Characteristics improvement of the wideband telecommunication system applying chaos based pseudorandom sequence

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorSemenko, A. I.
dc.contributor.authorKushnir, M. Ya.
dc.contributor.authorBokla, Natalia I.
dc.contributor.authorShestopal, Y. O.
dc.date.accessioned2020-11-19T14:56:15Z
dc.date.available2020-11-19T14:56:15Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenBackground. Telecommunication systems with a broadband signal have undoubted advantages: increased noise immunity with narrowband and wideband interference, confidentiality of information transmission, as well as improved electromagnetic compatibility with neighboring radio-electronic devices. A broadband signal is usually formed by direct spread spectrum using well-known classical pseudo-random sequences (PRS): m-sequences, Kasami, Gold, Walsh sequences, which can be decoded and received at the receiver. Objective. The aim of the paper is creating PRS on the basis of chaos, which the subscriber is practically unable to decode, and thus ensure increased confidentiality of information transmission. Methods. Using the mathematical model of chaotic logistic mapping, which, as shown by preliminary studies, provides the best results, as well as referring to the bifurcation diagram of Feigenbaum, the parameters of 3-secret keys are defined and the PRS of the selected length is created. Based on the application of the graphical user interface developed in the MATLAB system, a correlation analysis of the resulting PRS is performed and the PRS is determined with the minimum side lobes of the autocorrelation function. Results. By empirical decision of 3 secret keys of the dynamic parameter of the Feigenbaum diagram, the initial value of the sequence and the number of the initial pulse of the PRS, as well as the study of the autocorrelation function, we obtained a PRS with a side lobe level of the autocorrelation function acceptable for practical use of no more than 0.25. Conclusions. The use of well-known pseudo-random sequence: Walsh’s, Kasami’s, Gold’s, creating a system with a noise-like signal doesn’t ensure complete confidentiality of information transmission, since they can be decoded. The most acceptable by the criterion of the side lobe minimum of the autocorrelation function – no worse than 0.25 – is the use of chaos based on the Feigenbaum logistic map. When creating pseudo-random sequences based on chaos, the best results are obtained by choosing the maximum value of the dynamic parameter of the Feigenbaum diagram at the level of the boundary value equal to 4, with an accuracy of 0.05.uk
dc.description.abstractruПроблематика. Телекоммуникационные системы с широкополосным сигналом имеют несомненные преимущества: повышенные помехоустойчивости при узкополосных и широкополосных помехах, конфиденциальность передачи информации, а также улучшенную электромагнитную совместимость с соседними радиоэлектронными устройствами. Широкополосный сигнал формируется как правило методом прямого расширения спектра с использованием известных классических псевдослучайные последовательностей (ПСП): m-последовательностей, последовательностей Касами, Голда,,Уолша ,которые в приемнике можно подобрать и принять сигнал. Цель исследований. Создание ПСП на основе хаоса, которые принимающий абонент практически не сможет подобрать, и таким образом обеспечить повышенную конфиденциальность приема информации. Методика реализации. С использованием математической модели хаотического логистического отображения, которая, как показали предварительные исследования, обеспечивает наилучшие результаты, а также обращаясь к бифуркационной диаграмме Фейгенбаума определяются параметры 3-секретных ключей и создаются ПСП выбранной длины. На основе применения разработанного в системе МАТЛАБ графического интерфейса пользователя осуществляется корреляционный анализ полученных ПСП и определяются ПСП с минимальным уровнем боковых лепестков автокорреляционной функции. Результаты исследований. Путем эмпирического выбора 3- х секретных ключей-динамического параметра диаграммы Фейгенбаума, начального значения последовательности и номера начального импульса ПСП, а также исследования автокорреляционной функции получены ПСП с приемлемым для практического использования уровнем боковых лепестков автокорреляционной функции не более 0,25. Выводы. Использование известных псевдослучайных последовательностей-Уолша, Касами, Голда при создании систем с шумоподобным сигналом не обеспечивают полную конфиденциальность передачи информации, поскольку их можно подобрать в приемнике. Наиболее приемлемым по критерию минимума бокового лепестка автокорреляционной функции –не хуже 0,25 является использование хаоса на основе логистического отображения Фейгенбаума. При создании псевдослучайных последовательностей на основе хаоса наилучшие результаты дает выбор максимального значения динамического параметра диаграммы Фейгенбаума на уровне граничного значения, равного 4, с точностью 0,05.uk
dc.description.abstractukПроблематика. Телекомунікаційні системи з широкосмуговим сигналом мають безперечні переваги: підвищені завадостійкійкысть при вузькосмугових і широкосмугових перешкодах, конфіденційність передачі інформації, а також поліпшену електромагнітну сумісність з сусідніми радіоелектронними пристроями. Широкосмуговий сигнал формується як правило методом прямого розширення спектру з використанням відомих класичних псевдовипадкових послідовностей (ПВП) : m- послідовностей, послідовностей Касами, Голда,,Уолша, які в приймачі можна підібрати і прийняти сигнал. Мета досліджень. Створення ПВП на основі хаосу, які приймаючий абонент практично не зможе підібрати, і таким чином забезпечити підвищену конфіденційність прийому інформації. Методика реалізації. З використанням математичної моделі хаотичного логістичного відображення, яка, як показали попередні дослідження, забезпечує найкращі результати, а також звертаючись до біфуркаційної діаграми Фейгенбаума, визначаються параметри 3-х секретних ключів і створюються ПВП вибраної довжини. На основі застосування розробленого в системі МАТЛАБ графічного інтерфейсу користувача здійснюється кореляційний аналіз отриманих ПВП і визначаються ПВП з мінімальним рівнем бічних пелюсток автокореляційної функції. Результати досліджень. Шляхом емпіричного вибору 3 - х секретних ключів-динамического параметра діаграми Фейгенбаума, початкового значення послідовності і номера початкового імпульсу ПВП, а також дослідження автокореляційної функції отримані ПВП з прийнятним для практичного використання рівнем бічних пелюсток автокореляційної функції не більше 0,25. Висновки. Використання відомих псевдовипадкових последовательностей-Уолша, Касами, Голда при створенні систем з шумоподібним сигналом не забезпечує повну конфіденційність передачі інформації, оскільки їх можна підібрати в приймачі. Найбільш прийнятним за критерієм мінімуму бічної пелюстки автокореляційної функції -не гірше 0,25,є використання хаосу на основі логістичного відображення Фейгенбаума. При створенні псевдовипадкових послідовностей на основі хаосу найкращі результати дає вибір максимального значення динамічного параметра діаграми Фейгенбаума на рівні граничного значення, рівного 4, з точністю 0,05.uk
dc.format.pagerangePp. 10-14uk
dc.identifier.citationCharacteristics improvement of the wideband telecommunication system applying chaos based pseudorandom sequence / Semenko A. I., Kushnir M. Ya., Bokla N. I., Shestopal Y. O. // Information and telecommunication sciences : international research journal. – 2018. – Vol. 9, N. 2(17). – Pp. 10–14. – Bibliogr.: 9 ref.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2411-2976.22018.10-14
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/37517
dc.language.isoenuk
dc.publisherNational Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”uk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.sourceInformation and telecommunication sciences : international research journal, 2018, Vol. 9, N. 2(17)uk
dc.subjecttelecommunication systemuk
dc.subjectbroadband pseudo-noise signaluk
dc.subjectlogistic mappinguk
dc.subjectsignal baseuk
dc.subjectradio channeluk
dc.subjectтелекомунікаційна системаuk
dc.subjectширокосмуговий псевдошумовий сигналuk
dc.subjectлогістичне відображенняuk
dc.subjectбаза сигналуuk
dc.subjectрадіоканалuk
dc.subjectтелекоммуникационная системаuk
dc.subjectширокополосный псевдошумовой сигналuk
dc.subjectлогистическое отображениеuk
dc.subjectбаза сигналаuk
dc.subjectрадиоканалuk
dc.subject.udc621.391uk
dc.titleCharacteristics improvement of the wideband telecommunication system applying chaos based pseudorandom sequenceuk
dc.title.alternativeЗастосування псевдовипадкової последвательности на основі хаосу для створення широкосмугових телекомунікаційних системи з поліпшеними характеристикамиuk
dc.title.alternativeПрименение псевдослучайной последвательности на основе хаоса для создания широкополосных телекоммуникационных системы с улучшенными характеристикамиuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
ITS2018_9-2_p10-14.pdf
Розмір:
505.39 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Information and telecommunication sciences: international research journal, Vol. 9, N. 2(17)