跳频通信系统抗干扰性能分析

题目：跳频通信系统抗干扰性能分析

姓名：

学院：信息科学与技术学院

系：通信工程系

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2012 年 7 月 10 日

跳频通信系统抗干扰性能分析

摘要

扩频技术是一种信息传送技术，它利用伪随机码对被传输信号进行频谱扩展，使之占有远远超过被传送信息所需的最小带宽。而跳频技术以其良好的抗干扰性能和衰落性及较低的信号被截获概率，成为战术通信领域应用最广的一种抗干扰手段。本文在介绍跳频通信基础原理的基础上，并借助计算机仿真工具Matlab/Simulink搭建仿真模型，得到了在多径信道下的误码率-信噪比曲线，从而分析跳频通信系统的抗干扰性能。

关键字：跳频、Simulink仿真、多径、抗干扰

一．引言

跳频通信时现代通信中采用的最常用的扩频方式之一，其基本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。与定频通信相比，由于发送的信号调制在多个伪随机跳变的频率上，敌方不容易捕获到所发送的信息，有利于信号的隐藏，可以有效躲避干扰。因此，跳频技术在通信对抗尤其是卫星通信中处于特别有利的位置。扩频技术正在取代常规通信技术成为军事通信的一种主要抗干扰通信技术。因此，对扩频通信的研究，成为通信对抗中的重要部分。本文通过Matlab软件仿真跳频通信系统的基本过程，在多径信道下分析其抗干扰能力。

二．跳频通信的基本原理

扩频通信系统是一种信息处理传输系统，这种系统是利用伪随机码对被传输信号进行频谱扩展，使之占有远远超过被传输信息所必需的最小带宽。在接收机中利用同一码对接收信号进行同步相关处理以解扩和恢复数据。现有的扩频系统可分为：直接序列扩频、跳频、跳时，以及上述几种方式的组合。其中跳频系统是如今使用最多的扩频技术。

跳频扩频的调制方式可以为二进制或M进制的FSK(MFSK)。如果采用二进制FSK，调制器选择两个频率中的一个，设为0f或1f，对应于待传输的信号0或1.得到的二进制FSK信号是由PN码生成器输出序列输出觉得的频率平移量，选择

f，与FSK调制器的输出进行混频，再将混频合一个由频率合成器合成的频率

c

成器合成的信号由信道发送。在接收端，有一个相同的PN码序列生成器，与接收信号同步，并用来控制频率合成器输出。因此发射机中引入的伪随机频率平移，在接收器端通过合成器的输出与接收的信号混频，而将其去除。随后，得到的信号再经过FSK解调器就能恢复出原始信号。其基本的结构框图如下：

图1.1 扩频基本结构框图

对于干扰信号和噪声而言，由于与伪随机序列不相关，在相关解扩器的作用下，相当于进行一次解扩，干扰信号和噪声频谱被扩展后，其谱密度降低，这样就大大减小了进入信号带通内的干扰功率，使解扩器的输入信噪比和输入信干比提高，从而提高了系统的抗干扰能力。

跳频通信与其他方式的通信方式相比有着独特的优势。

1. 抗干扰性强

跳频通信抗干扰的机理是“打一枪换一个地方"的游击策略，敌方很难搞清楚我方的跳频规律，因而具有较强的抗干扰能力。一方面，跳频指令是伪随机码，其周期可长达几年甚至更长的时间；另一方面，跳变的频率个数可以达到成千上万。因此，敌方即使在某一频率上或某几个频率上施放长时间的干扰也是无济于事的。另外，跳频频率受伪随机码控制而不断跳变，在每一个频率的驻留时间内，所占信道的带宽是很窄的。