一種基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

胡金林　袁繼兵　鄭林華　劉海濱

摘 要： 基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)不僅具有較高的抗干擾性和保密性，還具備較好的頻帶利用率和誤碼性能。結(jié)合直擴/跳頻混合擴頻系統(tǒng)和MSK調(diào)制的原理和特點，設(shè)計了一種基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)構(gòu)成、工作原理和相關(guān)算法，并搭建硬件平臺對其解調(diào)性能進行仿真分析，得出系統(tǒng)采用部分匹配濾波法進行解調(diào)是比較可行的結(jié)論。

關(guān)鍵詞： 直擴/跳頻； 混合擴頻； MSK； 設(shè)計； 解調(diào)

中圖分類號： TN761?34 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）05?0001?03

0 引 言

MSK（最小頻移鍵控）是一種恒定包絡(luò)、相位連續(xù)的頻移鍵控調(diào)制方式[1]，其具有窄帶特性好、能量集中、包絡(luò)恒定、頻譜利用率高、誤碼率低等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代通信系統(tǒng)[2]。直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)，具有抗干擾性強、保密性好等特點，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代軍事通信領(lǐng)域[3]。而基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)，則具有抗干擾性好、保密性強、頻帶利用率高和誤碼率低等更多優(yōu)點，其綜合性大為提高[4]；不足的是基于MSK調(diào)制后直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)具有系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜、硬件實現(xiàn)不易、造價較高等缺點。但隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，這些缺點逐漸得到克服，今后基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)將越來越多[5]。本文結(jié)合直擴/跳頻混合擴頻和MSK調(diào)制的原理及特點，設(shè)計了一種基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)構(gòu)成、工作原理和相關(guān)算法，并搭建硬件平臺對其解調(diào)性能進行仿真分析。

1 軟件構(gòu)成原理和算法

1.1 系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示，主要由時統(tǒng)單元、調(diào)制單元、解調(diào)單元組成。

其工作原理是：時統(tǒng)單元注入時間校準(zhǔn)本地時鐘，并生成工作時序控制本地與時序相關(guān)的各模塊工作；調(diào)制單元接收指令并按照信道格式進行組幀，再依據(jù)時序控制器給出的觸發(fā)啟動MSK正交調(diào)制；解調(diào)單元將數(shù)字化的信號進一步數(shù)字下變頻，然后進行偽碼、跳頻及頻率初始同步，然后進行解擴[6]。

1.2 信號發(fā)射和接收算法

3 結(jié) 語

本文首先從軟件構(gòu)成及原理上設(shè)計了一種基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)，然后根據(jù)硬件構(gòu)成圖搭建硬件平臺并對其解調(diào)性能進行仿真分析。仿真結(jié)果表明，基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)在采用部分匹配濾波器法解調(diào)時性能有所損失，但損失不大，相對于此系統(tǒng)在其他性能上的優(yōu)點而言，其在解調(diào)性能上的損失是可以接受的。

參考文獻

[1] 胡敏，肖大光.一種MSK信號的數(shù)字化解調(diào)新算法[J].計算機仿真，2007，24（10）：123?125.

[2] 付書堂，李陟，朱學(xué)勇.直擴MSK解調(diào)方法分析與仿真[J].電子設(shè)計工程，2012，20（13）：110?113.

[3] 常嘯鳴，張曉林，劉云閣，等.高跳速DS/FH混合擴頻技術(shù)研究[J].載人航天，2012，18（2）：14?20.

[4] 余曉，剛徐輝，王華，等.DS/FH?MSK系統(tǒng)在部分頻帶干擾下的性能分析[J].無線電通信技術(shù)，2003，29（4）：4?6.

[5] 邵海霞，張新華，丁金金，等.對直擴?跳頻混合擴頻系統(tǒng)抗干擾能力的研究[J].科技信息，2009（31）：888?889.

[6] 樊昌信，曹麗娜.通信原理[M].北京：國防工業(yè)出版社，2011.

[7] 陸智，超趙，旦峰，等.一種MSK調(diào)制解調(diào)器的硬件實現(xiàn)[J].黑龍江科技信息，2010（5）：45?46.

[8] KHAN M A R， RONG S D， SAEED M B. Analytical expression for hybrid DS/FH spread spectrum communication system capacity [C]// Proceedings of 2006 International Conference on Emerging Technologies. Peshawar， Pakistan： ICET， 2006： 32?37.

摘 要： 基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)不僅具有較高的抗干擾性和保密性，還具備較好的頻帶利用率和誤碼性能。結(jié)合直擴/跳頻混合擴頻系統(tǒng)和MSK調(diào)制的原理和特點，設(shè)計了一種基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)構(gòu)成、工作原理和相關(guān)算法，并搭建硬件平臺對其解調(diào)性能進行仿真分析，得出系統(tǒng)采用部分匹配濾波法進行解調(diào)是比較可行的結(jié)論。

關(guān)鍵詞： 直擴/跳頻； 混合擴頻； MSK； 設(shè)計； 解調(diào)

中圖分類號： TN761?34 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）05?0001?03

0 引 言

MSK（最小頻移鍵控）是一種恒定包絡(luò)、相位連續(xù)的頻移鍵控調(diào)制方式[1]，其具有窄帶特性好、能量集中、包絡(luò)恒定、頻譜利用率高、誤碼率低等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代通信系統(tǒng)[2]。直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)，具有抗干擾性強、保密性好等特點，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代軍事通信領(lǐng)域[3]。而基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)，則具有抗干擾性好、保密性強、頻帶利用率高和誤碼率低等更多優(yōu)點，其綜合性大為提高[4]；不足的是基于MSK調(diào)制后直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)具有系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜、硬件實現(xiàn)不易、造價較高等缺點。但隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，這些缺點逐漸得到克服，今后基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)將越來越多[5]。本文結(jié)合直擴/跳頻混合擴頻和MSK調(diào)制的原理及特點，設(shè)計了一種基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)構(gòu)成、工作原理和相關(guān)算法，并搭建硬件平臺對其解調(diào)性能進行仿真分析。

1 軟件構(gòu)成原理和算法

1.1 系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示，主要由時統(tǒng)單元、調(diào)制單元、解調(diào)單元組成。

其工作原理是：時統(tǒng)單元注入時間校準(zhǔn)本地時鐘，并生成工作時序控制本地與時序相關(guān)的各模塊工作；調(diào)制單元接收指令并按照信道格式進行組幀，再依據(jù)時序控制器給出的觸發(fā)啟動MSK正交調(diào)制；解調(diào)單元將數(shù)字化的信號進一步數(shù)字下變頻，然后進行偽碼、跳頻及頻率初始同步，然后進行解擴[6]。

1.2 信號發(fā)射和接收算法

3 結(jié) 語

本文首先從軟件構(gòu)成及原理上設(shè)計了一種基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)，然后根據(jù)硬件構(gòu)成圖搭建硬件平臺并對其解調(diào)性能進行仿真分析。仿真結(jié)果表明，基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)在采用部分匹配濾波器法解調(diào)時性能有所損失，但損失不大，相對于此系統(tǒng)在其他性能上的優(yōu)點而言，其在解調(diào)性能上的損失是可以接受的。

參考文獻

[1] 胡敏，肖大光.一種MSK信號的數(shù)字化解調(diào)新算法[J].計算機仿真，2007，24（10）：123?125.

[2] 付書堂，李陟，朱學(xué)勇.直擴MSK解調(diào)方法分析與仿真[J].電子設(shè)計工程，2012，20（13）：110?113.

[3] 常嘯鳴，張曉林，劉云閣，等.高跳速DS/FH混合擴頻技術(shù)研究[J].載人航天，2012，18（2）：14?20.

[4] 余曉，剛徐輝，王華，等.DS/FH?MSK系統(tǒng)在部分頻帶干擾下的性能分析[J].無線電通信技術(shù)，2003，29（4）：4?6.

[5] 邵海霞，張新華，丁金金，等.對直擴?跳頻混合擴頻系統(tǒng)抗干擾能力的研究[J].科技信息，2009（31）：888?889.

[6] 樊昌信，曹麗娜.通信原理[M].北京：國防工業(yè)出版社，2011.

[7] 陸智，超趙，旦峰，等.一種MSK調(diào)制解調(diào)器的硬件實現(xiàn)[J].黑龍江科技信息，2010（5）：45?46.

[8] KHAN M A R， RONG S D， SAEED M B. Analytical expression for hybrid DS/FH spread spectrum communication system capacity [C]// Proceedings of 2006 International Conference on Emerging Technologies. Peshawar， Pakistan： ICET， 2006： 32?37.

摘 要： 基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)不僅具有較高的抗干擾性和保密性，還具備較好的頻帶利用率和誤碼性能。結(jié)合直擴/跳頻混合擴頻系統(tǒng)和MSK調(diào)制的原理和特點，設(shè)計了一種基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)構(gòu)成、工作原理和相關(guān)算法，并搭建硬件平臺對其解調(diào)性能進行仿真分析，得出系統(tǒng)采用部分匹配濾波法進行解調(diào)是比較可行的結(jié)論。

關(guān)鍵詞： 直擴/跳頻； 混合擴頻； MSK； 設(shè)計； 解調(diào)

中圖分類號： TN761?34 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）05?0001?03

0 引 言

MSK（最小頻移鍵控）是一種恒定包絡(luò)、相位連續(xù)的頻移鍵控調(diào)制方式[1]，其具有窄帶特性好、能量集中、包絡(luò)恒定、頻譜利用率高、誤碼率低等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代通信系統(tǒng)[2]。直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)，具有抗干擾性強、保密性好等特點，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代軍事通信領(lǐng)域[3]。而基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)，則具有抗干擾性好、保密性強、頻帶利用率高和誤碼率低等更多優(yōu)點，其綜合性大為提高[4]；不足的是基于MSK調(diào)制后直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)具有系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜、硬件實現(xiàn)不易、造價較高等缺點。但隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，這些缺點逐漸得到克服，今后基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)將越來越多[5]。本文結(jié)合直擴/跳頻混合擴頻和MSK調(diào)制的原理及特點，設(shè)計了一種基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)構(gòu)成、工作原理和相關(guān)算法，并搭建硬件平臺對其解調(diào)性能進行仿真分析。

1 軟件構(gòu)成原理和算法

1.1 系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示，主要由時統(tǒng)單元、調(diào)制單元、解調(diào)單元組成。

其工作原理是：時統(tǒng)單元注入時間校準(zhǔn)本地時鐘，并生成工作時序控制本地與時序相關(guān)的各模塊工作；調(diào)制單元接收指令并按照信道格式進行組幀，再依據(jù)時序控制器給出的觸發(fā)啟動MSK正交調(diào)制；解調(diào)單元將數(shù)字化的信號進一步數(shù)字下變頻，然后進行偽碼、跳頻及頻率初始同步，然后進行解擴[6]。

1.2 信號發(fā)射和接收算法

3 結(jié) 語

本文首先從軟件構(gòu)成及原理上設(shè)計了一種基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)，然后根據(jù)硬件構(gòu)成圖搭建硬件平臺并對其解調(diào)性能進行仿真分析。仿真結(jié)果表明，基于MSK調(diào)制的直擴/跳頻混合擴頻通信系統(tǒng)在采用部分匹配濾波器法解調(diào)時性能有所損失，但損失不大，相對于此系統(tǒng)在其他性能上的優(yōu)點而言，其在解調(diào)性能上的損失是可以接受的。

參考文獻

[1] 胡敏，肖大光.一種MSK信號的數(shù)字化解調(diào)新算法[J].計算機仿真，2007，24（10）：123?125.

[2] 付書堂，李陟，朱學(xué)勇.直擴MSK解調(diào)方法分析與仿真[J].電子設(shè)計工程，2012，20（13）：110?113.

[3] 常嘯鳴，張曉林，劉云閣，等.高跳速DS/FH混合擴頻技術(shù)研究[J].載人航天，2012，18（2）：14?20.

[4] 余曉，剛徐輝，王華，等.DS/FH?MSK系統(tǒng)在部分頻帶干擾下的性能分析[J].無線電通信技術(shù)，2003，29（4）：4?6.

[5] 邵海霞，張新華，丁金金，等.對直擴?跳頻混合擴頻系統(tǒng)抗干擾能力的研究[J].科技信息，2009（31）：888?889.

[6] 樊昌信，曹麗娜.通信原理[M].北京：國防工業(yè)出版社，2011.

[7] 陸智，超趙，旦峰，等.一種MSK調(diào)制解調(diào)器的硬件實現(xiàn)[J].黑龍江科技信息，2010（5）：45?46.

[8] KHAN M A R， RONG S D， SAEED M B. Analytical expression for hybrid DS/FH spread spectrum communication system capacity [C]// Proceedings of 2006 International Conference on Emerging Technologies. Peshawar， Pakistan： ICET， 2006： 32?37.