On correlation and spectral characteristics of Barker codes
https://doi.org/10.35266/1999-7604-2025-2-2
Abstract
The study is devoted to the analysis of autocorrelation functions and spectra of signals based on Barker codes, both binary and polyphase. The aim of the work is to study the influence of the number of sequence elements and options for providing calculated phase values on the correlation and spectral characteristics of signals. The methodology includes the calculation of normalized autocorrelation functions, estimation of the side lobes level, and spectral analysis, taking into account practical limitations on phase shifters. It is shown that polyphase Barker codes have a more complex structure of autocorrelation functions with irregular side lobes compared to binary codes. As the number of elements increases, the signal spectrum becomes more irregular, approaching the spectrum of a single radio pulse. Since it is practically impossible to set the phase with the required computational accuracy, it is proposed to use a set of specific phase shifters to maintain acceptable correlation properties. Recommendations on the choice of the number of phase shifters to achieve optimal characteristics are presented. The scientific novelty consists in a quantitative assessment of the effect of phase quantization on the properties of polyphase Barker codes and practical recommendations for their implementation.
About the Author
A. I. Dyomko
Surgut State University, Surgut
Russian Federation
Russian Federation
Candidate of Sciences (Engineering), Docent, Honored Worker of Higher Education of the Russian Federation
References
1. Фрэнк Р. Л. Многофазные коды с хорошими непериодическими корреляционными свойствами // Зарубежная радиоэлектроника. 1963. T. 17, № 12. С. 39–44.
2. Chu D. Polyphase codes with good periodic correlation properties // IEEE Transactions on Information Theory. Vol. 18, no. 4. P. 531–532. https://doi.org/10.1109/TIT.1972.1054840.
3. Дёмко А. И., Алмазова Е. Г. Оценка минимального достижимого уровня боковых лепестков функции неопределенности радиоимпульсных последовательностей // Вестник кибернетики. 2024. Т. 23, № 3. С. 96–102.
4. Дворников С. В., Дворников С. С., Марков Е. В. Модифицированные импульсные последовательности на основе кодов Баркера // Труды учебных заведений связи. 2022. Т. 8, № 1. С. 8–14.
5. Кук Ч., Бернфельд М. Радиолокационные сигналы. Теория и применение / пер. с англ. под ред. В. С. Кельзона. М. : Советское радио, 1971. 567 с.
6. Потехин Е. Н., Шувалов А. С., Леухин А. Н. Методы и результаты синтеза апериодических бинарных последовательностей и многофазных последовательностей Баркера // Цифровая Обработка Сигналов. 2013. № 4. С. 45–54.
7. Леухин А. Н., Парсаев Н. В. Бесконечные множества фазокодированных последовательностей с одноуровневой периодической автокорреляционной функцией // Радиотехника. 2009. № 12. С. 6–11.
8. Сьянов В. А. Подавление боковых лепестков составных фазокодомодулированных сигналов на основе кодов Баркера // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2017. № 2. С. 53‒56.
9. Алмазова Е. Г., Дёмко А. И. Цифровые формирователи многофазных сигналов // Проблемы электроэнергетики и телекоммуникаций Севера России : сб. науч. тр. III Всерос. с междунар. уч. науч.-практ. конф., 21–22 апреля 2022 г., г. Сургут. М. : Знание-М, 2022. С. 414–419.
10. Дёмко А. И. Дискретный фазовращатель : патент № 225903 ; заявл. 02.08.2023 ; опубл. 13.05.2024. URL: https://patentimages.storage.googleapis.com/ab/ca/1d/6ec3be39120d21/RU225903U1.pdf (дата обращения: 17.03.2025).
Review
For citations:
Dyomko A.I. On correlation and spectral characteristics of Barker codes. Proceedings in Cybernetics. 2025;24(2):14-22. (In Russ.) https://doi.org/10.35266/1999-7604-2025-2-2
Views:
47
Email this article 