跳頻通信系統的仿真研究

馬明

摘 要： 快跳頻通信是擴頻通信的一種實現方式，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實現快跳頻通信系統的仿真，并用于課堂教學，取得較好的效果。

關鍵詞： 跳頻通信系統 計算機仿真 電子對抗

一、跳頻系統概述

跳頻通信系統的收發雙方通過按照預定的頻率工作，瞬時工作在一個頻率上，長時間工作在一個寬的頻率上。經過調制后的信息信號，載波的頻率實時變化，這個變化的規律是收發雙方事先約定好的。每發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射端相同，這時的接收機工作與普通接收機沒有區別。只是接收機要從發射的信息中提取出頻率跳變的信息，以便與發射機同步工作到相同的頻率上。這個過程稱為解跳，解跳后的工作方式與常規通信接收方式相同。

二、跳頻信號的發送和接收

（一）跳頻信號的發送

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變化的。因此，跳頻通信系統的發射端在工作時，需要先將預先設定好的頻率跳變方式“告訴”接收方，使得接收方按照發射端的指令進行頻率的改變。因此，只要將常規的通信系統加上一個跳頻器，就是一個跳頻通信系統。

（二）跳頻信號的接收

跳頻通信信號的接收要求與發射端工作在同一個頻率上。因此跳頻通信的接收端需要首先與發射端同步，按照相同的頻率進行跳變，這個同步稱為跳頻圖案。一般而言，跳頻的圖案是需要更新的，以免被第三方長時間偵收后找到規律。因此，無論是發射還是接收，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

（一）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m序列進行組合運算得到，組合的目的使得隨機碼的長度變長。對于圖1的原理框，兩個m序列的向量分別為[0；1；0；0；1]和[1；1；0；1；1]。

圖1 Gold碼的時域波形圖

（二）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，要求在一個碼元內實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

（三）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，要求在一個碼元內實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。

門限值=2 門限值=5 門限值=6 門限值>7

圖3 跳頻通信系統的誤碼率

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