИЧНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ
Автор: А. А. Гавришев, Д. Л. Осипов
Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie
Рубрика: Информатика, вычислительная техника и управление
Статья в выпуске: 3, 2025 года.
Бесплатный доступ
Показано, что в настоящее время сложные сигналы, построенные на основе псевдослучайных последовательностей (ПСП), находят активное применение в различных областях деятельности. Указано, что многие известные бинарные ПСП, например, коды Баркера, m-последовательности и пр., обладают различными недостатками, затрудняющими их использование на практике. Поэтому представляется разумным исследование путей усложнения структуры сигнала не за счет увеличения числа символов в его периоде, а за счет увеличения количества значений, которые может принимать числовая последовательность. Одним из самых очевидных и наименее затратных с вычислительной точки зрения подходов для усложнения структуры сигнала является использование троичных последовательностей (ТП). Отмечено, что, несмотря на наличие большого количества работ по указанной тематике, некоторые вопросы не раскрыты в полной мере, например скрытность и надежность таких сигналов при их использовании в системах передачи данных. Предложено для оценки скрытности и надежности сигналов, сформированных на основе ТП, использовать методы нелинейной динамики (BDS-статистику, показатель Хёрста, пик-фактор). На основе проведенных исследований подтверждено, что сигналы, сформированные на основе ТП, обнаруживаются с помощью методов нелинейной динамики, в частности с помощью BDS-статистики. При этом с помощью показателя Хёрста такие сигналы не обнаруживаются, т.к. они классифицируются как близкие к белому шуму. Отмечено, что все сигналы, сформированные на основе ТП, обладают хорошим (согласно рекомендациям) пик-фактором. Также указано, что большинство исследуемых сигналов, сформированных на основе ТП, являются близкими к сигналам, сформированным на основе классических бинарных ПСП. Исходя из этого, их можно рекомендовать к использованию в скрытных системах передачи данных — хотя такие сигналы и могут быть обнаружены, однако раскрытие их структуры будет представлять определенные трудности, т.к. они имеют признаки классических бинарных ПСП.
Троичные последовательности, системы передачи данных, скрытность, надежность, нелинейная динамика
Короткий адрес: https://sciup.org/142245623
IDR: 142245623
Список литературы ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ НЕЛИНЕЙНОЙ ДИНАМИКИ ДЛЯ АНАЛИЗА СВОЙСТВ СИГНАЛОВ, СФОРМИРОВАННЫХ НА ОСНОВЕ ТРОИЧНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ
- 1. Терещенко С.А., Федоров Г.А., Антаков М.А., Бурнаевский И.С. Семейства аппаратных функций гексагональных кодирующих коллиматоров // Известия вузов. Электроника. 2013. № 5 (103). С. 70–74. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20362496
- 2. Федоров Г.А., Терещенко С.А., Антаков М.А., Бурнаевский И.С. Интегрально кодовые системы измерений с многопинхольными гексагональными кодирующими коллиматорами на основе троичных последовательностей // Вестник национального исследовательского ядерного университета "МИФИ". 2013. Т. 2, № 1. С. 40–46. DOI; 10.1134/S2304487X13010094
- 3. Сиротенко П.Т., Роман В.И., Юнолайнен А.В., Марухненко В.П. Устройство синхронизации источников сейсмических сигналов. Патент на изобретение СССР SU 1787278 A3, 1993. URL: https://patenton.ru/patent/SU1787278A3
- 4. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь, 1985. 384 с.
- 5. Ипатов В.П. Периодические дискретные сигналы с оптимальными корреляционными свойствами. М.: Радио и связь, 1992. 152 с.
- 6. Ковалев М.А., Макаров А.А., Павский В.Ф., Петелин Ю.В. О существовании троичных псевдослучайных последовательностей, подобных двоичным кодам Баркера // Труды Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского. 2016. Вып. 650. С. 54–56. URL: http://trudvka.ru/download/2016/650_march_2016.pdf
- 7. Петелин Ю.В., Ковалев М.А., Макаров А.А. Перспективы использования сигнально-кодовых конструкций типа троичных m-последовательностей в спутниковых каналах связи // Информационно-управляющие системы. 2006. № 5. С. 32–35. URL: https://i-us.ru/index.php/ius/article/view/14579
- 8. Сухарев Е.М. Общесистемные вопросы защиты информации. Коллективная монография. Кн. 1. М.: Радиотехника, 2003. 292 с.
- 9. Гавришев А.А. Сравнительный анализ хаотических сигналов и известных шумоподобных сигналов по критерию скрытности // Материалы IV Международной научно-практической конференции, посвященной Всемирному дню гражданской обороны "Гражданская оборона на страже мира и безопасности". В 3-х частях. М.: Академия ГПС МЧС России, 2020. Ч. 2. С. 470–475. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42632144
- 10. Гавришев А.А. Моделирование и количественнокачественный анализ распространенных защищенных систем связи // Прикладная информатика. 2018. Т. 13, № 5 (77). С. 84–122. URL: http://www.appliedinformatics.ru/r/articles/article/index.p
- hp?article_id_4=2300
- 11. Жук А.П., Студеникин А.В., Макаров И.В., Беседин А.А. Оценка структурной скрытности ансамблей многофазных ортогональных кодовых последовательностей // Телекоммуникации. 2024. № 3. С. 13–21. DOI: 10.31044/1684-2588-2024-0-3-13-21
- 12. Едемский В.А. Синтез чередующихся троичных последовательностей с хорошими автокорреляционными свойствами и высокой эквивалентной линейной сложностью // Журнал радиоэлектроники. Эл. ресурс. 2014. № 2. URL: http://jre.cplire.ru/jre/feb14/2/abstract.html
- 13. Кренгель Е.И. Построение новых идеальных троичных последовательностей // Сб. докл. 19-й междунар. конф. "Цифровая обработка сигналов и ее применение" (DSPA–2017). М.: РНТОРЭС им. А. С. Попова, 2017. Т. 1. С. 61–65.
- 14. Кренгель Е.И. О взаимной корреляции некоторых пар почти идеальных троичных последовательностей // Сб. докл. 9-й междунар. конф. "Цифровая обработка сигналов и ее применение" (DSPA–2007). М.: ИПУ РАН, 2007. С. 17–20. URL: http://autex.spb.su/dspa/dspa2007/dspa2007.php
- 15. Кренгель Е.И., Иванов П.В. Новые троичные последовательности с двумя ненулевыми боковыми лепестками периодической автокорреляционной функции и пик-фактором, близким к единице // DSPA: Вопросы применения цифровой обработки сигналов. 2016. Т. 6, № 1. С. 173–177. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32721524
- 16. Соколов А.В., Жданов О.Н. Криптографические конструкции на основе функций многозначной логики. М.: ИНФРА-М, 2022. 192 с.
- 17. Гюнтер A.B. Применение кодов с нулевой зоной корреляции в системах с CDMA и OFDM // Телекоммуникации. 2012. № 3. С. 8–12. URL: http://www.nait.ru/journals/number.php?p_number_id=1614#
- 18. Гюнтер A.B. Метод построения троичных последовательностей с пулевой зоной корреляции // Цифровая обработка сигналов. 2011. № 1. С. 33–36.
- 19. Arshad A., Emran A., Ahsan H. et al. Pseudo Random Ternary Sequence and Its Autocorrelation Property Over Finite Field // I. J. Computer Network and Information Security. 2017. No. 9. P. 54–63. DOI: 10.5815/ijcnis.2017.09.07
- 20. Егоров В.В., Мингалев А.Н., Середенко В.А. Построение квазиортогонального базиса на основе троичных псевдослучайных последовательностей // Сб. докл. Второй всероссийской научной конференции "Радиотехнические, оптические и биотехнические системы. Устройства и методы обработки информации". СПб: ГУАП, 2021. С. 157–161. URL: https://elibrary.ru/yjfflw
- 21. Гавришев А.А., Осипов Д.Л. Оценка скрытности OFDM-сигналов, основанных на BPSK модуляции, с помощью методов нелинейной динамики // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2022. Т. 16. № 9. С. 13–19. DOI: 10.36724/2072-8735-2022-16-9-13-19
- 22. Белюченко И.М. Разновидности троичного кода // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2011. № 3. С. 17–20.
- 23. Гавришев А.А., Гавришев А.Н. К вопросу о расчете значений пик-фактора сигналов, генерируемых распространенными скрытными системами связи // Вестник НЦБЖД. 2020. № 3 (45). С. 149–157. URL: https://ncbgd.tatarstan.ru/rus/file/pub/pub_2478119.pdf
- 24. Кузовников А.В., Семкин П.В. Способ обнаружения случайных низкоэнергетических сигналов. Патент РФ RU 2511598C2. 2014. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2511598C2_20140410
- 25. Двоpников С.В., Манаенко С.С., Двоpников С.С. Паpаметpическая мимикpия сигналов, модулиpованных колебаниями и сфоpмиpованных в pазличных функциональных базисах // Информационные технологии. 2015. № 4. С. 259–263. URL: http://novtex.ru/IT/it2015/it415_web-259-263.pdf