Wireless System Using Spread Spectrum Signals under the Conditions of Possible Jamming by Retransmitted Interference

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Presently, it is very important to design wireless systems that are resistant to jamming by adversary. It is well known technology to execute so called spread spectrum signals in order to prevent such attacks, especially under the conditions when enemy is superior i1n power against legitimate users. Moreover, adversary is able to estimate legitime signal parameter (type of modulation, duration of intervals ctr) However, such approach be vulnerable in the case of the use by adversary so called retransmitted interferences.   The purpose of this article is to increase the efficiency of spread spectrum signals transmission under the action of retransmitted interference, the power of which exceeds the power of the legitimate signals.The essence of the proposed solution is to use spread spectrum phase-frequency modulated signals for information transmission, generated using independent unpredictable pseudorandom sequences that are different at the transmitted and non-transmitted frequencies. Instant phases are randomized independently for bit intervals at the transmitting side. Theoretically, using appropriated mathematical technique, the formula is derived for calculating of the bit error probability for the proposed system with different choice of its parameters. It is proved that for correctly selected parameters, the probabilities of bit errors are approaching to such values that occurs qcceptable to use next error correcting codes, which will ensure reliable delivery of important information.  The scientific novelty of our method consists in the use an unpredictable pseudorandom sequence at a frequency that is not currently being transmitted, in a randomized phase shift at each bit interval when forming a broadband signal, as well as in optimizing the parameters for the proposed radio communication system, that improved significantly further use of error-correcting code.The theoretical significance consists in the correct proof of the formula for the bit error probabilities and further estimation the conditions for application of error correction codes. The practical significance lies in design of interference proof wireless communication system that after some further elaboration of synchronization system and error correction codes, can be applied in practice under very hard interference environment.

About the authors

V. I. Кorzhik

The Bonch-Bruevich Saint Petersburg State University of Telecommunications

Email: korzhik.vi@sut.ru
ORCID iD: 0000-0002-8347-6527

R. R. Bikkenin

The Bonch-Bruevich Saint Petersburg State University of Telecommunications

Email: bikkenin.rr@sut.ru

References

  1. Proakis J. Digital Communications. N.Y.: McGraw-Hill, 1995.
  2. Dixon R.C. Spread Spectrum Systems. John Willy and Sons, 1979.
  3. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Пер. с англ. М.: Вильямс, 2007. 1104 с.
  4. Голдсмит А. Беспроводные коммуникации. Пер. с англ. М.: Техносфера, 2011. 904 с. EDN:QMWIPL
  5. Борисов В.И., Зинчук В.М., Лимарев А.Е.Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты. М.: Радио и связь, 2003. 384 с. EDN:QMMHCF
  6. Korjik V., Bikkenin R. Performance analysis of the enhanced PN spread spectrum system in the presence of jamming by modulated retransmitted signal // Proceedings of the 5th International Symposium on Spread Spectrum Techniques and Applications (Sun City, South Africa, 04‒04 September 1998). IEEE, 1998. PP. 809‒811. doi: 10.1109/ISSSTA.998.722490
  7. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. М.: Советское радио, 1970. 728 с.
  8. Агафонов А.А., Ложкин К.Ю., Поддубный В.Н. Методология и результаты синтеза и оценки эффективности преднамеренных помех приемникам дискретных сигналов // Радиотехника и электроника. 2003. Т. 48. № 8. С. 956‒962. EDN:OOQISJ
  9. Справочник по специальным функциям с формулами, графиками и таблицами / Под ред. М. Абрамовица и И. Стиган. Пер. с англ. М.: Наука, 1979. 832 с.
  10. Шеннон К.Э. Работы по теории информации и кибернетике. Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1963. 830 с.
  11. MacKay D.J.C., Neal R.M. Near Shannon Limit Performance of Low-Density Parity Check Codes // Electronics Letters. 1996. Vol. 32. Iss. 18. doi: 10.1049/el:19961141
  12. MacKay D.J.C. Information Theory, Inference and Learning Algorithms. Cambridge University Press, 2003. 640 p.
  13. Berrou C., Glavieux A., Thitmajshima P. Near optimum error correcting coding and decoding: Turbo-codes // IEEE Transactions on Commutations. 1996. Vol. 44. Iss. 10. PP. 1261‒1271. doi: 10.1109/26.539767
  14. Журавлев В.И. Поиск и синхронизация в широкополосных системах. М.: Радио и связь, 1986. 240 с. EDN:WIYMEJ
  15. Борисов В.И., Зинчук В.М., Лимарев А.Е., Мухин Н.П., Нахмансон Г.С. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью. М.: Радио и связь, 2003. 640 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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».