跳頻通信系統的仿真研究

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        摘要： 快跳頻通信是擴頻通信的一種實(shí)現方式，在抗干擾和保密性方面，它是擴頻通信中很好的通信方式。利用MATLAB實(shí)現快跳頻通信系統的仿真，并用于課堂教學(xué)，取得較好的效果。

　　關(guān)鍵詞： 跳頻通信系統 電子對抗 計算機仿真

　　一、跳頻系統概述

　　跳頻通信系統的收發(fā)雙方通過(guò)按照預定的頻率工作，瞬時(shí)工作在一個(gè)頻率上，長(cháng)時(shí)間工作在一個(gè)寬的頻率上。經(jīng)過(guò)調制后的信息信號，載波的頻率實(shí)時(shí)變化，這個(gè)變化的規律是收發(fā)雙方事先約定好的。每發(fā)送一次信息或幾次信息，載波的頻率改變一次。當接收端接收到信號后，由于其工作頻率與發(fā)射端相同，這時(shí)的接收機工作與普通接收機沒(méi)有區別。只是接收機要從發(fā)射的信息中提取出頻率跳變的信息，以便與發(fā)射機同步工作到相同的頻率上。這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為解跳，解跳后的工作方式與常規通信接收方式相同。

　　二、跳頻信號的發(fā)送和接收

　　(1)跳頻信號的發(fā)送

　　跳頻通信系統與常規通信系統最大的不同是，常規通信系統的工作頻率是恒定的，而跳頻通信系統的工作頻率是隨時(shí)變化的。因此，跳頻通信系統的發(fā)射端在工作時(shí)，需要先將預先設定好的頻率跳變方式“告訴”接收方，使得接收方按照發(fā)射端的指令進(jìn)行頻率的改變。因此，只要將常規的通信系統加上一個(gè)跳頻器，就是一個(gè)跳頻通信系統。

　　(2)跳頻信號的接收

　　跳頻通信信號的接收要求與發(fā)射端工作在同一個(gè)頻率上。因此跳頻通信的接收端需要首先與發(fā)射端同步，按照相同的頻率進(jìn)行跳變，這個(gè)同步稱(chēng)為跳頻圖案。一般而言，跳頻的圖案是需要更新的，以免被第三方長(cháng)時(shí)間偵收后找到規律。因此，無(wú)論是發(fā)射還是接收，對跳頻通信系統而言，跳頻器都是最重要的。

　　三、跳頻系統仿真程序及仿真結果

　　(1)跳頻序列

　　原則上，跳頻序列越隨機越好。常規的跳頻序列有m序列、Gold序列等。Gold碼是由兩個(gè)m序列進(jìn)行組合運算得到，組合的目的使得隨機碼的長(cháng)度變長(cháng)。對于圖1的原理框，兩個(gè)m序列的向量分別為[0;1;0;0;1]和[1;1;0;1;1]。

　　圖1 Gold碼的時(shí)域波形圖

　　(2)快跳頻通信系統的仿真結果

　　跳頻信號的輸出仿真圖，在快跳頻系統的設計中，要求在一個(gè)碼元內實(shí)現載波頻率的兩次跳變，所以在設計中，取得擴頻脈沖的頻率是信號信息頻率的兩倍，仿真的結果如圖2所示。

　　圖2 跳頻信號的輸出波形圖

　　(3)快跳頻系統的誤碼率仿真結果

　　跳頻信號的輸出仿真圖，在快跳頻系統的設計中，要求在一個(gè)碼元內實(shí)現載波頻率的兩次跳變，所以在設計中，取得擴頻脈沖的頻率是信號信息頻率的兩倍，仿真的結果如圖3。

　　門(mén)限值=2 門(mén)限值=5 門(mén)限值=6 門(mén)限值>7

　　圖3 跳頻通信系統的誤碼率

　　參考文獻：

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