跳频同步的分析与应用
宽带抗干扰通信系统的跳频同步研究及应用
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｎ ｐ ｉａ ｉｎ ｏ ｐ ｆｅ ｕ ｎ ｙ Ｓ ｎ ｈ ｏ ｉａ ｏ ｔ ｄ ｎ ａ ｄ Ａｐ ｌ ｔｏ ｆＨｏ —ｒ ｑ ｅ ｃ ｙ ｃ ｒ ｎ ｚ ｔ ｎ ｃ ｉ
ｏ ｉｅ ａ ｄＡｎｉ ａ ｆＷ ｄ ｂ ｎ ｔｊｍｍｉｇＣ ｍｍｕ ｉａｉｎ Ｓ ｓ ｍ － ｎ ｏ ｎｃ ｔ ｙｔ ｏ ｅ
在 现代 通 信领 域 ， 扩 系 统 和跳频 系统都 具 有 直 良好 的抗干扰 能 力 ， 过 它们 各 自都 有 一定 的 局 限 不
性， 比如直 扩系统 的处 理 增 益受 扩 频 码 率和 信元码
率的限制 ， 而跳 频 系统 在 跳 速 不 高时 就 很容 易 被 跟 踪 和干扰 ， 将跳 频 和扩 频 混 合构 成 的跳 扩 混台 系统 则正 好将 跳 频 系统 和 直 扩 系统 的优 势 及 局 限 性互
维普资讯
பைடு நூலகம்
也 弘 技 ２２ 第 期 ０ 年 １ ０
文章编 号 ：０ １ ９ Ｘ（０ ２ ０ —００ １０ —８ ３ ２ ０ ） １ １６—０ ４
ＥＷ Ｒ ＆ ＯＭ Ｎ络 Ｉ ＴＯＫ ＣＭ ＵＩ与 信 网Ａ通 ＣＴ Ｎ ｏ
宽 带抗 干扰 通 信 系统 的跳 频 同步研 究及 应 用
李 燕 斌
（ 息 产 业 部 电 子第 十研 究 所 、 川 成都 ６ ０３ ） 信 四 ｉ ０６ Ｌ
【 要 】 文 分析 了宽 带抗干 扰跳频 通信 系统的抗 干 扰性 能 ， 绍 了跳 频 同步 的 多种 实现 方 法 ， 出 摘 本 介 提
了一 种较好 的组 合 同步 方法 ， 对这 种方法的 实现原理 作 了较详 细的论 述 。 并 关 键词 ： 频 通信 ； 干托 ； 频 同步 ； 元 同步 ； 频 图案 跳 抗 跳 码 跳
浅析跳频通信的应用
浅析跳频通信的应用跳频技术自其问世以来就有着迅猛的发展速度，这也得益于它的诸多优点。
而这些优点又能符合现代信息战条件下电子对抗的要求, 同时海湾战争也表明，跳频电台在此过程中发挥了强有力的作用。
跳频系统中的一个关键问题——同步，目前同步时间已达到几百毫秒的数量级，今后必定越来越短。
因为，同步建立时间越短，通信被敌方发现、截获和测向的概率越低，通信的隐蔽性越好。
然而自始以来通信和干扰就是一对不可调和的矛盾，它们相互制约但又促进着对方的发展。
跳频通信也不例外，跳频通信并不惧怕单频干扰和多频干扰, 但跟踪式干扰却是跳频通信技术的■天敌”。
另外跳频系统的技术发展又受到元器件、编解码技术等因素的制约，所面临的挑战也很大。
1跳频通信的优特点分析跳频通信是一种快速自动变换频率的新型军事通信方式。
战术跳频电台能在不规则髙速连续改变频率的过程中实施通信，使敌方难以对无线电通信信号进行检测分析、识别与干扰，极大地提髙了战术无线电通信的抗干扰能力。
1.1跳频通信的优点釆用跳频技术能够使电台设备在嘈杂的电磁环境中工作，使其受周围环境的影响降至极低点，保证通信链路安全可靠。
与定频通信相比，跳频通信更加安全可靠，特别是在跳速愈高的情况下，其抗干扰能力愈强。
1.2跳频系统分析1.2.1跳频系统是一个瞬时窄带系统它的扩频机理与直接扩频大不相同。
它在跳频指令控制下，使载波按一定规律跳变。
在每一频率的驻留时间内，所占用信道的带宽是窄带的，从宏观上看，跳频的带宽就是载波频率的数目乘以任一频率点上信号所占信道的带宽，而直接序列扩频系统在任何时刻都占有扩展频谱的带宽。
1.2.2跳频图案在跳频通信中，为了不让敌方知道我方通信所使用的频率，需要经常改变载波频率，即有意识的对载波频率进行跳变。
而跳频通信中载波频率跳变的规律，就被称为跳频图案。
它表明了系统载波频率改变的规律。
横轴为时间，纵轴为频率，阴影的横轴就表明什么时间用何种频率作为载波。
为了通信正常进行, 发送端与接收端的跳频图案必须一致。
宽带跳频信号捕获分析方法研究
宽带跳频信号捕获分析方法研究作者：傅旭红来源：《无线互联科技》2019年第13期摘; ;要：跳频通信系统在军事、雷达通信等领域应用广泛。
在电子对抗战中，跳频通信技术可用于保障通信的稳定。
在民用通信领域中，如家庭射频、无线个人局域网中，利用跳频通信技术能够实现可靠的抗干扰数据传输。
快速、准确地实现跳频同步是跳频通信系统正常运行的基础。
跳频同步又分为同步捕获和同步跟踪两个阶段。
文章主要对宽带跳频信号捕获分析方法进行研究。
關键词：跳频通信系统;民用通信;跳频同步;跳频信号捕获;跳频快速捕获跳频通信系统具有抗干扰、抗衰落、低截获等优势。
第一个实用跳频通信系统于1963年应用于美军指挥舰上，用于对抗敌对干扰。
自此以后，跳频通信技术得到了持续的发展与广泛应用，在电磁环境复杂、恶劣的电子对抗战中，在民用通信领域等，均利用跳频通信技术完成抗干扰数据传输。
跳频同步作为跳频通信系统正常工作的必要条件，是使收发两端频率跳变规律完全一致，要求频率一致、相位一致，并具有很强的抗干扰性、通信实时性。
跳频同步分同步捕获和同步跟踪两个阶段。
同步捕获是在1/2个频隙宽度的精度上完成粗同步，同步跟踪是完成进一步的精确同步、相位实时锁定。
同步捕获的性能在很大程度上决定了同步系统的性能，自跳频通信系统问世以来，关于跳频信号同步捕获的研究从未停止，研究成果也较为显著[1]。
1; ; 宽带跳频信号的常见捕获方式分析宽带跳频信号的常见捕获方式有等待法、匹配滤波器捕获、滑动相关法。
等待法捕获是将本地频率合成器输出固定于跳频图案的某一频点，接收到对应频率信号时，可通过混频滤波输出中频信号。
等待法捕获方式的捕获时间与跳频伪码周期之间呈正比。
匹配滤波器是在接收端设置N个频率合成器，其中，N是跳频图案中所有频点的数量，采用匹配滤波器捕获能够较快实现跳频快速捕获。
因采用频率的合成器较多，导致应用匹配滤波器捕获的成本较高。
当宽带跳频通信系统处于同步状态时，仅需要一个频率合成器工作，从而导致资源浪费。
卫星通信抗干扰中跳频技术运用分析
卫星通信抗干扰中跳频技术运用分析摘要：在通信系统、社会环境、自然环境等多种因素的干扰之下，导致卫星通信系统的通信质量受到极大影响，为解决这一问题，跳频技术得以应用。
基于此，简要介绍了干扰卫星通信效果的主要来源，并分析了跳频技术在卫星通信抗干扰中的表现，最后针对跳频技术在卫星通信抗干扰中的实际应用展开了详细探讨。
关键词：卫星通信；抗干扰；跳频技术引言：随着当前科学技术以及社会的发展，人们对于通信服务的需求和要求不断提升，为保障通信服务质量效果，卫星通信系统在实际运行的过程中，所受到的干扰影响成为亟待解决的关键性问题，这些干扰使得卫星通信系统的信息传输遭受到严重阻碍，因此我国始终坚持对于卫星通信系统在抗干扰方面的研究和探索。
随着抗干扰技术的发展和变革，跳频技术应运而生，并且在卫星通信抗干扰当中取得了良好的应用效果。
一、干扰卫星通信效果的主要来源（一）通信系统干扰通信系统干扰主要指的是通信系统在实际运行的过程中，由于技术限制等方面的原因，导致通信卫星频率资源难以充分满足当前通信服务需求，存在同频运行的情况。
这就使得在卫星实际运行的过程中，由于通信频率复用，或者与邻近卫星之间隔离效果较弱等方面原因，造成不同卫星通信系统之间存在耦合情况，进而产生不良影响，造成通信干扰。
（二）社会电磁干扰在当前科学技术不断发展的情况下，社会当中各个领域所应用的部分设备会产生一定电磁干扰，使得通信系统信息传输质量受到较为严重的影响。
例如，大型医疗设备、高功率无线电信号等。
这种社会环境电磁干扰主要表现在卫星与地面站之间进行信号传输时，由于电磁干扰影响，造成传输信号减弱、受损等情况。
（三）自然环境干扰自然环境干扰主要指的是卫星通信过程中所处的宇宙环境所造成的干扰影响，例如行星运动、太阳噪声等。
因此此类影响是必然存在的，同时也是难以避免的，这种环境干扰时时刻刻都会对卫星通信过程中的信号传输产生影响[1]。
二、跳频技术的抗干扰表现（一）躲避方式躲避是跳频技术对抗干扰的主要方式之一，这种躲避作用对于单频干扰以及频带干扰等有着较好的效果。
浅谈跳频通信技术
浅谈跳频通信技术摘要：自适应跳频技术对提高通信系统抗干扰能力、抗截获能力、抗衰落能力具有至关重要的作用。
文章介绍了跳频通信的军事应用与局限,引出了自适应跳频通信,总结了自适应跳频通信特点,分析了两种最常见的自适应跳频技术,包括频率自适应跳频和功率自适应跳频的工作机制,展望了自适应跳频技术在军事领域的发展趋势。
关键词：跳频；通讯；技术引言超短波跳频通信具有容易成网、保密性强、频谱使用效率高等特点，因此在很多的领域中得到了广泛的应用。
但是在超短波跳频通信具体应用过程中，抗干扰技术是比较关键的一项技术，因为各种高速信号处理芯片、新型无线通信设备的出现都会对超短波跳频通信产生比较大的干扰，此时为了更好的提高超短波跳频通信的运行效率，就需要做好抗干扰技术的研究。
一、超短波跳频通信基本原理超短波跳频通信属于目前应用范围比较广的一项扩展频谱通信方式，其一般是指通信收发双方同步变换载波频率来完成信息传递的一种通信方式。
实际上，“跳频”是借助码序列来实现多频频移键控的通信方式。
从时域上来讲，超短波跳频通信中所采用的跳频信号属于多频率的频移键控信号。
二、超短波跳频通信的特点（1）具有抗干扰能力。
由于超短波跳频通信过程中，频率不断发生跳变，而且跳频通信具有比较强的抗干扰能力，其可以有效应对来自于敌方的瞄准式干扰，同时跳频带宽比较宽时，也能够有效对抗窄带干扰；（2）具有多址组网能力。
正是因为跳频序列的存在，才可以使多个跳频通信设备选择不同的跳频序列，在此基础上组成正交化网络，然后按照不同的跳频序列生成与之相匹配的通信地址，进而完成多址组网；（3）具有抗截获能力。
通常情况下，在一个频点上超短波跳频通信驻留时间相对比较短，导致地方无法准确获取传输信息，同时跳频图案具备一定的优异性能，其可以保证跳频通信频率变化无规律可遵循，致使敌方无法截获信息或实现跟踪式干扰；（4）具有抗衰落能力。
超短波跳频通信过程中，载波处于不断的快速跳变过程，可以发挥频率分集的效果。
短波跳频技术的发展历程及研究现状
短波跳频技术的发展历程及研究现状引言短波通信是一种无线电通信技术，其频率范围通常在3至30 MHz之间。
然而，由于电离层的变化和信道特性的限制，短波通信受到了很大的挑战。
为了克服这些挑战，短波跳频技术应运而生。
本文将介绍短波跳频技术的发展历程及研究现状。
一、短波跳频技术的发展历程短波跳频技术是在20世纪中叶提出的。
当时，军队发现传统的短波通信受到了电离层的干扰，容易被敌方侦测和破解。
为了解决这个问题，短波跳频技术被引入。
短波跳频技术的核心思想是在通信过程中频率不断变化，通过频率的跳变来实现抗干扰和抗窃听的目的。
跳频技术最初采用机械式技术，通过使频率机械地跳变来达到通信安全和鲁棒性的要求。
然而，这种机械技术的应用受到了技术和设备限制，不便于大规模使用。
随着电子技术的发展，电子跳频技术逐渐取代了机械跳频技术。
电子跳频技术通过使用现代集成电路和数字信号处理方法，使得跳频技术更加灵活、可靠和高效。
同时，电子跳频技术还具备更高的频谱效率和更好的抗干扰能力。
二、短波跳频技术的研究现状目前，短波跳频技术已经取得了显著的进展，并得到了广泛的应用。
下面列出了当前短波跳频技术的研究现状：1. 跳频序列设计跳频序列是短波跳频系统的关键。
当前的研究主要集中在跳频序列的设计和优化上。
研究人员通过设计合适的跳频序列，可以提高通信系统的安全性和抗干扰能力。
2. 抗干扰技术由于短波通信受到电离层的影响，容易受到干扰。
因此，抗干扰技术是研究的一个重点。
当前研究主要集中在设计新的信号处理算法和技术，以提高系统的抗干扰能力。
3. 跳频系统的性能分析性能分析是短波跳频技术研究的一个重要方面。
通过性能分析，可以评估并改进系统的抗干扰性能、通信性能等。
目前的研究主要集中在跳频系统的均衡、解调和干扰对信号质量的影响等方面。
4. 网络化跳频技术随着网络化通信的发展，网络化跳频技术逐渐崭露头角。
网络化跳频技术允许多个跳频设备之间相互配合，实现更高效的通信和抗干扰能力。
跳频技术的基本原理及其在GSM网络中的应用
带 跳 频 中 ， 载 频 所 发 射 的 频 率 是 崮 定 不 变 的 ，而 通 信 过 程 中 的 用 户 数 据 是 根 据
一
定 的 规 则在 不 同 的载 波 上发 射 。 ＧＳＭ 中 引 入 的 慢 速 跳 频 与 传 统 的 不
跳 频 相 比 ，具 有 如 下 优 点 ：
在 Ｇ ＳＭ 网 络 优 化 中 ， 我 们 通 常 综 合
ＴＤＭ Ａ 的 帧 长 ４． １ ｓ 本 文 以 下 部 分 ６ ５ ｍ 。
采 用 多 种 方 法 来 提 高 系 统 的 抗 干 扰 、抗
多 径 衰 落 的 能 力 ， 比 如 跳 频 、功 率 控 制 、
提 到 的 “ 频 ” 均 指慢 速跳 频 。 跳 Ｇ ＳＭ 系 统 中 跳 频 有 射 频 跳 频 和 基 带
（１）具 有 抗 怏 衰 落 （ 利 衰 落 ） 力 。 瑞 能
移 动 通 信 的 无 线 传 输 在 遇 到 障 碍 时 会 发 生 短 期 的 幅 度 变 化 ， 这 些 变 化 称 为 瑞 利 衰 落 。 瑞 利 衰 落 与 Ｇ ＳＭ 空 中 接 口 发 射
个 完整 的突 发脉 冲期 间频 率 保 持 不 变 ，
电佑投
州 市 区启 用 基 带 跳 频 技 术 后 ，很 大
时 隙
ＴＲＸ一１ ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７
程度 上 改 善 了 市 区 的 网络 通信 质
ｌ 厂１
Ｂ
，、
， 、
厂
， 、
量 ，降 低 了 掉 话率 ，有 效 地 提 高 了 用 户 感 知 度 。 以往 ，跳 频 技 术 主 要 使 用 在 密 集 市 区 ，一 直 认 为 郊 区 和
跳频通信及其应用
跳频通信及其应用类别：通信网络阅读：1622作者：东南大学移动通信国家重点实验室李渊渊俞世荣来源：《电子产品世界》摘要：本文在介绍跳频通信原理的基础上，着重论述了跳频通信系统中的关键技术以及自适应跳频通信技术，最后介绍了跳频技术在各个领域中的应用。
关键词：跳频自适应无线通信跳频通信跳频是最常用的扩频方式之一，其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式，也就是说，通信中使用的载波频率受伪随机变化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移键控的通信方式，也是一种码控载频跳变的通信系统。
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，跳频信号的频谱是一个在很宽频带上以不等间隔随机跳变的。
图1给出了跳频通信系统单端示意图，其中：跳频控制器为核心部件，包括跳频图案产生、同步、自适应控制等功能；频合器在跳频控制器的控制下合成所需频率；数据终端包含对数据进行差错误控制。
与定频通信相比，跳频通信比较隐蔽也难以被截获。
只要对方不清楚载频跳变的规律，就很难截获我方的通信内容。
同时，跳频通信也具有良好的抗干扰能力，即使有部分频点被干扰，仍然在其他未被干扰的频点上进行正常的通信。
由于跳频通信系统是瞬时窄带系统，它易于与其他的窄带通信系统兼容，也就是说，跳频电台可以与常规的窄带电台互通，有利于设备的更新。
通信收发双方的跳频图案是事先约好的，同步地按照跳频图案进行跳变。
这种跳频方式称为常规跳频（NormalFH）。
随着现代战争中的电子对抗越演越烈，在常规跳频的基础上又提出了自适应跳频。
它增加了频率自适应控制和功率自适应控制两方面。
关键技术跳频图案在跳频通信中，跳频图案反映了通信双方的信号载波频率的规律，保证了通信方发频率有规律可循，但又不易被对方所发现。
常用的跳频码序列是基于m序列、M 序列、RS码等设计的伪随机序列。
这些伪随机码序列通过移位寄存器为反馈结构来实现，结构简单，性能稳定，能够较快实现同步。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
跳频同步的分析与应用张华磊(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081)摘 要 介绍了跳频通信系统的基本组成、工作方式以及跳频通信中的关键技术。
跳频系统的同步是关系到跳频通信能否建立的关键,同步系统设计的好坏直接影响到系统是否能正常工作并发挥应有的作用。
叙述了跳频同步的含义及同步过程,详细分析了几种跳频通信中常用的同步方法和特点。
结合实际工程的设计要求,在理论分析的基础上,采用精确时钟法实现了跳频的同步。
关键词 跳频通信;G PS;同步;跳频图案中图分类号 T N33213 文献标识码 A 文章编号 1003-3106(2009)09-0058-03Analysis and Application of Frequency H opping SynchronizationZH ANG Hua 2lei(The 54th Research Institute o f CETC ,Shijiazhuang Hebei 050081,China )Abstract The com position and operation m ode of frequency hopping (FH )communication system as well as the key techniques are introduced in this paper.Synchronization is a critical part of FH communication system ,and without synchronization ,the FH communication system can not operate normally.The meaning and process of FH synchronization are given ,s ome synchronization methods are introduced ,and the characteristics of each method are analyzed.The FH synchronization of a FH communication system is realized by precision clock according to the design requirement of the practical project.K ey w ords frequency hopping (FH )communication ;G PS;synchronization ;frequency hopping pattern收稿日期:20092032070 引言跳频通信作为一种大量应用于军事通信的通信体制,具有抗干扰能力强、截获率低、保密性好等优点,是通信领域的一个重要发展方向。
正是由于这些优点,跳频通信在军事上受到了极大重视。
跳频同步系统设计、跳频图案设计以及跳频综合器的设计是跳频通信系统中的关键技术。
跳频系统的同步是关系到跳频通信能否建立的关键,同步系统设计的好坏直接影响到跳频系统是否能正常工作并发挥应有的作用。
跳频同步的含义是:跳频图案相同,跳变的频率序列(也称频率表)相同,跳变的起止时刻(也称相位)相同。
因此,为了实现收、发双方的跳频同步,收端首先必须获得有关发端的跳频同步的信息,在实际应用中,跳频频率表和跳频图案是由通信双方预先约定好的,需要解决的主要问题就是使频率跳变的起止时刻保证严格同步。
1 跳频通信系统的同步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。
跳频通信系统的构成框图如图1所示。
发送端天线发出的信号载频在不断跳变,接收端的本振频率在跳频同步系统的控制下随外来频率同步地跳变,收发双方的本振频率是完全同步跳变的,这样通信双方就可达成正常的通信联络。
图1 跳频通信系统构成跳频通信系统的载频伪随机地变化,存在着频率和时间的不确定性。
为了实现跳频通信系统收发双方之间的正常通信,它们必须在同一时间同步地跳变到同一频隙。
其中,频率的不确定性可通过收发双方使用同一跳变规律来解决,而时间的不确定性则通过同步系统来消除。
因此对同步有以下一些要求:专题技术与工程应用58 2009R adio E ngineering V o1139N o 19①同步建立的时间要快;②同步系统自身要要有较强的抗干扰能力;③同步信号要有较强的隐蔽性和抗侦察假冒能力;④同步系统要具有再同步的能力。
对于跳频系统一个同步过程包括初始同步、迟入网同步和勤务同步。
初始同步指的是双方通信前迅速准确地将同步信号捕获住,从同步信号中获得时钟相位信息,使双方的时钟同步,同时获得当前时间信息,使双方的PN码同步。
其他一些信息例如网号、地址码等信息也应在初始同步中完成,从而迅速准确地建立正常通信。
迟入网同步指的是有组网能力的系统单元,在丢掉了初始同步机会后,能够利用网内的信号进入到网中。
勤务同步指的是同步保持及快速同步。
由于系统时钟的漂移以及通信中的无线电寂静,都会造成同步了的系统再失步,这时就需要进行同步保持和快速再同步。
2 跳频同步基本方法跳频通信发展至今,其同步技术大体上有精确时钟法、同步字头法及自同步法。
211 精确时钟法精确时钟法是用高精度时钟实时控制收发双方的跳频图案,即实时控制收发双方的频率合成器的频率跳变。
由于产生跳变频率的方法是相同的,唯一不知道的是时间。
若收发双方都保持时间一致,且通信距离已知,则可保证跳频图案的同步。
使用精确时钟法,跳频同步主要是受到时钟稳定性及移动距离变化引起的不确定性的影响。
采用这种方法进行跳频同步,需要事先约定好所采用的跳频图案和频率表,或者需通过其他方式将跳频图案信息通知网内用户。
目前的全球定位系统(G PS)时统就满足该要求,其对所有的G PS用户一致,且其时间精度非常高,因此用G PS时生成网时来实现跳频同步是一种很好的同步方法。
用该方法可以避免其他同步方法在提高跳速和增加跳频周期时所遇到的许多困难,从而能极快地实现跳频同步,同时也可以实现长跳频周期。
这种方法使用精确的时钟减少了收发双方伪随机相位的不确定性,同步速度快、准确、保密性好,是跳频通信中常用的一种同步方法。
212 同步字头法使用同步字头法的跳频设备,将带有同步信息(如定时等)的同步字头置于跳频信号的最前面,或在信息传输过程中,离散地插人这种同步字头。
接收端根据同步字头的特点,可以从接收到的跳频信号中将它们识别出来,作为调整本地时钟或伪随机码发生器之用,从而使收发双方同步。
与这种方法相配合,接收机可处于等待状态,即在某一固定频率上等待同步头的到来,或对同步频率进行扫描搜索。
这种方法同步搜索快、容易实现、比较可靠,所以很多的战术跳频电台都采用这种同步方法。
不过在使用此种方法时,需要设法提高同步字头的抗干扰性与隐蔽性能。
通常采用自相关特性好的序列作为同步码码字,并对它进行前向纠错编码。
同步头信号可用所占频段的任一频道传输,这可由基本密钥控制。
同步信号是按周期传送的,但在时间间隔上是不规则的。
同步信息数据帧格式如图2所示。
图2 同步信息数据帧格式为了使同步信息隐蔽,应采用尽量短的同步字头,但是同步字头太短又影响传送的同步信息量的多少,需折衷考虑。
采用同步字头法的跳频系统为了能保持系统的长时间同步,还需在通信过程中,插入一定的同步信息码字。
这种方法的主要弱点是一旦同步字头受到干扰,整个系统将无法工作。
213 自同步法自同步法是依靠从接收到的跳频信号中提取有关同步信息来实现跳频同步的。
此法不需要专门的信道和发送专门的同步码字,所以具有节省信道、节省信号功率和同步信息隐蔽等优点。
自同步法在节省频率资源和信号功率方面具有优点。
但由于发端发送的数字信息序列中所能隐含的同步信息是非常有限的,所以在接收端所能提取的同步信息就更少。
此法只适用于简单跳频图案的跳频系统,并且系统同步建立的时间较长。
依据提取同步信息的手段不同,又可分为几种具体的实施方法:等待自同步法、扫描法和频率估值法等。
专题技术与工程应用2009年无线电工程第39卷第9期59衡量跳频同步系统性能的优劣主要应考虑2个方面:跳频系统同步的可靠性和同步系统的抗干扰性。
同步系统的可靠性包括:系统同步的建立时间、正确同步概率和假同步的概率、系统同步保持时间等项指标。
一般说来,跳频同步系统的同步建立时间越短越好,同步保持时间越长越好;正确同步的概率要大,假同步的概率要小。
这样才能称为一个快速、稳定而可靠的同步系统。
3 工程应用在某工程中,根据系统的设计要求,跳频通信时采用了上述的精确时钟法。
系统同步时钟来源于G PS 模块,该模块位于设备主控计算机中,G PS 模块输出跳频同步启动脉冲和G PS 秒脉冲,系统时钟锁定于G PS 秒脉冲。
在主控计算机上通过操作界面可以设置通信双方事先约定好的跳频同步启动时间,在预定时刻到来时,收发双方的G PS 模块同时发出跳频启动脉冲,该脉冲控制跳频综合器按预定的跳频图案开始跳变,使收发双方在同一时刻跳变到同一频率,完成跳频通信。
4 结束语介绍了跳频同步技术的几种方法,对每种方法的优缺点进行了比较分析,在理论分析的基础上根据工程实际情况采用精确时钟法实现了跳频同步,在某工程实际应用中,跳频通信同步系统工作稳定可靠。
±参考文献[1]梅文华,王淑波,邱永红,等.跳频通信[M].北京.国防工业出版社,2005.[2]查光明,熊贤祚.扩频通信[M].西安:西安电子科技大学出版社,1990.[3]李雪华.微波通信设备的跳频图案设计[J ].无线电工程,2004,34(4):58-60.[4]F LIKKE M A P G.S pread 2spectrum T echniques for Wireless C ommunication[J ].IEEE S ignal Processing Magazine ,1997,7(3):13-17.[5]王志荣,李荷,李青平.超短波跳频信号源的实现[J ].无线电通信技术,2008,35(3):36-37.作者简介张华磊 男,(1973-),中国电子科技集团公司第五十四研究所工程师。
主要研究方向:微波和散射通信。
(上接第32页)增加带有短路柱的寄生分支3后,在分支2谐振时,通过电磁耦合使寄生分支3上亦产生谐振,同时,由于这2个模式的谐振频率比较接近,故而形成了双峰结构,扩展DCS 频段到PCS 频段,达到了DCS/PCS 两个频段的目的。
2.2.3 辐射场型由辐射场型图可以得知由天线所辐射出来的电磁波在空间中每一个位置的相对强度或绝对强度。
仿真得到的频点在1860MH z 时的辐射方向图如图3所示。