В криптографии псевдослучайный шум ( PRN [1] ) — это сигнал , аналогичный шуму , который удовлетворяет одному или нескольким стандартным тестам на статистическую случайность . Хотя псевдослучайный шум, по-видимому, не имеет какой-либо определенной закономерности , он состоит из детерминированной последовательности импульсов , которая повторяется после своего периода. [2]
В криптографических устройствах псевдослучайная картина шума определяется ключом и период повторения может быть очень большим, вплоть до миллионов цифр.
Псевдослучайный шум используется в некоторых электронных музыкальных инструментах либо сам по себе, либо в качестве входных данных для субтрактивного синтеза , а также во многих машинах с белым шумом .
В системах с расширенным спектром приемник коррелирует локально сгенерированный сигнал с принятым сигналом . Такие системы с расширенным спектром требуют набора из одного или нескольких «кодов» или «последовательностей», таких, что
В системе расширенного спектра с прямой последовательностью каждый бит в псевдослучайной двоичной последовательности известен как чип , а обратная его периоду - как частота дискретизации ; Сравните битрейт и скорость передачи символов .
В последовательности расширенного спектра со скачкообразной перестройкой частоты каждое значение в псевдослучайной последовательности известно как номер канала , а величина, обратная его периоду, как скорость скачка . Часть 15 FCC требует наличия не менее 50 различных каналов и частоты скачка частоты не менее 2,5 Гц для узкополосных систем со скачкообразной перестройкой частоты.
Спутники GPS передают данные со скоростью 50 бит данных в секунду — каждый спутник модулирует свои данные одним потоком битов PN со скоростью 1,023 миллиона чипов в секунду и те же данные другим потоком битов PN со скоростью 10,23 миллиона чипов в секунду. Приемники GPS коррелируют полученный битовый поток PN с местным эталоном для измерения расстояния. GPS — это система только приема, которая использует измерения относительного времени от нескольких спутников (и известные положения спутников) для определения положения приемника.
Другие приложения для определения дальности включают двустороннюю передачу. Локальная станция генерирует псевдослучайную битовую последовательность и передает ее в удаленное место (используя любой метод модуляции). Какой-то объект в удаленном месте передает этот PN-сигнал обратно на станцию определения местоположения - либо пассивно, как в некоторых видах радиолокационных и гидролокационных систем, либо с использованием активного транспондера в удаленном месте, как в системе Apollo Unified S-диапазона . [3] Сопоставляя (задержанную версию) переданного сигнала с принятым сигналом, можно определить точное время прохождения туда и обратно до удаленного места и, следовательно, расстояние.
Псевдошумовой код ( PN-код ) или псевдослучайный шумовой код ( PRN-код ) — это код, который имеет спектр, аналогичный случайной последовательности битов, но генерируется детерминированным образом . Наиболее часто используемыми последовательностями в системах с расширенным спектром прямой последовательности являются последовательности максимальной длины , коды Голда , коды Касами и коды Баркера . [4]
Эта статья включает общедоступные материалы из Федерального стандарта 1037C. Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 года. (в поддержку MIL-STD-188 ).