跳频与非网.ppt

跳频通信系统 3. 跳频系统 * * 一、引言 扩频通信系统因其具有频带利用率高、抗干扰能力强、频率分配和组网灵活方便等特点，目前得到了广泛的重视, 并被确认为第三代移动通信系统首选的多址方式。 扩频通信包括直扩（DS)、跳频(FH)和跳时(TH)三种频谱扩展的方式。目前扩频码分多址系统的研究主要还是集中在直扩系统（DS/SSMA）中, 对扩频通信中的其它扩频多址技术--跳频扩频多址(FH/SSMA)和跳时扩频多址（TH/SSMA)用于民用则缺乏足够的研究。 由于DS/SSMA系统中的多址干扰，系统容量是受限的。近来，跳频扩频多址(FH/SSMA)已得到极大的关注【1】 。 1. 跳频(FH) 所谓跳频是指发送信号的载波按照某一随机跳变图样在跳变，跳频信号具有时变、伪随机的载频。所有可能的载波频率的集合称为跳频集。跳频信号存在于若干个信道的频带上。每个信道定义为其中心频率在跳频集中的频谱区域。跳频发生的频谱带宽称为总跳频带宽W。 跳频通信中载波频率变化的规律称为跳频图案。跳频图案只能让通信双方知道，对敌人则是必威体育官网网址的。跳频图案越多，被敌方截获和干扰的可能性越小。 W f1 f2 f3 …… fN 2. 跳频图案 跳频系统中，跳频带宽和可供跳变的频率（载频）数目都是预先确定好的。跳频图案的选取是由跳频指令发生器即跳频码序列来决定的。跳频码序列通常采用PN码，它在时钟脉冲的推动下，产生伪随机变化的一组序列，不同的状态对应于一张频率表中的一个频率。不同的PN码序列就对应于不同的跳频图案。 要使跳频系统的抗干扰性能好，选择跳频图案十分重要。要使跳频图案本身做到随机性好、参加跳频的每个频率出现的概率均等。 跳频驻留时间 时间 跳频信号带宽 频率 跳频总 带宽 W 跳频图案 2. 跳频图案（续） Th Wh 跳频通信是指传输信号的载波频率按预定规律进行离散变化的通信方式．通信使用的载波频率受一组高速变化的伪随机码（ＰＮ码）控制而快速变化。 在每一个具体的跳频频点上，其瞬时占用的信道带宽相对较窄，但由于是按照跳频图案在一个很宽的频带内跳变，从宏观上实现了频谱扩展，因此跳频通信具有扩频通信的特性。 数字跳频收、发信机的组成如图１所示。 ． 3.1 原理图 在发信机中，数字信号首先经过副载波调制，然后与频率合成器输出的主载波(可变）信号进行混频，输出的已调信号经功率放大器放大后，由天线发射出去。在收信机中，通常采用超外差式接收机，使收端频率合成器的输出信号比要接收的信号要高一个中频，该信号在混频器中与接收信号相作用，输出一个固定中频信号，经中频带通滤波器滤波后，把不需要的干扰抑制掉，经解调器把传送的信息恢复出来。 3.2 FH工作原理： 4. 跳频系统的性能 跳频性能的好坏，一方面取决于频率点变化的多少和频率点变化的快慢（跳速）。频率点越多，信号的带宽越宽，跳频增益越大；跳速越高，则侦察和干扰越困难。另一方面也取决于跳频图案的选择，即要使跳频图案本身随机性要好，参加跳频的每个频率出现的概率应相等，各图案之间出现频率重叠的机会尽量小。 衡量跳频性能通常可用处理增益来描述。跳频处理增益GFH是以跳频信道数来确定，为： GFH=10lgNF (dB) 式中NF为跳频信道数。 跳频性能（续） 处理增益的物理意义是敌方采用宽带干扰方式干扰跳频电台时所需的功率，较之干扰一个窄带定频电台所需的功率大出的倍数。但是一旦跳频电台被对方的跟踪式干扰机所跟踪，则跳频处理增益不再能说明抗干扰能力。 要抗跟踪式干扰，就要使跳速快、跳频图案不易识破。 5. FH的特点 采用跳频技术主要有以下优点： · 利用跳频图案的正交性可构成跳频码分多址系统，实现多用 户共享频谱资源，并可减少多址干扰。 · 频谱使用灵活。由于工作时载波频率是按预定规律离散变化 的，因此跳频系统不要求使用连续频谱，便于频率规划。 · 跳频系统无明显的“远—近效应”，功率控制条件宽松，不存在复杂的功率分配问题。 · 具有较强的抗干扰、抗截获和人为阻塞能力。 跳频信号的产生是由频率合成器和跳频指令发生器来构成的。在跳频系统中，影响系统性能的关键技术有： ? 跳频图案的设计 ? PN码的产生 ?