Система передачи и приема информации

Область техники

Изобретение относится к технике связи, а точнее - к системам передачи и приема информации (СППИ) посредством цифровой связи. Проблема увеличе- ния технико-экономической эффективности систем передачи и приёма инфор- мации с учетом всех компонентов, влияющих на их стоимость и технические показатели, в том числе конфиденциальности, является актуальной, что, в свою очередь, требует развития и совершенствования СППИ.

Предшествующий уровень техники

Известны зарубежные и российские технические решения, являющиеся ана- логами предлагаемой СППИ. Так, СППИ [Радиотехника: Энциклопедия/ под ред. Ю.Л. Мазора и др. - М.: Издательский дом «Додэка -XXI», 2002, с.63-64] содержит функционально последовательно связанные источник информации, физико-электрический преобразователь информации, кодер, передающее уст- ройство, канал связи, приемное устройство, декодер, электрофизический преоб- разователь информации, потребитель информации. Признаки этой СППИ реали- зованы, по- существу, во всех соответствующих системах. Другая СППИ [Скляр Бернард. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е испр. : пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2004. - 1104 с. 32-36] содержит последовательно функционально связанные источник инфор- мации, подсистему формирования цифрового потока двоичных битов и вклю- чающая при необходимости блок форматирования, блок сжатия и блок уплот- нения, преобразователь цифрового потока в поток сигналов, передатчик, канал связи, приёмник, преобразователь потока сигналов в цифровой поток, подсис- тему преобразования, функции которой обратны функциям подсистемы форми- рования, потребитель информации и функционально связанная с ними подсис- тема синхронизации. Также известны СППИ, в которых в их соответствующих блоках производят преобразование цифровой информации, обеспечивающее повышение конфиденциальности передачи (Панов В. П., Приходько В. В. Патен- 5 ты RU J 2J42 2327283, 2327284, 2336644, 2336645, 2340097, 2340098, 2340107, 2340097, 2341026 и др.).

Раскрытие изобретения

Задачей заявляемой системы является повышение технико-экономической эффективности СППИ между двумя приёмо-передающими сторонами благодаря ю тому, что передающая сторона содержит блок представления исходной инфор- мации соответствующей ей упорядоченно последовательно пронумерованной совокупностью целых чисел, блоки преобразования этой совокупности чисел с элементами предложенного преобразования, известными только на передающей исходную информацию стороне, и обеспечивающие её передачу на принимаю-

15 щую исходную информацию сторону. Принимающая сторона содержит блоки преобразования принятой совокупности чисел с элементами предложенного преобразования, известными только на этой стороне, и обеспечивающие её пе- редачу на передающую сторону. Кроме того, передающая сторона содержит блоки преобразования принятой совокупности чисел с элементами предложен-

20 ного преобразования, известными только на этой стороне, и обеспечивающие её передачу на принимающую сторону. Также принимающая сторона содержит блоки преобразования принятой совокупности чисел с элементами предложен- ного преобразования, известными только на этой стороне, и выполненные с возможностью восстановления представления исходной информации соответст-

25 вующей ей совокупностью целых чисел и восстановления по этой совокупности чисел исходной информации.

Для достижения указанного технического результата система передачи и приёма информации между двумя приёмо-передающими сторонами, по крайней мере, одна из которых может быть передающей исходную информацию и со- зо держащей подсистему управления, обеспечивающую передачу исходной ин- формации, соответственно другая принимающей исходную информацию и со- держащей подсистему управления, обеспечивающую приём исходной информа- ции (а при необходимости также и наоборот), содержит на передающей исход- ную информацию стороне блок подключения к источнику информации, функ- ционально связанный с блоком представления исходной информации, выпол- ненным с возможностью представления информации одним из известных спосо- бов соответствующей ей упорядоченно последовательно пронумерованной со- вокупностью целых чисел xl _k , где значения индекса к изменяются от 1 до за- данного значения К ₀ , а числа xl^ принимают значения из заданного набора чи- сел, блок представления исходной информации функционально связан с блоком формирования элементов Д. , выполненным с возможностью формирования из чисел xl _k элементов Д. прямоугольной матрицы [д.] с размерностью Μχ Ν , где М и Ν - заданные натуральные числа, известные на обеих приёмо- передающих сторонах, причём в этой и в последующих матрицах индекс г соот- ветствует номеру строки, индекс j соответствует номеру столбца, для каждого значения индекса к , изменяющегося от 1 до Κ ₀ < Μ ^χ Ν , а при необходимости при Μ = Ν для каждого значения индекса к , изменяющегося от 1 до K _Q < Ν ² - 2Ν , определяемых в соответствии с выражением у\ .. = х\ _к , при этом значения ин- дексов i и j преимущественно определяются последовательно в соответствии с выражениями i = {k - \)divN+ \ , где A divB - целая часть при делении целого числа

А на целое число В , и j = k -(i - \) N , а в случае неполного заполнения матрицы

[ ] в качестве каждого из недостающих элементов используется, например, заданное и известное также и на принимающей исходную информацию стороне целое число χθ , не входящее в набор чисел, используемых для чисел xl _k , блок формирования элементов д. функционально связан с блоком формирования элементов zl . , выполненным с возможностью формирования элементов zl. мат- м

рицы [zl _y ] с размерностью Μ ^χ Ν в соответствии с выражением zl. = ^ a _lr yl _rj . , при этом блок формирования элементов zl _v функционально связан с блоком подготовки и хранения заданных элементов а\^,Ь\ _и , выполненным с возможно- стью формирования преимущественно из целых чисел элементов a\ _jJ квадрат- ной матрицы [а ₍ , ]с размерностью Мх М , заданных таким образом, что её опре- делитель det[al, _y ] не равен нулю, и элементов Ы, транспонированной матрицы алгебраических дополнений элементов а\ _ч в упомянутом определителе матри- цы [al _y ], кроме того, блок формирования элементов zl. выполнен с возможно- стью преимущественно через контактное разъёмное соединение подключения к съёмному блоку записи, сохранения и считывания элементов z\ _y , который вы- полнен с возможностью его подключения преимущественно через контактное разъёмное соединение к блоку формирования совокупности чисел х2 _к , выпол- ненному с возможностью через сформированные и считанные элементы zl. определения соответствующей им упорядочение последовательно пронумеро- ванной совокупности целых чисел х2 _к в соответствии с выражением х2 _к = z\ _tJ , где значения индекса к определяются в соответствии с выражением k = (i -l)N+ j посредством перебора для каждого значения индекса от 1 до М значений индекса j от 1 до N , блок формирования совокупности чисел х2 _к функционально связан с блоком преобразования совокупности чисел х2 _к одним из известных способов и обеспечения передачи, в том числе при необходимости сигналами, совместимыми с каналом связи, на принимающую исходную инфор- мацию сторону через приёмо-передатчик передающей исходную информацию стороны, а на принимающей исходную информацию стороне система содержит приёмо-передатчик принимающей исходную информацию стороны, функцио- нально связанный через канал связи с приёмо-передатчиком передающей ис- ходную информацию стороны и с блоком идентификации принятых сигналов, соответствующих совокупности чисел х2 _к , который функционально связан с блоком восстановления совокупности чисел х2 _к , выполненным с возможностью восстановления известным на принимающей исходную информацию стороне способом, обратным упомянутому, упорядоченной совокупности чисел х2 _к , где значения индекса к изменяются от 1 до К _х - Μ ^χ Ν , а блок восстановления сово- купности чисел х2 _к функционально связан с блоком формирования элементов у2 _у , который выполнен с возможностью формирования из чисел х2 _к элементов у2у прямоугольной матрицы [ >2, _у ] с размерностью Μ ^χ Ν для каждого значения индекса к , изменяющегося от 1 до .К, , определяемых в соответствии с выражени- ем у2 _ц = х2 _к , при этом значения индексов и / определяются последовательно в соответствии с выражениями i = (k - l) divN + l и j = k - (i -l) N , кроме того блок формирования элементов y2 _v выполнен с возможностью преимущественно че- рез контактное разъёмное соединение подключения к съёмному блоку записи, сохранения и считывания элементов у2 _ц , который выполнен с возможностью его подключения преимущественно через контактное разъёмное соединение к бло- ку формирования элементов z2 _tJ , выполненному с возможностью через сформи- рованные и считанные элементы у2 формирования элементов z2 _y матрицы

N

[ ^г2 , ] ^с размерностью Μ ^χ Ν в соответствии с выражением z2 _iJ = ^ _i y2 _lr a2 _rJ , при г=1

этом блок формирования элементов z2. функционально связан с блоком подго- товки и хранения заданных элементов а2 , Ь2 ₀ , выполненным с возможностью формирования преимущественно из целых чисел элементов a2 _tj квадратной матрицы [«2 _(J ] c размерностью Ν ^χ Ν , заданных таким образом, что определитель det[tf2, ] не равен нулю, и элементов 62^ транспонированной матрицы алгеб- раических дополнений элементов α2 _ν в упомянутом определителе матрицы

[о2. ] , кроме того блок формирования элементов z2 _i} выполнен с возможностью преимущественно через контактное разъёмное соединение подключения к съём- ному блоку записи, сохранения и считывания элементов ζ2 _ν , который выполнен с возможностью его подключения преимущественно через контактное разъём- ное соединение к блоку формирования совокупности чисел хЗ _к , выполненному с возможностью через сформированные и считанные элементы z2, _y определения соответствующей им упорядоченно последовательно пронумерованной сово- купности целых чисел хЗ _к в соответствии с выражением хЗ _к = ζ2. , где значения индекса к определяются в соответствии с выражением k = (i -\)N + j посредст- вом перебора для каждого значения индекса i от 1 до М значений индекса j от 1 до N , блок формирования совокупности чисел хЗ _к функционально связан с блоком преобразования совокупности чисел хЗ _к , выполненным с возможностью преобразования совокупности чисел хЗ _к одним из известных способов и обеспе- чения передачи, в том числе при необходимости сигналами, совместимыми с ка- налом связи, на передающую исходную информацию сторону через приёмо- передатчик принимающей исходную информацию стороны, а на передающей исходную информацию стороне система содержит блок идентификации приня- тых сигналов, соответствующих совокупности чисел хЗ _к , функционально свя- занный с приёмо-передатчиком передающей исходную информацию стороны и с блоком восстановления совокупности чисел хЗ _к , выполненным с возможно- стью восстановления известным на передающей исходную информацию стороне способом, обратным упомянутому, упорядоченной совокупности чисел хЗ _к , где значения индекса к изменяются от 1 до К _х = Μ ^χ Ν , а блок восстановления сово- купности чисел хЪ _к функционально связан с блоком формирования элементов у3 , который выполнен с возможностью формирования из чисел хЗ _к элементов у3 прямоугольной матрицы с размерностью Μχ Ν для каждого значения индекса к , изменяющегося от 1 до^ , определяемых в соответствии с выражени- ем у3 ₀ = хЗ _к , при этом значения индексов / и j определяются последовательно в соответствии с выражениями i = (k -\)divN + \ и j = k - (i - \) N , кроме того, блок формирования элементов уЗ _у выполнен с возможностью преимущественно че- рез контактное разъёмное соединение подключения к съёмному блоку записи, сохранения и считывания элементов уЗ , который выполнен с возможностью его подключения преимущественно через контактное разъёмное соединение к бло- ку формирования элементов z3 , выполненному с возможностью через сформи- рованные и считанные элементы 3 формирования элементов z3 матрицы

м

23 _& ] с размерностью Μχ Ν в соответствии с выражением z3 _fJ = ^ Ы _1г уЗ ₎ п и ус- ловии, что упомянутый det^l^ ] равен единице, в противном случае в соответ- ствии с выражением 3 _1} = \^ Ъ\ _1г уЗ^ /det[al, _y ] , при этом блок формирования элементов z3 _y функционально связан с блоком подготовки и хранения заданных элементов а\ ₀ ,Ы . , кроме того, блок формирования элементов г _и выполнен с возможностью преимущественно через контактное разъёмное соединение под- ключения к съёмному блоку записи, сохранения и считывания элементов z3 _y , который выполнен с возможностью его подключения преимущественно через контактное разъёмное соединение к блоку формирования совокупности чисел х4 _к , выполненному с возможностью через сформированные и считанные эле- менты Σ3 определения соответствующей им упорядоченно последовательно пронумерованной совокупности целых чисел х4 _к в соответствии с выражением х4 _к = ζ3 , где значения индекса к определяются в соответствии с выражением k = {i - \) N + j посредством перебора для каждого значения индекса i от 1 до М значений индекса j от 1 до iV , блок формирования совокупности чисел х4 _к функционально связан с блоком преобразования совокупности чисел х4 _к одним из известных способов и обеспечения передачи, в том числе при необходимости сигналами, совместимыми с каналом связи, на принимающую исходную инфор- мацию сторону через приёмо-передатчик передающей исходную информацию стороны, а на принимающей исходную информацию стороне система содержит блок идентификации принятых сигналов, соответствующих совокупности чисел х4 _к , функционально связанный с приёмо-передатчиком принимающей исходную информацию стороны и с блоком восстановления совокупности чисел хЛ _к , вы- полненным с возможностью восстановления известным на принимающей ис- ходную информацию стороне способом, обратным упомянутому, упорядочен- ной совокупности чисел х4 _к , где значения индекса к изменяются от 1 до Л , , а блок восстановления совокупности чисел х4 _к функционально связан с блоком формирования элементов y4 _(J , который выполнен с возможностью формирования из чисел х4 _к элементов у4 прямоугольной матрицы [у 4^ с размерностью Μ Ν для каждого значения индекса к , изменяющегося от 1 до^ , определяе- мых в соответствии с выражением у _у = х4 _к , при этом значения индексов / и j определяются последовательно в соответствии с выражениями i = {k - \) divN + \ и j = k -(i - \) N , кроме того, блок формирования элементов у _ц выполнен с воз- можностью преимущественно через контактное разъёмное соединение подклю- чения к съёмному блоку записи, сохранения и считывания элементов у4 _и , кото- рый выполнен с возможностью его подключения преимущественно через кон- тактное разъёмное соединение к блоку формирования элементов z4 _y , выполнен- ному с возможностью через сформированные и считанные элементы у4 фор- мирования элементов z4 _y матрицы [z4 ₍ ] с размерностью Μχ Ν в соответствии с

Ν

выражением z4 ₀ = ^ y _ir b2 _rj при условии, что упомянутый det [a2 _(/ ] равен еди- нице, в противном случае в соответствии с выражением z4 ₍ = ^ 4 _ir 62 _fy / det[tf2, ] , при этом блок формирования элементов z4 _tj также функционально связан с блоком подготовки и хранения заданных элементов al _i bl _i кроме того блок формирования элементов z4 _i функционально связан с блоком формирования совокупности чисел х5 _к , выполненным с возможностью через сформированные элементы z4 _v определения соответствующей им упо- рядоченно последовательно пронумерованной совокупности целых чисел х5 _к в соответствии с выражением х5 _к = z4 _tj , где значения индекса к определяются в соответствии с выражением k = (i -\) N + j посредством перебора для каждого значения индекса / от 1 до М значений индекса j от 1 до N , блок формирова- ния совокупности чисел х5 _к функционально связан с блоком восстановления со- вокупности чисел х\ _к , который выполнен с возможностью после исключения указанных чисел хО из совокупности целых чисел х5 _к восстановления указанной совокупности целых чисел xl _k , где значения индекса к изменяются от 1 до за- данного значения К ₀ , а блок восстановления совокупности чисел х\ _к функцио- нально связан с блоком восстановления исходной информации, выполненным с возможностью по полученной совокупности чисел х\ _к восстановления исходной информации известным на принимающей исходную информацию стороне спо- собом, обратным упомянутому способу представления исходной информации на передающей исходную информацию стороне, кроме того, система передачи и приёма информации содержит подсистему управления её работой.

В существующем уровне техники не выявлено источников информации, ко- торые содержали бы сведения об объектах того же назначения с указанной сово- купностью отличительных признаков, что позволяет считать СППИ по настоя- щему изобретению новым и имеющим изобретательский уровень.

Осуществление изобретения

СППИ по настоящему изобретению может быть воплощен в системе цифро- вой связи с соответствующей организацией её работы и известными методами обработки сигналов. Ниже изобретение описано более детально со ссылками на фигуру. На фигуре показана заявляемая система. Она содержит передающую ис- ходную информацию и содержащую подсистему управления, обеспечивающую передачу исходной информации, сторону 1 и принимающую исходную инфор- мацию и содержащую подсистему управления, обеспечивающую приём исход- ной информации, сторону 2. На стороне 1 система содержит последовательно функционально связанные блок 3 подключения к источнику информации, блок 4 представления исходной информации, блок 5 формирования элементов у\ _у , блок

7 подготовки и хранения заданных элементов а\ _ц , Ы ₀ . , съёмный блок 8 записи, сохранения и считывания элементов z\ _tJ , блок 9 формирования совокупности чисел х2 _к , блок 10 преобразования совокупности чисел х2 _к и обеспечения их передачи, приёмо-передатчик 11 стороны 1, канал связи 12. На стороне 2 систе- ма содержит последовательно функционально связанные приёмо-передатчик 13, блок 14 идентификации принятых сигналов, соответствующих совокупности чи- с&л х2 _к , блок 15 восстановления совокупности чисел х2 _к , блок 16 формирования элементов у2 _у , съёмный блок 17 записи, сохранения и считывания элементов у2 _ц , блок 18 формирования элементов г2 _и , блок 19 подготовки и хранения заданных элементов а2 _у ,Ъ2 _у , съёмный блок 20 записи, сохранения и считывания элементов z2 _y , блок 21 формирования совокупности чисел хЗ _к , блок 22 преобразования со- вокупности чисел хЗ _к и обеспечения их передачи. На стороне 1 система также содержит последовательно функционально связанные блок 23 идентификации принятых сигналов, соответствующих совокупности чисел хЪ _к , блок 24 восста- новления совокупности чисел хЗ _к , блок 25 формирования элементов уЗ _у , съём- ный блок 26 записи, сохранения и считывания элементов уЗ _у , блок 27 формиро- вания элементов z3 _tj , съёмный блок 28 записи, сохранения и считывания элемен- тов z3 _y , блок 29 формирования совокупности чисел х4 _к , блок 30 преобразования совокупности чисел х4 _к и обеспечения их передачи. На стороне 2 система также содержит последовательно функционально связанные блок 31 идентификации принятых сигналов, соответствующих совокупности чисел х4 _к , блок 32 восста- новления совокупности чисел х4 _к , блок 33 формирования элементов y4 _v , съём- ный блок 34 записи, сохранения и считывания элементов у4 _у , блок 35 формиро- вания элементов ζ4 _ν , блок 36 формирования совокупности чисел х5 _к , блок 37 восстановления совокупности чисел х _к , блок 38 восстановления исходной ин- формации. Кроме того, система содержит подсистему 39 управления её работой.

Предложенная система работает следующим образом. На передающей сто- роне 1 в блоке 3 систему подключают к источнику информации, которую в бло- ке 4 одним из известных способов представляют соответствующей ей упорядо- ченно последовательно пронумерованной совокупностью целых чисел х\ _к , где значения индекса к изменяются от 1 до заданного значения К ₀ , а числа xl _k при- нимают значения из заданного набора чисел. В блоке 5 из этих чисел в соответ- ствии с выражением 1 ₀ = х\ _к формируют элементы y\ _tj прямоугольной матри- цы [ _у ] с размерностью Μ Ν для каждого значения индекса к , изменяющего- ся от 1 до Κ ₀ < Μ ^χ Ν , а при необходимости при M = N для каждого значения ин- декса к , изменяющегося от 1 до К ₀ < N ² - 2N . При этом значения индексов i и j преимущественно определяются последовательно в соответствии с выражения- ми i = (k - \)divN + \ , где A divB - целая часть при делении целого числа А на целое число В , и j = k - (i - \) N . В случае неполного заполнения матрицы [ Ί _5· ] в каче- стве каждого из недостающих элементов используется, например, заданное и известное также и на второй стороне целое число JCO , не входящее в набор чи- сел, используемых для чисел xl _k . В блоке 6 формируют элементы z\ _u матрицы

м

[zl _i;/ ] с размерностью Μ ^χ Ν в соответствии с выражением zl _v = ^al _ir yl _rJ , при этом в блок 6 значения элементов у1 _у и ol. поступают соответственно из блоков

5 и 7. Для исключения при необходимости прямой связи перечисленных блоков с приёмо-передатчиком 11 блок 6 подключён преимущественно через контакт- ное разъёмное соединение к съёмному блоку 8 записи, сохранения и считывания элементов , а блок 8, в свою очередь, выполнен с возможностью его подклю- чения преимущественно через контактное разъёмное соединение к блоку 9, в котором определяют упорядоченно последовательно пронумерованную сово- купность целых чисел х2 _к в соответствии с выражением х2 _к = z\ _tJ , где значения индекса к определяются в соответствии с выражением k = (i -i)N + j посредст- вом перебора для каждого значения индекса / от 1 до М значений индекса j от 1 до N . Блок 9 функционально связан с блоком 10, в котором совокупность чи- сел х2 _к преобразуют одним из известных способов и обеспечивают передачу, в том числе при необходимости сигналами, совместимыми с каналом связи, на сторону 2 через приёмо-передатчик 11 стороны 1. На стороне 2 приёмо- передатчик 13 принимает переданные сигналы, их идентифицирует в блоке 14 на соответствие совокупности чисел х2 _к , и в блоке 15, выполненным с воз- можностью восстановления известным на стороне 2 способом, обратным упомя- нутому, восстанавливают упорядоченную совокупность чисел х2 _к , где значе- ния индекса к изменяются от 1 до Κ _λ = Μ ^χ Ν .

В блоке 16 из этих чисел в соответствии с выражением у2 = х2 _к формируют элементы матрицы с размерностью Μ Ν для каждого значения индекса к , изменяющегося от 1 до К^ , при этом значения индексов и j определяются последовательно в соответствии с выражениями i = (k - l) divN+ l и j = k - (i- l) N .

Для исключения при необходимости прямой связи последующих блоков с приё- мо-передатчиком 13 блок 16 подключён преимущественно через контактное разъёмное соединение к съёмному блоку 17 записи, сохранения и считывания элементов y2 _v , а блок 17, в свою очередь, выполнен с возможностью его под- ключения преимущественно через контактное разъёмное соединение к блоку 18. В блоке 18 формируют элементы г2 _ц матрицы [z2 ₍ ] с размерностью Μχ Ν в соответствии с выражением z2 _v = ^ 2 _jr a2 _rJ , при этом в блок 18 значения эле- ментов ^2. и а2. поступают соответственно из блоков 17 и 19. Для исключения при необходимости прямой связи блока 18 с приёмо-передатчиком 13 блок 18 подключён преимущественно через контактное разъёмное соединение к съём- ному блоку 20 записи, сохранения и считывания элементов z2 _y , а блок 20, в свою очередь, выполнен с возможностью его подключения преимущественно через контактное разъёмное соединение к блоку 21, в котором определяют упо- рядоченно последовательно пронумерованную совокупность целых чисел хЗ _к в соответствии с выражением хЗ _к = z2 _y , где значения индекса к определяются в соответствии с выражением k = (i - l) N+ j посредством перебора для каждого значения индекса / от 1 до М значений индекса j от 1 до N . Блок 21 функцио- нально связан с блоком 22, в котором совокупность чисел хЪ _к преобразуют од- ним из известных способов и обеспечивают передачу, в том числе при необхо- димости сигналами, совместимыми с каналом связи, на сторону 1 через приёмо- передатчик 13 стороны 2. На стороне 1 приёмо-передатчик 11 принимает пере- данные сигналы, их идентифицирует в блоке 23 на соответствие совокупности чисел хЗ _к , и в блоке 24, выполненным с возможностью восстановления извест- ным на стороне 1 способом, обратным упомянутому, восстанавливают упорядо- ченную совокупность чисел хЗ _к , где значения индекса к изменяются от 1 до K _j = MxN . В блоке 25 из этих чисел в соответствии с выражением уЗ _ц = хЗ _к формируют элементы матрицы [ 3. ] с размерностью Μ Ν для каждого значе- ния индекса к , изменяющегося от 1 до Я^ , при этом значения индексов / и j оп- ределяются последовательно в соответствии с выражениями i = (k -l)divN + 1 и j = k -(i - \)N . Для исключения при необходимости прямой связи последующих блоков с приёмо-передатчиком 1 1 блок 25 подключён преимущественно через контактное разъёмное соединение к съёмному блоку 26 записи, сохранения и считывания элементов уЗ _у , а блок 26, в свою очередь, выполнен с возможностью его подключения преимущественно через контактное разъёмное соединение к блоку 27. В блоке 27 формируют элементы z3 _y матрицы [гЗ _(/ ] с размерностью

м

Μχ Ν в соответствии с выражением z3. = ^bl _ir y _rJ при условии, что упомянутый г=1

det [al ₉ . J равен единице, в противном случае в соответствии с выражением по-

ступают соответственно из блоков 26 и 7.

Для исключения при необходимости прямой связи блока 27 с приёмо- передатчиком 1 1 блок 27 подключён преимущественно через контактное разъ- ёмное соединение к съёмному блоку 28 записи, сохранения и считывания эле- ментов z3 _j . , а блок 28, в свою очередь, выполнен с возможностью его подключе- ния преимущественно через контактное разъёмное соединение к блоку 29, в ко- тором определяют упорядочение последовательно пронумерованную совокуп- ность целых чисел х _к в соответствии с выражением х4 _к = ζ3. , где значения ин- декса к определяются в соответствии с выражением £ = (; ^' - l) N+ j посредством перебора для каждого значения индекса от 1 до М значений индекса j от 1 до N . Блок 29 функционально связан с блоком 30, в котором совокупность чисел х4 _к преобразуют одним из известных способов и обеспечивают передачу, в том числе при необходимости сигналами, совместимыми с каналом связи, на сторо- ну 2 через приёмо-передатчик 11 стороны 1. На стороне 2 приёмо-передатчик 13 принимает переданные сигналы, их идентифицирует в блоке 31 на соответствие совокупности чисел х4 _к , и в блоке 32, выполненным с возможностью восстанов- ления известным на стороне 2 способом, обратным упомянутому, восстанавли- вают упорядоченную совокупность чисел х4 _к , где значения индекса к изменя- ются от 1 до Κ^ Μ ^χ Ν . В блоке 33 из этих чисел в соответствии с выражением у ₀ .

с размерностью Μ Ν для каждо- го значения индекса к , изменяющегося от 1 до£, , при этом значения индексов ί и j определяются последовательно в соответствии с выражениями г = ( к - 1) divN + 1 и j = k - (i - l)N . Для исключения при необходимости прямой свя- зи последующих блоков с приёмо-передатчиком 13 блок 33 подключён преиму- щественно через контактное разъёмное соединение к съёмному блоку 34 записи, сохранения и считывания элементов у . , а блок 34, в свою очередь, выполнен с возможностью его подключения преимущественно через контактное разъёмное соединение к блоку 35. В блоке 35 формируют элементы z4 _v матрицы [z4,..] с

N

размерностью Μ ^χ Ν в соответствии с выражением z4 _j = ^' T y4 _ir b2 _rJ при условии, что упомянутый det [a2. ] равен единице, в противном случае в соответствии с

f N λ

выражением z4 _y . = ^y4 _ir b2 _rJ / det [a2 _i/ ] , при этом в блок 35 значения элементов у4 и 62,^ поступают соответственно из блоков 34 и 19, Блок 35 подключён к блоку 36 , в котором определяют упоряд оченно последовательно пронумеро- ванную совокупность целых чисел х5 _к в соответствии с выражением х5 _к = z4 _i} , где значения индекса к определяются в соответствии с выражением k = (i-i)N + j посредством перебора для каждого значения индекса i от 1 до М значений индекса у от 1 до N . Блок 36 подключён к блоку 37 , в котором из со- вокупности целых чисел х5 _к исключают указанные числа хО и восстанавливают представление исходной информации соответствующей ей совокупностью це- лых чисел х\ _к , где значения индекса к изменяются от 1 до заданного значения К ₀ , и в блоке 38 восстанавливают исходную информацию известным на стороне 2 способом, обратным упомянутому способу представления исходной инфор- мации на стороне 1.

Проиллюстрируем реализацию заявляемой системы на двух примерах пере- дачи-приёма текстового сообщения - слова PANOV. В первом примере исполь- зуем 6-битовую кодировку ASCII [Скляр Бернард. Цит. стр. 90]: Р - 000010, А - 100000, N - 01 1100, О - 111100, V - 011010. Исходная информация, передавае- мая первой стороной, в блоке 4 представлена соответствующей ей упорядочен- но последовательно пронумерованной совокупностью, состоящей из 30 целых чисел xl _k из набора чисел 0 и 1 (значения индекса к изменяются от 1 до значе- ния ϋ ₀ = 30): 000010100000011100111100011010. Из этих чисел в блоке 5 сфор- мированы элементы прямоугольной матрицы [ , ] с размерностью Μχ Ν , где

М и Ν - заданные натуральные числа, известные на первой и второй сторонах (в данном примере М = 8 , Ν = 4 ) для каждого значения индекса к , определяемые в соответствии с выражением = х\ _к , при этом значения индексов г и j опре- деляются последовательно в соответствии с выражениями i = {k -\) div4 + 1 и

0 0 0 0

1 0 1 0

0 0 0 0

0 1 1 1

j = k - {i - l)4 : [yl _f ] = 0 0 1 1 Количество элементов матрицы равно 32, а количе- 1 1 0 0

0 1 1 0

1 0 2 2

ство чисел равно 30. Поэтому последняя строка матрицы дополняется дву- мя недостающими элементами, в качестве которых используется число х0 - 2 , известное также и на второй стороне и не входящее в набор чисел 0 и 1, исполь- зуемых для чисел х\ _к . На первой стороне в блоке 7 сформированы из целых чи- сел элементы α\ _ν квадратной матрицы [al _(y ] с размерностью 8x8 , det ^l^ ] кото- рой равен единице, и элементы Ы . транспонированной матрицы алгебраиче- ских дополнений элементов αΐ .. определителя матрицы которая в случае диагональной матрицы совпадает с обратной. В примере это сделано достаточно просто с использованием нижней и верхней треугольных матриц, диагональные элементы которых равны единице. Определители таких матриц, а также произ- ведений произвольного их количества, равны единице. Просто определяются и их обратные матрицы. Определитель обратной матрицы также равен единице. Заданные нижняя AM и верхняя А\2 треугольные матрицы и определённые со- ответствующие им обратные матрицы А1 Г ¹ и А12 ^'1 имеют вид:

Сформированные из них в блоке 7 матрицы и >l _iy ] имеют вид:

На второй стороне в блоке 19 сформированы аналогично нижняя и верхняя тре- угольные матрицы и им обратные и матрицы [о2. ] и [ζ>2..] , которые имеют вид: , . Далее в соответствии с выражением z\ _fJ = ^ a\ _ir yl _rJ в блоке 6 с использованием блока 7 сформированы г=1

1 1 3 3

2 2 5 4

1 1 2 1

элементы z\ _y матрицы 1 2 1 1

1 2 2 2 с размерностью 8x 4 и в блоке 9 определе- 1 1 1 1

2 3 4 3

2 3 4 3

на соответствующая им упорядоченно последовательно пронумерованная со- вокупность целых чисел х2 _к в соответствии с выражением х2 _к = z\ _:J , где значе- ния индекса к определяются в соответствии с выражением к = (/ -1)4 + j посред- ством перебора для каждого значения индекса i от 1 до 8 значений индекса j от 1 до 4 : 11332254112112111222111123432343.

Совокупность целых чисел х2 _к в блоке 10 преобразуют одним из известных способов и передают, в том числе при необходимости сигналами, совместимы- ми с каналом связи 12, на вторую сторону с использованием приёмо- передатчиков 11 и 13 и известным на ней способом, обратным упомянутому, в блоке 14 идентифицируют, а в блоке 15 восстанавливают упорядоченную сово- купность целых чисел х2 _к , где значения индекса к изменяются от 1 до К _х - 32. Сформированные в блоке 16 из этих чисел элементы у2 _и прямоугольной мат- рицы [j>2 _)y ] с размерностью 8x 4 для каждого значения индекса к , изменяюще- гося от 1 до 32 , определяются в соответствии с выражением у2 = х2 _к , при этом значения индексов i и j определяются последовательно в соответствии с выра- жениями i = (k - l)div4 + l и j = k - i- 1)4 (т.е. матрица [^2,.. ] будет иметь вид мат-

4

рицы [zl^ ] ). На второй стороне в соответствии с выражением z2 _y = ^ 2 _ir 2 _rj в

r=l блоке 18 с использованием блока 19 формируют элементы ζ2 _υ матрицы с размерностью 8x 4 и в блоке 21 определяют соответствую-

щую им упорядоченно последовательно пронумерованную совокупность це- лых чисел хЗ _к в соответствии с выражением хЗ _к = ζ2 _υ , где значения индекса к определяются в соответствии с выражением к = (/ -1)4 + j посредством перебора для каждого значения индекса / от 1 до 8 значений индекса от 1 до 4 : 8 9 И 1 1 13 15 18 17 5 6 7 6 5 7 6 6 7 9 9 9 4 5 5 5 12 15 16 15 12 15 16 15. Указан- ную совокупность целых чисел хЗ _к преобразуют в блоке 22 одним из известных способов и передают, в том числе при необходимости сигналами, совместимы- ми с каналом связи, на первую сторону и известным на ней способом, обратным упомянутому, идентифицируют в блоке 23 и восстанавливают в блоке 24 упоря- доченную совокупность целых чисел хЗ _к , где значения индекса к изменяются от

1 до А , = 32. Формируют в блоке 25 аналогично элементы матрицы с раз- мерностью 8x4 для каждого значения индекса к , изменяющегося от 1 до 32 , определяемые в соответствии с выражением уЗ _у = хЗ _к , при этом значения ин- дексов / и j определяются последовательно в соответствии с выражениями i = (k - l)div4 + \ и у ^' = А; - (/ -1)4 (эта матрица будет иметь вид матрицы [z2, _y ] ). На

8

первой стороне в соответствии с выражением z3 _i} = ' b\ _lr y3 _l} формируют в блоке

0 0 0 0

2 2 3 2

0 0 0 0

27 с использованием блока 7 элементы 3 4 4 4

z3 _;j матрицы [ζ3 _& · ] = 2 2 3 3 с размерно- 2 3 2 2

2 3 3 2

5 5 7 7

стью 8 4 и в блоке 29 определяют соответствующую им упорядоченно после- довательно пронумерованную совокупность целых чисел х4 _к в соответствии с выражением х4 _к = z3 _tj , где значения индекса к определяются в соответствии с выражением к = (/-1)4 + j посредством перебора для каждого значения индекса i от 1 до 8 значений индекса у от 1 до 4 : 00002232000034442233232223325577. Указанную совокупность целых чисел х4 _к в блоке 30 преобразуют одним из из- вестных способов и передают, в том числе при необходимости сигналами, со- вместимыми с каналом связи, на вторую сторону и известным на ней способом, обратным упомянутому, идентифицируют в блоке 31 и восстанавливают в блоке 32 упорядоченную совокупность целых чисел х4 _к , где значения индекса к изме- няются от 1 до К = 32. Формируют в блоке 33 аналогично элементы матрицы с размерностью 8 x 4 для каждого значения индекса к , изменяющегося от 1 до 32 , определяемые в соответствии с выражением у4 _у = х4 _к , при этом значе- ния индексов и j определяются последовательно в соответствии с выраже- ниями / ^' = (к - 1) div4 + 1 и j = к - (г - 1) 4 (эта матрица будет иметь вид матрицы [z3 _y ] ).

На второй стороне в блоке 35 с использованием блока 19 в соответствии с вы-

ражением z4 _tJ

размерностью 8x 4. Эта матрица полностью совпадает с матрицей [ у ] · Из неё в блоке 36 определяют соответствующую им упорядоченно последовательно пронумерованную совокупность целых чисел х5 _к в соответствии с выражением х5 _к = ζ , где значения индекса к определяются в соответствии с выражением к = (i -1)4 + j посредством перебора для каждого значения индекса от 1 до 8 значений индекса у от 1 до 4 : 00001010000001110011110001 101022. После ис- ключения чисел x0 = 2 из указанной совокупности целых чисел х5 _к в блоке 37 восстанавливают совокупность чисел xl _k (00001010000001110011 110001 1010) и по полученной совокупности х\ _к известным на второй стороне способом, обрат- ным упомянутому способу представления информации, в блоке 38 восстанавли- вают исходную информацию (PANOV). Рассмотрим также второй пример с той же самой исходной информацией, передаваемой первой стороной, что и в первом примере, и воспользуемся упо- мянутым представлением её в блоке 4 в виде упорядоченно последовательно пронумерованной совокупности, состоящей из 30 целых чисел из набора чисел 0 и 1 (000010100000011100 111100011010 000010100000011100111 100011010). Представим эту совокупность другой упорядоченно последовательно пронуме- рованной совокупностью х\ _к десяти целых чисел 0240347432 из набора чисел

0,1,2,...,7, полученную посредством разбиения первой совокупности на группы по три числа и рассмотрения каждой группы в виде 8-ричного числа, которому соответствуют целое число из набора чисел 0,1,2 7. Далее из этих чисел в блоке 5 сформированы элементы прямоугольной матрицы с размерностью

Μχ Ν , где М и Ν - заданные натуральные числа, известные на первой и второй сторонах (в данном примере М - 4 , N = 3 ) для каждого значения индекса к , оп- ределяемые в соответствии с выражением y\ _fJ = х\ _к , при этом значения индек- сов и j определяются последовательно в соответствии с выражениями

/ = (* -l) Av3 + l и / = £- (/ - 1)3 : [yl _tj ^~ . В последней строке в качестве недос- тающих двух элементов используется число х0 = 8 , не входящее в набор чисел, используемых для чисел х\ _к . На первой и второй сторонах в блоках 7 и 19 также форми

[а2 _у ] =

раических дополнений элементов a\ _tj определителя матрицы [ l _y ] в виде транспонированной матрицы алгебраических дополнений элементов a2 _v определителя матрицы [<з2. ] в виде [b2 _v ^~ Далее в соответствии в блоке 6 с использование блока 7 с выражением в блоке 6 с использование блока 7 формируют элементы zl. мат-

( 23 22 гЛ

РИЦЫ [г\ _у = 9 17 19

11 28 31 и в блоке 9 определяют соответствующую им упорядочен-

\ 2 10 12 )

но последовательно пронумерованную совокупность целых чисел х2 _к в соот- ветствии с выражением х2 _к = z\ _y , где значения индекса к определяются в соот- ветствии с выражением £ = (* ^' - 1)3 + у посредством перебора для каждого значе- ния индекса / от 1 до 4 значений индекса j от 1 до 3 : 23 22 21 9 17 19 1 1 28 31 2 10 12. Совокупность целых чисел х2 _к в блоке 10 преобразуют одним из из- вестных способов и передают, в том числе при необходимости сигналами, со- вместимыми с каналом связи, на вторую сторону и известным на ней способом, обратным упомянутому, идентифицируют в блоке 14 и восстанавливают в блоке 15 упорядоченную совокупность целых чисел х2 _к , где значения индекса к из- меняются от 1 до К _х = 12 . Сформированные в блоке 16 из этих чисел элементы у2у прямоугольной матрицы с размерностью 4x3 для каждого значения индекса к , изменяющегося от 1 до 12 , определяются в соответствии с выраже- нием y2 _v = х2 _к , при этом значения индексов / и j определяются последова- тельно в соответствии с выражениями i = (k - \) div3 + l и _/ ^' = £ - (/-1)3 (т.е. матрица будет иметь вид матрицы [zl ₍ . ] ). На второй стороне в соответствии с вы- з

ражением z2 _fJ = ^ y2 _tr a2 _rJ в блоке 18 с использование блока 19 формируют эле-

108 ПО 134

менты z2 _tJ матрицы 83 73 80

132 112 120 и в блоке 21 определяют соответствующую

48 38 38

им упорядоченно последовательно пронумерованную совокупность целых чи- сел хЗ _к в соответствии с выражением хЗ _к = z2.. , где значения индекса к опреде- ляются в соответствии с выражением k = (i - l)3 + j посредством перебора для каждого значения индекса / от 1 до 4 значений индекса j от 1 до 3 : 108 ПО 134 83 73 80 132 112 120 48 38 38 . Совокупность целых чисел хЗ _к в бло- ке 22 преобразуют одним из известных способов и передают, в том числе при необходимости сигналами, совместимыми с каналом связи, на первую сторону и известным на ней способом, обратным упомянутому, в блоке 23 идентифици- руют и в блоке 24 восстанавливают упорядоченную совокупность целых чисел хЗ _к , где значения индекса к изменяются от 1 до К _х = 12. Сформированные в бло- ке 25 из этих чисел элементы y3 _v прямоугольной матрицы с размерно- стью 4 x 3 для каждого значения индекса к , изменяющегося от 1 до 12 , опреде- ляются в соответствии с выражением y3 _t] = хЗ _к . При этом значения индексов i и j определяются последовательно в соответствии с выражениями i = (k - \)div3 + \ и j = k -(i -\)3 (эта матрица будет иметь вид матрицы [г2, _у ] ). На

4 Λ

первой стороне соответствии с выражением z3 _v = ^b _ir y _rJ /det[al. ] формиру ют в блоке 27 с использование блока 7 элементы z3 _v матрицы [z3, _y ] =

в блоке 29 определяют соответствующую им упорядоченно последовательно пронумерованную совокупность целых чисел х4 _к в соответствии с выражением х4 _к = ζ3 _ν , где значения индекса к определяются в соответствии с выражением Λ = (г— 1)3 + у посредством перебора для каждого значения индекса от 1 до 4 значений индекса j от 1 до 3 : 14 10 8 15 1 1 10 20 24 32 34 28 30. Совокупность чисел х4 _к в блоке 30 преобразуют одним из известных способов и передают, в том числе при необходимости сигналами, совместимыми с каналом связи, на вторую сторону и известным на ней способом, обратным упомянутому, в блоке 3 1 идентифицируют и в блоке 32 восстанавливают упорядоченную совокуп- ность чисел х4 _к , где значения индекса к изменяются от 1 до 12 . Сформирован- ные в блоке 33 из этих чисел элементы у4 _у прямоугольной матрицы [^ . ] с размерностью 4 x3 для каждого значения индекса к , изменяющегося от 1 до 12 , определяются в соответствии с выражением у4 _у = х4 _к , при этом значения ин- дексов / и j определяются последовательно в соответствии с выражениями - \) div3 + \ и j = к -(/-1)3. На второй стороне в соответствии с выражением ^ 4 _ir b2 _rj /det[a2 _j; ] формируют в блоке 35 с использование блока 19 эле- менты z4 ₀ матрицы с размерностью 4x 3 . Эта матрица полностью

совпадает с матрицей [ >1, _у ] . Из неё в блоке 36 определяют соответствующую им упорядочение последовательно пронумерованную совокупность целых чисел х5 _к в соответствии с выражением х5 _к = ζ4. , где значения индекса к определяются в соответствии с выражением к = (/ -1)3 + j посредством перебора для каждого значения индекса /от 1 до 4 значений индекса от 1 до 3 : 0 2 4 0 3 4 7 4 3 2 8 8. После исключения чисел х0 = 8 из указанной совокупности целых чисел х5 _к вос- станавливают в блоке 37 совокупность чисел х\ _к (0 2 4 0 3 4 7 4 3 2) и по полу- ченной совокупности х\ _к известным на второй стороне способом, обратным упомянутому способу представления информации, в блоке 38 восстанавливают исходную информацию (PANOV). Отметим, что все преобразования, произво- димые в элементах предложенной СППИ, несмотря на наличие деления цело- численные и производятся над целыми числами абсолютно точно.

Промышленная применимость

Предложенная СППИ достаточно просто реализуется с использованием совре- менной элементной базы. Настоящее изобретение может быть применено для развития и совершенствования существующих и перспективных систем связи. Проведенный анализ позволил установить: аналоги с совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутству- ют, что указывает на соответствие заявленной системы условию «новизны». Ре- зультаты поиска известных решений в области СППИ с целью выявления при- знаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленной системы, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники.