<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">probener</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Power engineering: research, equipment, technology</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1998-9903</issn><issn pub-type="epub">2658-5456</issn><publisher><publisher-name>Kazan State Power Engineering  University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.30724/1998-9903-2020-22-4-79-87</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">probener-1409</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ПРИБОРОСТРОЕНИЕ, МЕТРОЛОГИЯ И ИНФОРМАЦИОННО- ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>INSTRUMENT-MAKING, METROLOGY AND INFORMATION-MEASURING INSTRUMENTS AND SYSTEMS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Моделирование информационного канала с использованием хаотических сигналов нелинейных динамических систем</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Modeling of information channel by using of pseudorandom signals of nonlinear dynamical system</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Насыров</surname><given-names>И. К.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Nasyrov</surname><given-names>I. K.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Насыров Ильгиз Кутдусович – доктор технических наук, профессор кафедры «Инженерная кибернетика»</p><p>Казань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Il’giz K. Nasyrov </p><p>Kazan</p></bio><email xlink:type="simple">nasyrovik@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Андреев</surname><given-names>В. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Andreev</surname><given-names>V. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Андреев Владимир Васильевич – кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Инженерная кибернетика»</p><p>Казань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vladimir V. Andreev</p><p>Kazan</p></bio><email xlink:type="simple">vandreev46@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Казанский государственный энергетический университет (КГЭУ)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Kazan Power Engineering University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2020</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>14</day><month>11</month><year>2020</year></pub-date><volume>22</volume><issue>4</issue><fpage>79</fpage><lpage>87</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Насыров И.К., Андреев В.В., 2020</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Насыров И.К., Андреев В.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Nasyrov I.K., Andreev V.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.energyret.ru/jour/article/view/1409">https://www.energyret.ru/jour/article/view/1409</self-uri><abstract><p>В работе исследуются псевдослучайные сигналы нелинейных динамических систем, анализируется возможность их применения в информационных системах. Рассматриваются непрерывные и дискретные динамические системы: система Лоренца, отображения Бернулли и Энона. Поскольку параметры динамических систем входят в уравнения линейно, показана принципиальная возможность линейного управления состоянием нелинейной ДС. Проводится сравнительный анализ корреляционных свойств сигналов этих динамических систем. Анализ корреляционных характеристик показал, что применение хаотических сигналов в системах связи и радиолокации позволяет значительно увеличить их разрешающую способность по дальности и, с учетом специфических свойств хаотических сигналов, позволяет обеспечить их скрытность. Представление уравнений нелинейных динамических систем в виде стохастических дифференциальных уравнений позволило получить выражение для функционала правдоподобия, с помощью которого решаются многие задачи оптимального приема сигналов. Показано, что основным этапом при обработке принятого сообщения, обеспечивающий максимум функционалов правдоподобия состоит в вычислении корреляционных интегралов между компонентами и рассматриваемых систем. Это позволило положить в основу алгоритма обнаружения корреляционный прием между компонентами сигналов. Синтезирован корреляционный приемник обнаружения и найдены рабочие характеристики приемника.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Pseudorandom signals of nonlinear dynamical systems are studied and the possibility of their application in information systems analyzed. Continuous and discrete dynamical systems are considered: Lorenz System, Bernoulli and Henon maps. Since the parameters of dynamical systems (DS) are included in the equations linearly, the principal possibility of the state linear control of a nonlinear DS is shown. The correlation properties comparative analysis of these DSs signals is carried out.. Analysis of correlation characteristics has shown that the use of chaotic signals in communication and radar systems can significantly increase their resolution over the range and taking into account the specific properties of chaotic signals, it allows them to be hidden. The representation of nonlinear dynamical systems equations in the form of stochastic differential equations allowed us to obtain an expression for the likelihood functional, with the help of which many problems of optimal signal reception are solved. It is shown that the main step in processing the received message, which provides the maximum likelihood functionals, is to calculate the correlation integrals between the components and the systems under consideration. This made it possible to base the detection algorithm on the correlation reception between signal components. A correlation detection receiver was synthesized and the operating characteristics of the receiver were found.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>псевдослучайные сигналы</kwd><kwd>нелинейные динамические системы</kwd><kwd>система Лоренца</kwd><kwd>отображения Энона</kwd><kwd>Бернулли</kwd><kwd>функционал правдоподобия</kwd><kwd>корреляционные функции</kwd><kwd>системы связи</kwd><kwd>корреляционный приемник</kwd><kwd>рабочие характеристики</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>pseudorandom signals</kwd><kwd>nonlinear dynamical systems</kwd><kwd>optimal receiver</kwd><kwd>stochastic differential equations</kwd><kwd>Lorenz system</kwd><kwd>Henon’s map</kwd><kwd>correlation functions</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь, 1985. 384с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tikhonov VI. Optimal'nyi priem signalov. M.: Radio i svyaz', 1983. 320 s.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дмитриев Ю.А., Кузьмин Л.В. Прием хаотических сигналов с использованием опорного генератора хаоса // Радиоэлектроника 2012. № 1.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Varakin LE. Sistemy svyazi s shumopodobnymi signalami. M.: Radio i svyaz', 1985. 384s.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dmitriev A.S., Emel'yanov R.Yu., Lazarev V.A., et al. Simulation of Dynamics of the Neural Ensemble in the Active Wireless Network. J. Communication Technology and Electronics. 2017. V. 62. №10. pp. 1148-1151.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dmitriev YuA, Kuz'min LV. Priem khaoticheskikh signalov s ispol'zovaniem opornogo generatora khaosa. Radioelektronika 2012. № 1.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Губанов Д. и др. Генераторы хаоса в интегральном исполнении [Электронный ресурс]. Доступно по:URL: http://www.chipnews.ru/html.cgi/arhiv/99_08/stat_9.htm. Ссылка активна на: 10 октября 2019.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Anishchenko VS, Vadivasova TE, Okrokvertskhov GA, et al. Statisticheskie svoistva dinamicheskogo khaosa. UFN. 2005;175(2):163-179.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Андреев Ю.В., Дмитриев А.С., Лазарев В.А. «Коллективная передача информации сверхширокополосным прямо хаотическим ансамблем». Физические основы приборостроения. 2017. Т. 6. №2 (24). С. 80-89.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kogai GD, Ten TL. Metody i modeli khaoticheskikh protsessov v sistemakh svyazi. Sovremennye naukoemkie tekhnologii. 2014;10:61-64.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дмитриев А.С., Герасимов М.Ю., Ицков В.В., Лазарев В.А., Попов М.Г., Рыжов А.И. «Активные беспроводные сверхширокополосные сети на основе хаотических радиоимпульсов». Радиотехника и электроника. 2017. Т. 62. №4. С. 354-363.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Afanas'ev VV, Loginov SS. Novyi klass tsifrovykh radioelektronnykh dinamicheskikh system. Inzhenernyi vestnik Dona. 2016. № 4. Available at: URL:ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2016/3777.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Афанасьев В.В., Логинов С.С. Новый класс цифровых радиоэлектронных динамических систем // Инженерный вестник Дона. 2016. № 4. Доступно по: URL:ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2016/3777</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kucherenko IA. Primenenie sverkhshirokopolosnykh signalov s lineinoi chastotnoi modulyatsiei v zapregradnoi radiolokatsii. Inzhenernyi vestnik Dona. 2016. № 1. Available at: URL:ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2016/3545.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гавришев А.А., Жук А.П. Моделирование устройства имито защиты контролируемых объектов с новым набором хаотических сигналов // Прикладная информатика. 2017. Т.12. № 4 (70). С. 122-132</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gubanov D. Generatory khaosa v integral'nom ispolnenii Available at: URL:http://www.chipnews.ru/html.cgi/arhiv/99_08/stat_9.htm Accessed to: 10 Oct 2019.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Колесов В.В., Полубехин А. И., Чигин Е.П., и др. Применение дискретных хаотических алгоритмов в широкополосных телекоммуникационных системах // Вестник СибГУТИ. 2016. №3. С. 77-92.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vasyuta KS, Malyshev AA, Zots FF. Analiz korrelyatsionnykh svoistv khaoticheskikh radioimpul'sov. Sistemi obrobki іnformatsії. 2012;2(3):22-25.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Анищенко В.С., Вадивасова Т.Е., Окрокверцхов Г.А, и др. Статистические свойства динамического хаоса // УФН. 2005. Т. 175. № 2. С. 163-179.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nasyrov IK, Andreev VV. Optimal'naya otsenka parametrov psevdosluchainykh signalov nelineinykh dinamicheskikh sistem. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo energeticheskogo universiteta. 2017;1:29-35.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Когай Г.Д., Тен Т.Л. Методы и модели хаотических процессов в системах связи // Современные наукоемкие технологии. 2014. № 10. С. 61-64.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nasyrov IK, Andreev VV. International Scientific Conference. «2018 Wave electronics and its application in information and telecommunication systems». WECONF 2018 (IEEE Conference #№ 45890) 26-30 November 2018. St. Petersburg, State University of Aerospace Instrumentation (SUAI).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кучеренко И.А. Применение сверхширокополосных сигналов с линейной частотной модуляцией в запреградной радиолокации // Инженерный вестник Дона. 2016. №1. Доступно по: URL:ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2016/3545.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nasyrov IK, Andreev VV. Optimal Estimation of Parameters of Pseudorandom Signals of Nonlinear Dynamic Systems. Russian Aeronautics. 2018;61(4):692-696.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Васюта К.С., Малышев A.А., Зоц Ф.Ф. Анализ корреляционных свойств хаотических радиоимпульсов // Системи обробки інформації. 2012. Т. 2.Випуск 3. С. 22-25.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nasyrov IK, Andreev VV. About Optimal Reception of Pseudorandom Signals of Nonlinear Dynamic Systems. Russian Aeronautics. 2019;62(2):326-330.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Насыров И.К., Андреев В.В. Оптимальная оценка параметров псевдослучайных сигналов нелинейных динамических систем // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2017. № 1. С. 29-35.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nasyrov IK, Andreev VV. Optimal’naja ozenka parametrov psevdeoslutchajnych signalov nelinejnych dinamitcheskich sistem. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo energetitcheskogo universiteta. 2017;1:29-35.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Насыров И.К.,Андреев В.В. International Scientific Conference. «2018 Wave electronics and its application in information and telecommunication systems». WECONF 2018 (IEEE Conference #№ 45890) 26-30 November 2018. St. Petersburg, State University of Aerospace Instrumentation (SUAI).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nasyrov IK, Andreev VV. International Scientific Conference. 2018 Wave electronics and its application in information and telecommunication systems. WECONF 2018 (IEEE Conference #№ 45890) 26-30 November 2018. St. Petersburg, State University of Aerospace Instrumentation (SUAI).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nasyrov I.K., Andreev V.V. Optimal Estimation of Parameters of Pseudorandom Signals of Nonlinear Dynamic Systems // Russian Aeronautics. 2018. V. 61. №. 4. pp. 692-696,</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nasyrov IK, Andreev VV. Optimal Estimation of Parameters of Pseudorandom Signals of Nonlinear Dynamic Systems. Russian Aeronautics. 2018;61(4):692-696.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nasyrov I.K., Andreev V.V. About Optimal Reception of Pseudorandom Signals of Nonlinear Dynamic Systems // Russian Aeronautics.2019.V. 62. №. 2. pp. 326-330.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nasyrov IK, Andreev VV. About Optimal Reception of Pseudorandom Signals of Nonlinear Dynamic Systems. Russian Aeronautics. 2019;62(2):326-330.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
