Третья решающая схема — новое перспективное направление повышения эффективности приема-обработки сложных широкополосных шумоподобных сигналов

Сныткин Иван Илларионович¹, Афонин Илья Евгеньевич¹, Захаренко Дмитрий Геннадиевич¹

¹Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков.

DOI 10.24412/2410-9916-2026-1-086-138

Полный текст статьи

XML JATS

Аннотация

Актуальность. На определенных этапах развития теории и практики проектирования и создания систем передачи информации (СПИ) складывались (как объективно необходимые) определенные научно-технические категории и понятия, позволявшие осуществлять на системном профессиональном уровне: исследование (анализ и синтез) СПИ; профессионально-специальный диалог между учеными, проектировщиками, практиками; поступательное развитие теории СПИ. Так, например, к таким категориям, которые аббревировали процесс использования в СПИ информационных сигналов — простых и узкополосных — в частности, относятся: «первая» и «вторая» формирующие схемы (ПФС и ВФС), «первая» и «вторая» решающие схемы (ПРС и ВРС). Со времени начала и широкого применения в СПИ сложных широкополосных сигналов (широкополосных шумоподобных сигналов — ШШС или ШПС), строящихся на основе псевдослучайных последовательностей (ПСП), сложных дискретных и цифровых методов модуляции, цифровой связи и т.д., процессы формирования, приема и обработки ШПС требовали введения в «научно-технический» профессиональный оборот новых необходимых категорий, например: «широкополосная модуляция», «корреляционный прием» и др. А возникшие задачи по разработке и исследованию корреляционных свойств все новых классов ШПС с улучшенными помехозащищенными и специальными свойствами (по скрытности, имитостойкости, криптостойкости и др.), например, — классов производных и составных ШПС, привели к необходимости: пересмотреть справедливость и целесообразность использования тезиса «случайность» по отношению к корреляционных функциям (КРФ) ШПС, и ввести в теорию и практику тезис «детерминированность» КРФ ШПС для повышения эффективности приема-обработки ШПС и достоверности передачи информации в рамках новых методов и научно-технических схем. К таким методам и схемам за последние более 20 лет авторы данной статьи стали относить формирующуюся новую необходимую категорию — «третью решающую схему» (ТРС) — как совокупность алгоритмов, математических моделей, способов и технических решений — устройств, обеспечивающих значительное повышение эффективности процедур приема-обработки прежде всего производных и составных ШПС на основе использования свойств и закономерностей детерминированности КРФ ШПС. Цель работы: осуществить обзор научно-практического публикационного процесса разработки категории ТРС и исследования свойств и закономерностей КРФ ПСП (как основу ШПС) в виде производных нелинейных рекуррентных последовательностей (ПНЛРП), имеющих наиболее перспективную (в настоящее время) и широкую область применения в СПИ, к которым предъявляются высокие требования по обеспечению помехозащищенности (помехоустойчивости, скрытностей различного типа, имитостойкости), криптоустойчивости и в целом информационной безопасности. Практическая значимость: ознакомить специалистов в области ШПС с сущностью, результатами разработки методов и способов ТРС, исследований свойств и закономерностей детерминированности КРФ ПНЛРП, имеющих безусловно широкое практическое применение. Используемые методы: моделирование (математическое, структурное), в том числе машинное, математическая формализация свойств и закономерностей детерминированности КРФ. Результаты: в статье осуществляется обзор результатов моделирования метода ТРС, свойств и закономерностей детерминированности КРФ (частных авто- и взаимокорреляционных функций) ПНЛРП, технических решений реализации ТРС.

Ключевые слова

корреляционная функция, частные автокорреляционная и взаимокорреляционная функции, сложные шумоподобные сигналы, псевдослучайные последовательности, производные нелинейные рекуррентные последовательности, ПНЛРП, третья решающая схема, первая и вторая решающие схемы, корреляционный прием, детерминированность корреляционной функции, первая и вторая формирующие схемы, фазоманипулированные псевдослучайные последовательности, свойства и закономерности детерминированности корреляционных функций, А-синхронизация и В-синхронизация ПЛНРП, последовательность чисел совпадений, виды, типы, классы двукратных (ДК) ПЛНРП.

Ссылка на статью

Сныткин И. И., Афонин И. Е., Захаренко Д. Г. Третья решающая схема — новое перспективное направление повышения эффективности приема-обработки сложных широкополосных шумоподобных сигналов // Системы управления, связи и безопасности. 2026. № 1. С. 86-138. DOI: 10.24412/2410-9916-2026-1-086-138

Литература

1. Кловский Д. Д. Теория передачи сигналов. Учебник для вузов. — М.: Связь, 1973. — 376 с.

2. Смирнов В. А. Приближенные методы расчета помехоустойчивости и искажений в системах передачи информации. — М.: Связь, 1975. — 96 с.

3. Супрун Б. А. Первичные коды. — М.: Связь, 1970. — 161 с.

4. Цымбал В. П. Теория информации и кодирования. — Киев: Вища школа, 1977. — 288 с.

5. Варакин Л. Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. — М: Радио и связь, 1985. — 290 с.

6. Журавлев В. И. Поиск и синхронизация в широкополосных системах. — М: Радио и связь, 1986. — 240 с.

7. Тузов Г. И. Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами. — М.: Радио и связь, 1985. — 264 с.

8. Финк Л. М. Теория передачи дискретных сообщений. Изд-е 2-е, перераб. и доп. — М: Сов.радио, 1970. — 728 с.

9. Пестряков В. Б. Шумоподобные сигналы в системах передачи информации. — М.: «Сов. радио», 1973. — 423 с.

10. Диксон Р. К. Широкополосные системы / Пер. с англ. под. ред. В. И. Журавлева. — М.: Связь, 1979. — 302 с.

11. Шеннон К. Е. Работы по теории информации и кибернетике: Сборник статей. — М.: Издательство иностранной литературы, 1963. — 829 с.

12. Свердлик М. Б. Оптимальные дискретные сигналы. — М: Сов.радио, 1975. — 200 с.

13. Лидл Р., Нидеррайтер Г. Конечные поля. — М.: Мир, 1988. — 468 с.

14. Цифровые методы в космической связи / Под ред. С. Голомба; Пер. с англ. под ред. Шляпоберского. — М.: Связь, 1969. — 271 с.

15. Brennan D. G. On the Maximum Signal to Noise Radio Realizable from Several Noise Signals // Proc. IRE. 1956. Vol. 43№ 10. P. 1530.

16. Хоффман Л. Дж. Современные методы защиты информации. — М.: Сов.радио, 1988. — 215 с.

17. ГОСТ Р ИСО 7498-2-99. Информационная технология. Взаимосвязь открытых систем. Базовая эталонная модель. Часть 2. Архитектура защиты информации. — М.: Госстандарт России, 1999. — 36 с.

18. Мардер Н. С. Смена парадигмы телекоммуникаций и семиуровневая модель взаимодействия открытых систем // Электросвязь. 2007. № 2. С. 9-10.

19. Сныткин И. И., Бурым В. И., Серобабин А. Г. Синхронизация по задержке при цифровой обработке сверхдлинных рекуррентных последовательностей // Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника. 1990. № 7. С. 31-35.

20. Сныткин И. И., Сныткин Т. И. Теоретические основы синтеза и исследования свойств систем производных нелинейных рекуррентных последовательностей // Нелинейный мир. 2014. Т. 12. № 6. С. 17-25.

21. Сныткин И. И., Сныткин Т. И. Исследование и оценка свойств и характеристик периодических функций автокорреляции двукратных ПНЛРП // Нелинейный мир. 2014. Т. 12. № 8. С. 28-34.

22. Сныткин И. И., Сныткин Т. И. Разработка элементов теории третьей решающей схемы приема производных нелинейных рекуррентных последовательностей // Нелинейный мир. 2015. Т. 13. № 5. С. 78-84.

23. Сныткин И. И., Сныткин Т. И. Общие основы моделирования свойств детерминированности частных автокорреляционных функций двукратных производных нелинейных рекуррентных последовательности в интересах реализации «третьей решающей схемы» // Нелинейный мир. 2022. Т. 20. № 3. С. 51-60.

24. Сныткин И. И., Сныткин Т. И. Алгоритм реализации «третьей решающей схемы» повышения эффективности поиска и синхронизации сложных широкополосных шумоподобных сигналов // Электромагнитные волны и электронные системы. 2021. Т. 26. № 3. С. 54-63.

25. Сныткин И. И., Сныткин Т. И., Захаренко Д. Г. Технико-алгоритмические предложения по реализации третьей решающей схемы в интересах обеспечения эффективности приёма-обработки широкополосных шумоподобных сигналов на основе двукратной производной нелинейной рекуррентной последовательности «невложенного» типа // Успехи современной радиоэлектроники. 2023. Т. 77. № 9. С. 35-43.

26. Сныткин И. И., Сныткин Т. И. Моделирование и установление свойств детерминированности частных автокорреляционных функций двукратных производных нелинейных рекуррентных последовательностей «вложенного» типа в интересах реализации третьей решающей схемы // Успехи современной радиоэлектроники. 2022. Т. 77. № 7. С. 69-77.

27. Сныткин И. И., Сныткин Т. И., Захаренко Д. Г. Моделирование и установление свойств детерминированности частных автокорреляционных функций двукратных производных рекуррентных последовательностей «невложенного» типа в интересах реализации третьей решающей схемы (ТРС) // Успехи современной радиоэлектроники. 2023. Т. 77. № 5. С. 35-47.

28. Сныткин Т. И. Аналоговые режимы принятия решения о приеме в теории третьей решающей схемы // Нелинейный мир. 2018. Т. 16. № 6. С. 27-30.

29. Сныткин Т. И., Крупенин А. В., Сныткин И. И., Спирин А. В. Устройство формирования систем двукратных производных нелинейных рекуррентных последовательностей // Патент на изобретение RU 2553057 С1, опубл. 10.06.2015, бюл. № 16.

30. Сныткин И. И., Захаренко Г. И., Сныткин Т. И., Никулин В. Н., Захаренко Д. Г. Устройство формирования систем трехкратных производных нелинейных рекуррентных последовательностей // Патент на изобретение RU 2792598 С1, опубл. 22.03.2023, бюл. № 29.

31. Сныткин И. И., Спирин А. В., Сныткин Т. И. Теоретическая концепция генерирования нелинейных рекуррентных последовательностей на основе использования регистров сдвига // Нелинейный мир. 2013. Т. 11. № 8. С. 531-539.

32. Сныткин И. И., Сныткин Т. И. Синтез автономных автоматов генерирования нелинейных рекуррентных последовательностей (НЛРП) в виде дискретных циклических последовательностей // Нелинейный мир. 2013. Т. 11. № 10. С. 702-715.

33. Сныткин И. И., Сныткин Т. И. Синтез автономных автоматов генерирования оптимальных нелинейных рекуррентных последовательностей заданной длительности // Нелинейный мир. 2013. Т. 11. № 11. С. 776-781.

34. Сныткин И. И., Сныткин Т. И. Методы и синтез аппаратных средств генерирования кодовых словарей нелинейных рекуррентных последовательностей фиксированной длительности // Нелинейный мир. 2013. Т. 11. № 12. С. 836-852.

35. Сныткин И. И., Сныткин Т. И. Теоретические основы синтеза и исследования систем производных нелинейных рекуррентных последовательностей // Нелинейный мир. 2014. Т. 12. № 6. С. 17-31.

36. Сныткин И. И., Бережнов А. Н. Автокорреляционная функция как информационный параметр // Материалы четвертой межрегиональной научной конференции «Студенческая наука — экономике России». — Ставрополь: СевКавГТУ, 2003. — С. 48-59.

37. Сныткин И. И., Бережнов А. Н., Федосеев В. Е. Быстрый поиск производных нелинейных рекуррентных последовательностей на основе взаимокорреляционной функции с производящими компонентами // Сборник рефератов депонированных рукописей. — Москва: ЦВНИ МО РФ, 2004. — С. 71-78.

38. Сныткин И. И., Бережнов А. Н., Федосеев В. Е. Поиск широкополосных сигналов с многопиковой периодической функцией автокорреляции // Сборник рефератов депонированных рукописей. — М.: ЦВНИ МО РФ, 2004. — С. 111-120.

39. Сныткин Т. И., Федосеев В. Е. Поиск сигнала навигационной радиолинии с применением производных последовательностей // Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества: тезисы докладов Международной научно-технической конференции (Москва, 18-19 мая 2006 г.). — М.: МГТУ ГА, 2006. — С. 71-73.

40. Сныткин Т. И. Алгоритм обработки широкополосного сигнала на основе применения производных нелинейных последовательностей // Научные труды XXXIII международной молодежной научной конференции «Гагаринские чтения». — М.: «МАТИ» — РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2007. — С. 112-117.

41. Сныткин Т. И., Федосеев В. Е. Повышение эффективности обработки широкополосных сигналов на основе идентификации структуры корреляционной функции манипулирующих производных нелинейных последовательностей // Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества: тезисы докладов международной НТК, посвященной 85-летию гражданской авиации России. — М.: МГТУ ГА, 2008. — С. 54-57.

42. Сныткин Т. И., Сныткин И. И., Федосеев В. Е. Ускоренный поиск ШПС на основе применения ПНЛРП // Тезисы докладов 1-й Всероссийской конференции «Системы управления, обработки информации и принятия решений». — Ставрополь: СВВАИУ (ВИ), 2009. — С. 44-46.

43. Вентцель Е. С., Овчаров Л. А. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения: Учеб. пособие для втузов. — М.: Высшая школа, 2000. — 383 с.

44. Федосеев В. Е., Сныткин И. И., Варфоломеев Д. В. Способ ускоренного поиска широкополосных сигналов и устройство для его реализации // Патент на изобретение RU 2297722 С2, опубл. 20.02.2007 г., бюл. № 11.

45. Сныткин Т. И., Курляндчик А. П., Федосеев В. Е. Повышение оперативности этапа синхронизации спутниковых радиолиний ВВС // Тезисы докладов 10-й межвузовской НТК. — Ставрополь: СВВАИУ (ВИ), 2006. — С. 28-31.

46. Сныткин Т. И., Федосеев В. Е. Алгоритм синхронизации широкополосных навигационных радиолиний // Авиакосмические технологии и оборудование: материалы Международной научно-практической конференции (Казань, 15-16 августа 2006 г.). — Казань: Изд-во Казанского гос. технического университета, 2006. — С. 121-125.

47. Сныткин Т. И., Сныткин И. И., Федосеев В. Е. Элементы теории третьей решающей схемы при оптимальном приеме ШПС // 22-я сессия Всероссийской научно-технической школы-семинара «Передача, обработка, отображение информации». — Ставрополь: СВВАИУ (ВИ), 2009. — С. 30-35.

48. Сныткин Т. И., Сныткин И. И., Федосеев В. Е. Повышение помехозащищенности и устойчивости синхронизма радионавигационных систем с ИСЗ на основе использования ПНЛРП // 22-я сессия Всероссийской научно-технической школы-семинара «Передача, обработка, отображение информации». — Ставрополь: СВВАИУ (ВИ), 2009. — С. 38-41.

49. Сныткин И. И., Сныткин Т. И. Взаимокорреляционные функции и свойства производных нелинейных рекуррентных последовательностей // Нелинейный мир. 2014. Т. 12. № 11. С. 44-49.

50. Сныткин И. И., Сныткин Т. И., Кабанова А. А. Общие основы моделирования свойств детерминированности частных автокорреляционных функций двукратных производных нелинейных рекуррентных последовательностей в интересах реализации «третьей решающей схемы» // Нелинейный мир. 2022. № 3. С. 51-60.

51. Сныткин И. И., Сныткин Т. И., Захаренко Д. Г. Моделирование и установление свойств детерминированности частных автокорреляционных функций двукратных производных нелинейных рекуррентных последовательностей «невложенного» типа в интересах реализации третьей решающей схемы // Успехи современной радиоэлектроники. 2023. Т. 77. № 5. С. 35-48.

52. Сныткин И. И., Сныткин Т. И., Захаренко Д. Г. Моделирование и установление свойств детерминированности частных автокорреляционных функций двукратных производных нелинейных рекуррентных последовательностей «вложенного» типа в интересах реализации третьей решающей схемы // Успехи современной радиоэлектроники. 2023. Т. 77. № 7. С. 69-77.

53. Сныткин И. И., Сныткин Т. И., Захаренко Г. И., Захаренко Д. Г. «Третья решающая схема» — новый перспективный метод ускоренного поиска и эффективного приёма шумоподобных сигналов // III Всероссийский форум с международным участием «Академические Жуковские чтения», г. Воронеж, 22-24 ноября 2023 г.: Сборник тезисов докладов и докладов круглых столов. — Воронеж: ВУНЦ ВВС «ВВА» им. Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина, 2023. — С. 132-135.

54. Сныткин И. И., Сныткин Т. И., Захаренко Г. И., Захаренко Д. Г. Моделирование и установление свойств и закономерностей частных автокорреляционных функций (ЧАКФ) производных двукратных производных нелинейных рекуррентных последовательностей (ПНЛРП) в интересах реализации третьей решающей схемы // III Всероссийский форум с международным участием «Академические Жуковские чтения», г. Воронеж, 22-24 ноября 2023 г.: Сборник тезисов докладов и докладов круглых столов. — Воронеж: ВУНЦ ВВС «ВВА» им. Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина, 2023. — С. 136-140.

55. Сныткин И. И., Сныткин Т. И., Захаренко Г.И., Захаренко Д.Г. Свойства и закономерности частных автокореляционных функций (ЧАКФ) производных нелинейных рекуррентных последовательностей (ПНЛРП) в интересах реализации «третьей решающей схемы» // Всероссийская НТК «Актуальные вопросы развития систем и сетей связи (DCSN-2023)»: Сборник материалов Всероссийской НТК (г. Ставрополь, 10-20 ноября 2023 г.). — Ставрополь: издательство СКФУ, 2024. С. 194-197.

56. Сныткин И. И., Сныткин Т. И., Захаренко Г.И., Захаренко Д.Г. Повышение эффективности приема-обработки информации и достоверности принятия решения в информационных системах со сложными сигналами на основе «третьей решающей схемы» // Всероссийская НТК «Актуальные вопросы развития систем и сетей связи (DCSN-2023): Сборник материалов Всероссийской НТК (г. Ставрополь, 10-20 ноября 2023 г.). — Ставрополь: издательство СКФУ, 2024. С. 190-194.

57. Сныткин И. И., Воробьев В. Е., Афонин И. Е., Сныткин Т. И., Афонин Л. И. Установление свойств детерминированности частных автокореляционных функций производных нелинейных рекуррентных последовательностей «комбинированного типа» вида L = l1 l2 = (4t, 4t+1) в интересах реализации «третьей решающей схемы» // «Передача, обработка, отображение информации»: сборник трудов конференции (г. Краснодар — п. Терскол, Кабардино-Балкарской республики, 23-30 апреля 2024 г.). — М., 2024. — С. 288-296.

58. Сныткин И. И., Воробьев В. Е., Афонин И. Е., Сныткин Т. И., Афонин Л. И. Моделирование и установление свойств детерминированности частных автокореляционных функций производных нелинейных рекуррентных последовательностей «комбинированного типа» вида L = l1 l2 = (4t, 4t+3) в интересах реализации «третьей решающей схемы» // «Передача, обработка, отображение информации»: сборник трудов конференции (г. Краснодар — п. Терскол, Кабардино-Балкарской республики, 23-30 апреля 2024 г.). — М., 2024. — С. 297-305.

59. Сныткин И. И., Захаренко Г. И., Захаренко Д. Г. Моделирование и оценка свойств детерминированности частных автокорреляционных функций двукратных производных нелинейных рекуррентных последовательностей «комбинированного» типа в интересах реализации третьей решающей схемы // XV Международная научно-практическая конференция молодых ученых, посвященная 64-й годовщине полета Ю.А. Гагарина в космос (г. Краснодар, 15-16 апреля 2025 г.). — Краснодар: Издательский Дом — Юг, 2025. — С. 15-20.

60. Сныткин И. И., Захаренко Г. И., Захаренко Д. Г. Моделирование и оценка свойств детерминированности частных автокорреляционных функций двукратных производных нелинейных рекуррентных последовательностей «комбинированного» типа в интересах реализации третьей решающей схемы // 34-я Всероссийская научно-практическая конференция «Передача, обработка, отображение информации» (п. Терскол, Кабардино-Балкарская республика, 23-30 апреля 2025 г.). — М., 2025. — С. 353-357.

61. Сныткин И. И., Афонин И. Е., Сныткин Т. И., Афонин Л. И. Технико-алгоритмические предложения по обеспечению реализации «третьей решающей схемы» приёма-обработки широкополосных шумоподобных сигналов в виде двукратных производных нелинейных рекуррентных последовательностей «вложенного» типа // 34-я Всероссийская научно-практическая конференция «Передача, обработка, отображение информации» (п. Терскол, Кабардино-Балкарская республика, 23-30 апреля 2025 г.). — М., 2025. — С. 357-371.

62. Сныткин И. И., Сныткин Т. И., Афонин И. Е., Афонин Л. И. Моделирование и установление свойств детерминированности частных автокорреляционных функций двукратных производных нелинейных рекуррентных последовательностей «комбинированного» типа в интересах реализации «третьей решающей схемы» // Техника средств связи. 2025. № 3 (171). С. 26-45.

63. Сныткин Т. И., Сныткин И. И., Спирин А. В. Способ ускоренного поиска широкополосных сигналов и устройство его реализации // Патент на изобретение RU 2514133 С2, опубл. 27.04.2014, бюл. № 12.

64. Сныткин И. И., Сныткин Т. И., Кокорева О. С. Устройство третьей решающей схемы ускоренного поиска и эффективного приема широкополосных сигналов // Патент на изобретение RU 2718753 С1, опубл. 14.04.2020, бюл. № 11.

65. Сныткин И. И., Сныткин Т. И., Кокорева О. С. Способ третьей решающей схемы ускоренного поиска и эффективного приема широкополосных сигналов // Патент на изобретение RU 2730389 С1, опубл. 21.08.2020, бюл. № 24.

66. Сныткин И. И., Сныткин Т. И., Кокорева О. С., Захаренко Г. И. Устройство третьей решающей схемы ускоренного поиска и эффективного приема широкополосных сигналов // Патент на изобретение RU 2766859 С1, опубл. 16.03.2022, бюл. № 8.

67. Сныткин И. И., Сныткин Т. И., Захаренко Г. И., Кокорева О. С. Способ третьей решающей схемы ускоренного поиска и эффективного приема широкополосных сигналов // Патент на изобретение RU 2782676 С2, опубл. 31.10.2022, бюл. № 31.

68. Сныткин И. И., Сныткин Т. И., Захаренко Г. И., Захаренко Д. Г., Никулин В. Н. Способ третьей решающей схемы ускоренного поиска и эффективного приема широкополосных сигналов // Патент на изобретение RU 2821352 С1, опубл. 21.06.2024 г., бюл. № 18.

69. Сныткин И. И., Сныткин Т. И., Захаренко Г. И., Захаренко Д. Г., Никулин В. Н. Устройство третьей решающей схемы ускоренного поиска и эффективного приема широкополосных сигналов // Патент на изобретение RU 2808721 С1, опубл. 04.12.2023 г., бюл. № 34.

 Статья распространяется по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 License.

  Метаданные статьи распространяются по лицензии CC0 1.0 Universal