一文读懂跳频技术
跳频

跳频也是一种扩频技术,英文为FH(Frequency Hopping)。
通俗的来说,就是让信号在跳变的频率其实跳频越快越好,这样越安全,干扰越分散,但是成本高、实现难度大,因此快跳频一般用于军事,保证安全性。
我们的gsm一般采用慢跳频SFH(Slow Frequency Hopping)。
多慢呢?每个TDMA 帧跳变一次,帧周期大约4.615ms,所以GSM跳频就是一秒跳217次。
GSM的慢跳频又分两种,基带跳频和射频跳频。
基带跳频就是你有几块载频,每块载频的频率不变,然后信号按照跳变规律分成几份,在不同的时间射频跳频就是,每块载频都可以收发GSM需要的全部频率,所以信号不必分到不同的载频上面去收发,只要在一块载频上面就可以实现,不过载频的频率一直在变化而已。
看到这里,大家应该看得出来,射频跳频效果好,因为每块频点都可以随便收发频段内的任意频点,因此调频表可以比实际的载频多,而基带的跳频表比载频少。
同时,基带跳频一块载频坏了,该路信当然世界上没有都是好的东西,射频跳频的麻烦在于:实现的难度要大一些,因为这样每块载频都要可以跳变成任何频率;其次是频率跳变范围广,必须采用混合/宽带合路器(基带跳频采用腔体合路器),损耗大;第三是,大家应该都看到过示波器,波形的边缘不可能是“整齐”的,就是说单个载频从一个发射频率转换到另一个发射频率,两个频率的交界处,干扰比较大。
因此,移动的GSM一般采跳频有几个参数比较关键,MA,MAIO,HSN。
MA是什么呢,就是参与跳频的频点表。
比如给你分三个频点参与跳频{1,3,5,7},MAIO叫做什么移动分配索引偏置,太拗口了,其实就是说待会跳频了,从哪个频点开始,MAIO有6bit,可以编码0~63。
所以可以推测知道MA表最多有64个频点。
有了跳频频点表,有了索引表告诉我们从哪个开始跳,还不够,如果大家都从头开始跳频的话,就太容易撞车了,同频概率太大。
因此还来了一个参数HSN,叫做跳频序列号,这个翻译很容易和MAIO混淆,其实HSN是跳频的算法。
跳频的原理与应用

跳频的应用与发展南山电视转播台 张卫东关键字:跳频,带宽背景:军事无线通信是保障现代作战指挥的主要通信手段,特别是在对飞机、舰艇,坦克等运动目标进行指挥时,是唯一的通信手段,在我军信息化建设中占有十分重要的地位。
随着通信领域的电波斗争愈演愈烈,惯用的定频通信受到了严重威胁。
为了保证己方正常可靠的通信,一种抗干扰的通信体制—涡濒通信系统应运而生。
如果军事无线通信装备不采用抗干扰措施,在现代战争的大规模对抗环境条件下,就会出现通信中断、指挥失灵,从而陷入被动挨打的局面,最近的几次战争中的高科技电子战已经证明了这一点。
可以说,在现代战争中,如果无线通信装备不采用抗干扰措施,就没有生存能力。
西方国家早在20世纪50年代就开始进行了一系列的抗干扰通信体制和抗干扰技术的理论研究工作。
到了20世纪80年代初期,大部分抗干扰技术都已经陆续应用于新的通信装备和系统中,而且还在不断地改进和完善。
跳频通信是现代军事无线通信抗干扰的主要手段,对于在恶劣的电磁环境中保障我军畅通的通信指挥,具有重大的军事意义。
一 跳频原理与应用跳频(FH )是一种无线通信中最常用的扩频方式。
工作原理是收发双方传输信号的载波频率按照预定规律(一组伪随机码PN ,Pseudo-Noise )进行离散变化,通信中使用的载波频率受伪随机码的控制而随机跳变。
从通信技术的实现方式来说,跳频是一种用码序列进行多频频移键控的通信方式;从时域上来看,跳频信号是一个多频率的频移键控信号;从频域上来看,跳频信号是一个在很宽频带上以不等间隔随机跳变的信号。
因此,跳频通信在某一特定频点上仍为普通调制技术。
跳频系统根据频率变化的快慢,通常分为快跳频和慢跳频。
目前在军事领域广泛应用了快跳频通信技术。
随着电子对抗的加剧,在快跳频的基础上,产生了自适应跳频,进一步提高抗截获和抗干扰目的。
慢跳频则主要应用于民用领域。
1.1.跳频技术原理跳频系统的原图及跳频信号数学描述:跳频系统的简单原理图如图1-1所示其数学模型如(1-1)。
跳频扩频的原理和应用

跳频扩频的原理和应用1. 跳频扩频的原理跳频扩频(Frequency Hopping Spread Spectrum)是一种通过在通信中不断改变载波频率来实现抗干扰和安全性的技术。
它主要通过以下原理来实现:1.频率跳变:跳频扩频系统在通信过程中会周期性地改变使用的载波频率。
频率跳变可以将信号在不同频率上进行传输,以减少信号在特定频率上的干扰。
2.扩频技术:跳频扩频系统还会使用扩频技术,将原始信号进行扩频。
扩频技术会在发送端对原始信号进行调制,将其扩展到较宽的频带上。
接收端会利用和发送端相同的扩频码对信号进行解码,还原出原始信号。
3.码片序列:扩频技术中使用的扩频码片序列是跳频扩频系统中的核心要素。
这些码片序列在发送端与接收端之间必须保持同步。
扩频码片序列的特点是具有良好的相关性,使得接收端可以通过将收到的信号与预期的码片序列进行比较,从而检测出有效的信号。
跳频扩频技术的原理在一定程度上提高了系统的抗干扰能力和安全性,常用于无线通信、军事通信、无线局域网等领域。
2. 跳频扩频的应用跳频扩频技术在现代通信领域得到广泛应用,以下是几个常见的应用场景:2.1 无线局域网(WLAN)跳频扩频技术在无线局域网中使用,可以提供更可靠、稳定的数据传输。
由于跳频扩频技术能够在不同的频率上进行传输,可以避免单一频率上的干扰,从而提高无线网络的抗干扰能力和传输质量。
2.2 蓝牙技术蓝牙技术中的传输方式就是基于跳频扩频技术的。
蓝牙设备会在跳频序列中选择一段频率范围,然后进行频率跳变进行数据传输。
这种方式不仅提高了蓝牙设备之间的通信质量,也增强了蓝牙设备的抗干扰能力。
2.3 军事通信由于跳频扩频技术能够有效抵御敌人的频率干扰和窃听,因此在军事通信中得到广泛应用。
军方可以利用跳频扩频技术提供安全可靠的通信,保障敏感信息的传输。
2.4 移动通信跳频扩频技术在移动通信中也有广泛的应用,尤其是在CDMA(Code Division Multiple Access)系统中。
跳频通信原理

跳频通信原理
跳频通信是一种通过频率跳变来进行通信的技术,它在通信系统中具有重要的
应用价值。
本文将从跳频通信的原理入手,对其进行详细的介绍。
首先,跳频通信的原理是基于频率跳变的技术。
在跳频通信系统中,发送端和
接收端约定一个跳频序列,按照这个序列来跳变频率。
这样做的好处是可以有效地抵抗窃听和干扰,提高通信的安全性和可靠性。
其次,跳频通信利用了频率多样性的特点。
频率多样性是指在通信过程中,信
号可以在不同的频率上传输,从而提高了抗干扰能力。
跳频通信系统可以在不同的频率上进行跳变,使得信号更加难以被窃听和干扰。
另外,跳频通信还利用了时间多样性的特点。
时间多样性是指在通信过程中,
信号可以在不同的时间上传输,从而提高了通信的安全性。
跳频通信系统可以在不同的时间上进行跳变,使得信号更加难以被窃听和干扰。
此外,跳频通信还具有抗多径效应的特点。
在传统的通信系统中,由于多径效
应的存在,信号会受到多条路径的影响,导致信号衰减和失真。
而跳频通信系统可以通过跳变频率来抵消多径效应,提高了通信的质量和可靠性。
最后,跳频通信的原理是基于跳频技术的应用。
跳频技术是一种先进的通信技术,它在军事、民用和商业领域都有着广泛的应用。
跳频通信系统通过跳变频率来实现抗干扰和抗窃听,提高了通信的安全性和可靠性。
综上所述,跳频通信是一种基于频率跳变的通信技术,它利用了频率多样性、
时间多样性和抗多径效应的特点,具有很高的抗干扰能力和安全性。
跳频通信技术的应用将会进一步推动通信系统的发展,为人们的生活带来更多的便利和安全保障。
跳频原理与频率规划

例如:如上图所示,一个每间隔2个不同小区 复用一次的网络,D=6R,以全向小区为模型, 由公式可以得出RCS=12。也就是说,可以把 给定的可用频带B划分成12组,那么每组所包 含的频点数为: 由此,我们就可以确定每个小区平均最大载频 数。如果一个网络的平均配置载频数大于此, 就将违反同频干扰保护门限,引起较大的干扰。 我们也可以依此计算网络的平均复用度:
跳频技术简介-2
从调制方式上来区分,可分为两类跳频:
快跳频(fast frequency hopping) :其跳频速度 大于调制速度,一般用于军用。 慢跳频(slow frequency hopping) :用于GSM等 时分多址(TDMA) 系统,其跳频速度小于调制 速度,每秒217跳,每跳约1200比特。
频率复用
下图是RCS为12的频率复用,定向小区,3x4复用。
从上图中看到,4*3模式中,“4”表示4个站点,“3”表示每个站 点有3个小区,共有12个小区为频率族。同一族中的不同小区,频 率是不同的;而其它族的小区,重复使用这12个频率族中的某组 频率
频率复用的影响-2
软拥塞和硬拥塞
随着网络平均复用度ARCS的减小,每个小区所能配置的平 均最大TRX数将会增大,网络的容量也会相应上升。但网络的干 扰情况也会随着复用度的减少而上升,限制了网络容量的上升。 其最佳平衡点是由网络的软拥塞和硬拥塞所决定的。
频率复用
GSM是一种基于蜂窝结构的通信系统。蜂窝系 统的基站工作频率,由于传播损耗提供足够的 隔离度,在相隔一定距离的另一个基站可以重 复使用同一组工作频率,称为频率复用。频率 复用极大缓解了的频率资源紧缺的矛盾,大大 地增加了用户数目和系统容量。频率复用能够 从有限的原始频率分配中产生几乎无限的可用 频率,这是实现无线系统容量增扩的极好方法。
跳频算法的基本原理和应用

跳频算法的基本原理和应用一、跳频算法的概述跳频算法是一种在无线通信中广泛应用的技术,通过在一定范围内随机或按照特定序列改变通信频率,从而增强通信系统的安全性和抗干扰能力。
本文将介绍跳频算法的基本原理和应用。
二、跳频算法的基本原理跳频算法是通过跳频序列来改变通信频率,其基本原理如下:1.频率跳变:在跳频通信系统中,发送和接收信号的频率会按照跳频序列进行跳变。
2.频率选择器:跳频通信系统会使用一种特定的频率选择器来选择信号的频率。
3.窄带信号和宽带信号:跳频通信系统中的窄带信号会在较短的时间内在频谱上进行跳变,而宽带信号则会在较长的时间内进行跳变。
4.同步:跳频通信系统中,发送方和接收方需要保持同步,以便正确接收到跳频序列。
三、跳频算法的应用场景跳频算法在许多领域中得到了广泛的应用,以下是一些常见的应用场景:1. 无线通信系统跳频算法在无线通信系统中起到了很重要的作用,它可以提高通信系统的安全性和抗干扰能力。
跳频通信系统能够减少单个频率上的干扰,并且跳频序列的随机性可以增加系统的安全性。
2. 雷达通信系统在雷达通信系统中,跳频算法能够提供更高的隐蔽性和抗干扰性能。
通过频率的跳变,雷达系统可以减少被敌方干扰的概率,提高系统的可靠性。
3. 蓝牙通信技术蓝牙通信技术是一种短距离无线通信技术,跳频算法被广泛应用于蓝牙通信中。
跳频技术可以减少蓝牙通信的干扰,并且提高通信的可靠性和稳定性。
4. 军事通信系统在军事通信系统中,跳频算法被广泛应用于军事通信设备中。
跳频通信系统可以提供更高的抗干扰能力和抗干扰性能,保障军事通信的安全性和可靠性。
四、跳频算法的优势与不足跳频算法具有以下优势和不足:1. 优势•提高系统的安全性:跳频算法可以增加通信系统的安全性,防止被恶意干扰和攻击。
•提高抗干扰能力:跳频算法可以减少单一频率上的干扰,提高系统的抗干扰能力。
•提高系统的可靠性:跳频算法可以提高通信系统的可靠性,减少通信中断和数据丢失的概率。
跳频技术频谱管理

跳频技术频谱管理跳频技术(Frequency-Hopping Spread Spectrum,FHSS)是一种常用的无线传输技术,在无线通信领域有着广泛的应用。
跳频技术的成功离不开频谱管理的有效实施。
频谱管理是指对无线电频谱资源进行合理规划和管理,以确保不同设备在相同频段内共存并互不干扰。
I. 跳频技术概述跳频技术是通过在发送和接收过程中迅速改变通信信道以实现抗干扰和保密性的一种技术。
发送端和接收端事先约定好一组跳频序列,按照该跳频序列改变频点,以达到数据传输的目的。
频点的改变使得信号更难被干扰,提高了抗干扰能力。
II. 频谱管理的重要性跳频技术频谱管理的重要性不可忽视。
良好的频谱管理可以提高频谱资源的利用效率,降低频谱干扰,保障通信质量。
频谱管理涉及以下几个方面。
1. 频段规划首先需要对可用频段进行规划,将频谱资源按照不同的用途进行划分,确保不同类型的设备在不同频段内工作,避免互相干扰。
2. 分配策略频谱资源应根据需求进行合理的分配,避免资源浪费。
可以采取静态或动态的方式进行分配,根据实际情况选择最优的分配方式。
3. 干扰监测与管理对频段内的干扰源进行监测与管理,及时发现和解决干扰问题。
采用频谱监测设备对频段进行实时监测,一旦发现干扰源,及时采取相应措施切除干扰。
4. 波束成形技术跳频技术配合波束成形技术可以更精确地控制信号的方向性,提高信号传输的效率和安全性。
波束成形技术的应用可以通过限制信号的传播方向减少信号干扰。
III. 频谱管理的挑战与解决方案频谱管理面临着一些挑战,如频段资源的有限性、干扰源的复杂性等。
为了解决这些问题,可以采取以下措施。
1. 频谱共享通过频谱共享,能够有效提高频谱的使用效率。
可以通过不同用户间的协作共享频谱资源,灵活地利用频谱,提高频谱资源的利用率。
2. 智能感知技术智能感知技术能够实时监测和感知频谱状况,及时发现并解决频谱拥堵和干扰问题。
通过智能感知技术,可以动态地调整频率和功率设置,以适应不同的通信环境。
跳频通信的基本原理

跳频通信的基本原理宝子,今天咱们来唠唠跳频通信这个超有趣的东西。
你想啊,通信就像是两个人在聊天,但是呢,这个聊天要是被坏人偷听了可就不好了。
跳频通信就像是在玩一场超级神秘的捉迷藏游戏。
跳频通信的核心呀,就是这个频率在不停地跳变。
就好比你在不同的频道之间来回切换着看电视节目一样。
比如说,咱们开始的时候在1号频率上传输信息,就像在1号频道上讲故事呢。
可是呢,没一会儿,就像变魔术似的,一下子跳到了5号频率上继续讲,然后又跳到了10号频率。
这样那些想要偷听的坏蛋就晕头转向啦。
那为啥要这么跳来跳去呢?这就像是我们为了保护小秘密,不停地换地方藏东西。
在通信的世界里,有很多干扰存在,就像调皮捣蛋的小怪兽,想要破坏我们的通信。
如果我们一直在一个频率上通信,这些干扰就很容易找到我们,然后捣乱。
但是跳频通信呢,它跳得那么快,那些干扰就很难跟上它的节奏啦。
你可以想象成跳频通信是一个超级灵活的小精灵。
它有一个频率表,这个表就像是它的魔法地图。
它按照这个地图上的顺序,一会儿跳到这个频率,一会儿跳到那个频率。
而且这个跳变的速度可快了,快到什么程度呢?就像闪电一样,“唰”的一下就换地方了。
从技术上来说呢,发送端和接收端就像是一对超级默契的小伙伴。
发送端按照事先定好的规则在各个频率之间跳来跳去发送信息,接收端呢,也知道这个规则,就跟着发送端的节奏,在同样的频率上接收信息。
这就好像两个人跳舞,步伐完全一致,特别有节奏感。
而且呀,跳频通信还有不同的跳频模式呢。
有的是按照固定的顺序跳,就像每天走同一条上班的路一样。
还有的是随机跳,就像随机选择今天走哪条小路去上班,这就更让那些想要监听的人摸不着头脑了。
在军事通信里呀,跳频通信可就是大英雄了。
战场上那么复杂的环境,有敌人的干扰,还有各种电子设备的影响。
跳频通信就像一个勇敢的战士,通过不停地跳频,保护着军事信息的安全传输。
让指挥官能够准确地下达命令,士兵们也能及时收到消息。
在我们日常生活中,其实也有类似的概念哦。
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一文读懂跳频技术
跳频是移动通信中常用的载波技术,有良好的扛干扰作用,能够有效提高通信质量。
跳频指载波频率在一定范围内,按某种规律跳变。
跳频就是手机和基站都按照一个相同的频点序列来收发信息,这个频点序列就是跳频序列(HSN)。
一个跳频序列就是在给定的包含N个频点的频点集(MA)内,通过一定算法,由跳频序列号(HSN)和移动分配偏移(MAIO)唯一确定所有(N个)频点的一个排列。
不同时隙(TN)上的N 个信道可以使用相同的跳频序列,同一小区相同时隙内的不同信道使用不同的移动分配偏移(MAIO)。
采用紧密频率复用技术时,系统干扰是决定频率复用比的最重要因素。
为了降低系统干扰,通常采用的技术是功率控制、非连续发射技术(DTX);而为了抗干扰,提高系统在同等干扰条件下的通信质量,通常采用跳频技术。
因此,跳频是GSM系统抗干扰和提高频率复用度的一项重要技术。
按照GSM规范,慢跳频可以用于GSM通信系统中,跳频是指载波频率在一定。