快速跳频通信系统同步技术研究
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软件无线电跳频技术研究
软件无线电跳频技术研究摘要：软件无线电台是软件无线电技术在通信电台中的应用，本文围绕软件无线电技术与跳频技术概念简介、dds基本概念与设计原理简介、dds在软件无线电跳频技术中的应用、跳频功能在软件方面的实现四大部分展开讨论，对软件无线电跳频技术进行了一个系统的研究。
关键词：软件无线电、跳频、dds、中图分类号：tp91文献标识码：a文章编号：1007-9599 (2013) 07-0000-021软件无线电技术与跳频技术概念简介1.1软件无线电技术。
软件无线电是为了实现与下一代无线通信系统同步运行所产生的新型系统，被各相关领域公认为是目前最具有前景的新型通信技术，该技术是在1992年由miltre公司旗下的数十人研发出来的，整个技术均是围绕以下思想为核心进行研发：通过构建一个具有开放性、标准化的通用硬件平台，用软件来实现数据格式、调制解调等工作。
软件无线电的技术核心是将电线杆应的射频模拟信号转化为数字化模式，使其能够通过数字化信号处理器或者计算机处理器进行处理，处理之后再利用软件来实现其他多种功能。
通过这种处理，可以使其获得更有效的扩展性能及适应性，整个系统都着重于它的开放性及全面性。
硬件的相关配套功能的变更均能够通过对软件进行更改而实现，最后达到新的功能。
1.2跳频技术。
在传统的无线电通信中，通常是采用“定频”的方式进行运作，在这种工作模式下，虽然可以在适当的时间内切换通信频率，但是由于通信频率的切换时间较长，因此其载波频率在一定的时间段内是恒定不变的，但是根据目前战争通信的现状来看，敌方只要发现到我方频率，就可以轻而易举地进行频率截获或进行干扰，因此这种方式不能较好地维护隐私，保密性和抗干扰性不佳。
基于这种现状，我们研发出了跳频技术，并在通信领域中得到广泛的应用。
跳频技术与传统的固频技术最大的不同就是在于跳频技术多了一个地址码产生器，任何一个电台的地址码产生器均会产生一个区别于其他电台的伪随机序列地址码，用来控制频率合成器的本振频率，这种输出的频率会随着伪随机序列的改变而改变，且相同的地址码序列也随之在接收端被输出，本地频率合成器产生的频率码与预期接收的信号频率保持同步变化，最后跳频信号被转化为固频信号，在一系列解调之后恢复到原信息码。
跳频通信网台分选方法的研究
跳频通信网台分选方法的研究摘要：随着经济的发展，跳频通信被广泛应用于短波、超短波电台和数据链技术等军用领域，以及蓝牙、GSM和卫星通信等民用领域，具备抗干扰性强、频谱利用率低、截获概率低、组网方式灵活和信道衰减慢等优点，因此针对跳频通信的侦测技术成为研究热点。
关键词：跳频通信；网台分选；方法研究引言现代信息化战争中，跳频通信由于其低截获概率、组网方式灵活、信道衰减缓慢等优点，在军事通信、指挥、控制和情报系统均得到了广泛应用。
对于信号侦查方而言，跳频信号的网台分选是一个非常重要的环节，具有重要的理论研究和工程应用价值。
1跳频通信工作原理、特点与技术指标1.1跳频通信的基本原理在发送方，待发送的原始信息经过调制得到中频调制信号，在伪随机的跳频序列的作用下，生成高稳定度和高精度的离散射频频率，信号再通过射频调制发送给接收端。
接收端使用相同的伪随机序列生成取值相同、同步跳变的本振，最后通过解跳和解调恢复出原始信息。
非合作条件下，敌方不清楚跳频信号的载频跳变规律，因此无论是人为施加的干扰信号还是随机的干扰信号，即使进入了接收端，由于外来跳频图案与本地图案不一致，无法通过解跳和解调，因此系统不会受到干扰。
对于非合作侦察方，由于载频跳变规律未知，为了尽可能的获取更多的情报，往往需要接收预设频段内的所有信号，并进行一系列处理。
1.2特点具有较强的抗干扰能力。
跳频信号的频率在一个很宽的范围内伪随机跳变，使干扰信号不能保证每一时刻都与其频率相同，因此有效躲避了敌方的干扰。
且跳频信号的带宽越大、频率数目越多、跳率越高，抗干扰能力越强。
截获概率低。
跳频信号的频率在伪随机序列的控制下随机跳变，使得敌方难以获取跳频图案，难以获知频率跳变规律，难以截获通信信息。
组网能力灵活。
不同的用户可以使用不同的频率集，也可以使用相同的频率集，但必须是不同的跳频序列，以保证绝大多数的频率在同一时刻是不同的，避免用户之间的干扰。
用户只能解调与自己保持同步、具有相同跳频序列和相同频率集的跳频信号，不会或很少受到其他用户的干扰。
跳频
5.4抗衰落和抗干扰在TDMA数字蜂窝系统中采用跳频技术，可以在瑞利衰落信道中，不使一个码字的所有突 发脉冲序列都被瑞利衰落所损害。这样，在接收端就可以利用纠错编码恢复出原始数据。
跳频对处于静止或慢速移动的移动台能获得好的抗衰落效果，增益估计6.5dB。跳频在移动台高速移动时得 益很小。因为移动台在高速移动时，对于同一信道的两个接连的突发脉冲序列(在GSM系统中，时间上至少相隔 120ms/26=4.61ms)其位置差已足以使它们与瑞利衰落不相关。
运用
跳频技术是国内国际上比较成熟的一种技术。主要用于军用通信中，它可以有效的避开干扰，发挥通信效能。
跳频技术与直序扩频技术完全不同，是另外一种意义上的扩频。跳频的载频受一个伪随机码的控制，在其工 作带宽范围内，其频率合成器按伪随机码（PN码）的随机规律不断改变频率。在接收端，接收机的频率合成器受 伪随机码的控制，并保持与发射端的变化规律一致。
图1跳频射频跳频实现的技术难点主要表现如何实现宽频带内的快速变频和在快速变频的同时如何保证信号的 高质量。快速变频与信号的高质量是相互矛盾的。在GSM系统中各个时隙之间的间隙只有二十几微秒，要实现射 频跳频，系统必须在时隙之间二十几微秒的保护时间内快速地从一个频点切换到另一个频点。按照以前的技术， 在实现快速跳频的同时必然会带来调制精度下降、接收灵敏度恶化、杂散增加以及阻塞性能下降等一系列负作用。 华为的基站是怎样解决这个问题的呢？下面我们从对射频锁相环的分析入手加以说明。
特点
跳频技术在同步、且同时的情况下，接收两端以特定型式的窄频载波来传送讯号，对于一个非特定的接受器， FHSS所产生的跳动讯号对它而言，只算是脉冲噪声。FHSS所展开的讯号可依特别设计来规避噪声或One-to-Many 的非重复的频道，并且这些跳频讯号必须遵守FCC的要求，使用75个以上的跳频讯号、且跳频至下一个频率的最 大时间间隔 (Dwell Time)为400ms。
跳频对处于静止或慢速移动的移动台能获得好的抗衰落效果，增益估计6.5dB。跳频在移动台高速移动时得 益很小。因为移动台在高速移动时，对于同一信道的两个接连的突发脉冲序列(在GSM系统中，时间上至少相隔 120ms/26=4.61ms)其位置差已足以使它们与瑞利衰落不相关。
运用
跳频技术是国内国际上比较成熟的一种技术。主要用于军用通信中，它可以有效的避开干扰，发挥通信效能。
跳频技术与直序扩频技术完全不同，是另外一种意义上的扩频。跳频的载频受一个伪随机码的控制，在其工 作带宽范围内，其频率合成器按伪随机码（PN码）的随机规律不断改变频率。在接收端，接收机的频率合成器受 伪随机码的控制，并保持与发射端的变化规律一致。
图1跳频射频跳频实现的技术难点主要表现如何实现宽频带内的快速变频和在快速变频的同时如何保证信号的 高质量。快速变频与信号的高质量是相互矛盾的。在GSM系统中各个时隙之间的间隙只有二十几微秒，要实现射 频跳频，系统必须在时隙之间二十几微秒的保护时间内快速地从一个频点切换到另一个频点。按照以前的技术， 在实现快速跳频的同时必然会带来调制精度下降、接收灵敏度恶化、杂散增加以及阻塞性能下降等一系列负作用。 华为的基站是怎样解决这个问题的呢？下面我们从对射频锁相环的分析入手加以说明。
特点
跳频技术在同步、且同时的情况下，接收两端以特定型式的窄频载波来传送讯号，对于一个非特定的接受器， FHSS所产生的跳动讯号对它而言，只算是脉冲噪声。FHSS所展开的讯号可依特别设计来规避噪声或One-to-Many 的非重复的频道，并且这些跳频讯号必须遵守FCC的要求，使用75个以上的跳频讯号、且跳频至下一个频率的最 大时间间隔 (Dwell Time)为400ms。
跳频通信系统中的迟入网技术研究
文章编号 ：０ ５－ ３ （ ０ ７０ － １７ ０ １ ０ － ０ ３ ２ ０ ）２ ０ ９ — ２ ６
Ｓ Ｉ Ｅ ＨＩＦ Ｒ Ａ ＩＮＤ Ｖ Ｌ Ｐ Ｅ Ｔ＆Ｅ Ｏ Ｏ Ｙ Ｃ－ Ｃ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｅ Ｅ Ｏ Ｍ Ｎ Ｔ Ｎ ７ 期
收稿 日 ：０６ ０ 一 Ｉ 期 ２０ —９ Ｉ
于数据传输 。 模 数
同步跟踪保持在跳频 同步 中必不可少 。 不同电台之间由于系统频率
源的差异 ， 会造成彼此定时关 系的差异 。这种差异在 同步之后会导致失
步。这是 因为 ， 两电台获得初始同步以后 ， 在接受机前端收发的跳沿（ 起 跳时刻） 是对齐的， 现在假定收方的系统频率源略快于发方． 那么收方的
抽样定 时也就略快于发方 ， 从而收方的跳频 问隔略快于发方 ， 图 ３ 见 。当 然这里为 了说明问题 ， 对时钟差异做 了夸大 。
发方
｛
收 发
数 字
器 频 器
换 变 转 下 ● 蓥—码 — —
换 器
甫
Ｍ
信 机
数 Ｄ 数 字 Ｓ 横 上 Ｐ ‘ ‘ ‘ 一 转 ＿ 变 一 异 一 ● 换 频 Ｈ 步
跳 频通信 系统 中的迟入 网技 术研 究
李冬贵 ， 翊 ， 帖 陈生潭
（ 西安电子科技大学， 陕西西安，１ ７ ） ７０ １ ０
摘 要： 介绍 了超短 波跳频 电台 系统结构厦基本原 理 ， 分析 了时间信 息（ Ｏ ￣ ３种 Ｔ Ｄ）
跳频 同步分类 ， 出了一种迟入 网同步方案。 提
１ 系统结构及基本原理
以一种数字化 的超 短波跳频 电台的简要框图为例 （ 图 １。图中 见 ）
ＡｎＡｕ分别表示模拟话音输 入和输 出。 Ｓ 是进行同步控制 和信号处 ｉ，ｏｔ ＤＰ 理 的核心模块 。发送时 ，Ｓ 主要完成信号 的组织 、 ＤＰ 波形形成 、 驱动频率 合成 器跳 频等任务 ； 收时 。 接 完成信号捕获 、 同步信息接受 、 动频 率合 驱 成器跳频以实现解跳及 对基带信号进行码元判决等 。数字上 、 下变频器 的作用是在 Ｄ Ｐ和高速 ＭＤＡ器件之间完成取样率 的匹配 ， Ｓ ／ 同时进行调 制、 ； 解调 跳频码发生器根据 Ｄ Ｐ Ｓ 提供的时间信息 ， Ｄ Ｔ ｅ ｆ ｅ ｙ， Ｉ （ｉ Ｄ ｌ ） Ｄ ｍ Ｏ ａ 启动加密算法计算 出伪 随机的跳频码送 给 Ｄ Ｐ 主控单片机用于对系统 Ｓ； 内的各模块 功能进行集 中控制 和协调 ， 并提供人 机接 口－ 夕接计算 机用
Ｓ Ｉ Ｅ ＨＩＦ Ｒ Ａ ＩＮＤ Ｖ Ｌ Ｐ Ｅ Ｔ＆Ｅ Ｏ Ｏ Ｙ Ｃ－ Ｃ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｅ Ｅ Ｏ Ｍ Ｎ Ｔ Ｎ ７ 期
收稿 日 ：０６ ０ 一 Ｉ 期 ２０ —９ Ｉ
于数据传输 。 模 数
同步跟踪保持在跳频 同步 中必不可少 。 不同电台之间由于系统频率
源的差异 ， 会造成彼此定时关 系的差异 。这种差异在 同步之后会导致失
步。这是 因为 ， 两电台获得初始同步以后 ， 在接受机前端收发的跳沿（ 起 跳时刻） 是对齐的， 现在假定收方的系统频率源略快于发方． 那么收方的
抽样定 时也就略快于发方 ， 从而收方的跳频 问隔略快于发方 ， 图 ３ 见 。当 然这里为 了说明问题 ， 对时钟差异做 了夸大 。
发方
｛
收 发
数 字
器 频 器
换 变 转 下 ● 蓥—码 — —
换 器
甫
Ｍ
信 机
数 Ｄ 数 字 Ｓ 横 上 Ｐ ‘ ‘ ‘ 一 转 ＿ 变 一 异 一 ● 换 频 Ｈ 步
跳 频通信 系统 中的迟入 网技 术研 究
李冬贵 ， 翊 ， 帖 陈生潭
（ 西安电子科技大学， 陕西西安，１ ７ ） ７０ １ ０
摘 要： 介绍 了超短 波跳频 电台 系统结构厦基本原 理 ， 分析 了时间信 息（ Ｏ ￣ ３种 Ｔ Ｄ）
跳频 同步分类 ， 出了一种迟入 网同步方案。 提
１ 系统结构及基本原理
以一种数字化 的超 短波跳频 电台的简要框图为例 （ 图 １。图中 见 ）
ＡｎＡｕ分别表示模拟话音输 入和输 出。 Ｓ 是进行同步控制 和信号处 ｉ，ｏｔ ＤＰ 理 的核心模块 。发送时 ，Ｓ 主要完成信号 的组织 、 ＤＰ 波形形成 、 驱动频率 合成 器跳 频等任务 ； 收时 。 接 完成信号捕获 、 同步信息接受 、 动频 率合 驱 成器跳频以实现解跳及 对基带信号进行码元判决等 。数字上 、 下变频器 的作用是在 Ｄ Ｐ和高速 ＭＤＡ器件之间完成取样率 的匹配 ， Ｓ ／ 同时进行调 制、 ； 解调 跳频码发生器根据 Ｄ Ｐ Ｓ 提供的时间信息 ， Ｄ Ｔ ｅ ｆ ｅ ｙ， Ｉ （ｉ Ｄ ｌ ） Ｄ ｍ Ｏ ａ 启动加密算法计算 出伪 随机的跳频码送 给 Ｄ Ｐ 主控单片机用于对系统 Ｓ； 内的各模块 功能进行集 中控制 和协调 ， 并提供人 机接 口－ 夕接计算 机用
《跳频通信系统》课件
采用适当的信号处理技术，如滤波、扩频、分集接收等，抑制多径干扰，提高 通信系统的性能。
跳频通信系统的频率合成技术
高精度频率合成
为了实现高速跳变和减少邻道干扰，需要高精度的频率合成器来产生跳频信号。
低相位噪声频率合成
在跳频通信中，相位噪声对通信性能的影响较大，因此需要采用低相位噪声的频 率合成技术。
跳频通信系统通过在传输信息时 不断改变载波频率，以避开干扰 信号和保护通信内容不被窃听。
跳频通信系统具有抗干扰能力强 、保密性好、抗多径干扰等优点 ，广泛应用于军事、民用等领域
。
跳频通信系统的调制方式
调相（PM）调制
01
通过改变载波相位来传递信息，具有较好的抗干扰性能和较高
的频谱利用率。
调频（FM）调制
传输速率
跳频通信系统通过快速跳变频Hale Waihona Puke 来实现高速数据传输。跳频点数
增加跳频点数可以增加通信系统的传输速率，但同时也会增加系统 的复杂性。
调制解调方式
采用高效的调制解调方式可以提高跳频通信系统的传输速率。
跳频通信系统的功耗优化
功耗
跳频通信系统的功耗是评价其性能的重要指标之一。
低功耗设计
采用低功耗的硬件和软件设计可以降低跳频通信系统 的功耗。
未来趋势
随着物联网、智能家居等技术的普及，跳频通信系统将有更广阔 的应用前景。
跳频通信系统的应用场景
军事通信
用于军事隐蔽通信和无线电指挥。
民用通信
用于无线局域网、无线数传、卫星通信等领域。
物联网
用于智能家居、智能交通、智能农业等物联网应 用场景。
02
跳频通信系统的原理
跳频通信系统的基本原理
跳频通信是一种利用载波频率在 一定频带内快速跳变以实现抗干 扰和保密通信的无线通信技术。
跳频通信系统的频率合成技术
高精度频率合成
为了实现高速跳变和减少邻道干扰，需要高精度的频率合成器来产生跳频信号。
低相位噪声频率合成
在跳频通信中，相位噪声对通信性能的影响较大，因此需要采用低相位噪声的频 率合成技术。
跳频通信系统通过在传输信息时 不断改变载波频率，以避开干扰 信号和保护通信内容不被窃听。
跳频通信系统具有抗干扰能力强 、保密性好、抗多径干扰等优点 ，广泛应用于军事、民用等领域
。
跳频通信系统的调制方式
调相（PM）调制
01
通过改变载波相位来传递信息，具有较好的抗干扰性能和较高
的频谱利用率。
调频（FM）调制
传输速率
跳频通信系统通过快速跳变频Hale Waihona Puke 来实现高速数据传输。跳频点数
增加跳频点数可以增加通信系统的传输速率，但同时也会增加系统 的复杂性。
调制解调方式
采用高效的调制解调方式可以提高跳频通信系统的传输速率。
跳频通信系统的功耗优化
功耗
跳频通信系统的功耗是评价其性能的重要指标之一。
低功耗设计
采用低功耗的硬件和软件设计可以降低跳频通信系统 的功耗。
未来趋势
随着物联网、智能家居等技术的普及，跳频通信系统将有更广阔 的应用前景。
跳频通信系统的应用场景
军事通信
用于军事隐蔽通信和无线电指挥。
民用通信
用于无线局域网、无线数传、卫星通信等领域。
物联网
用于智能家居、智能交通、智能农业等物联网应 用场景。
02
跳频通信系统的原理
跳频通信系统的基本原理
跳频通信是一种利用载波频率在 一定频带内快速跳变以实现抗干 扰和保密通信的无线通信技术。
跳频通信系统
跳频通信系统
一、引言
扩频通信系统因其具有频带利用率高、抗干扰能力强、频 率分配和组网灵活方便等特点，目前得到了广泛的重视, 并被 确认为第三代移动通信系统首选的多址方式。
扩频通信包括直扩（DS)、跳频(FH)和跳时(TH)三种频谱 扩展的方式。目前扩频码分多址系统的研究主要还是集中在 直扩系统（DS/SSMA）中, 对扩频通信中的其它扩频多址技 术--跳频扩频多址(FH/SSMA)和跳时扩频多址（TH/SSMA)用 于民用则缺乏足够的研究。
Tc＝rTb
Rc =R b/r
再经M进制调制后，MFSK的符号速率Rs=Rc/k,
符号间隔Ts=kTc.
其中，k=log2M
若每一符号L跳，则跳频速率Rh和每一跳的时隙Th为
Th=Ts/L=krTb/L
Rh=1/Th=LRb/(kr)=LRs
快速跳频系统
则跳频后的信号为：
s m ( t) R2 e p e{ x j{ 2 [ p fh i [ ( m 1 ) f] t m }]}
四、跳频通信系统
跳频技术由于其强劲的抗干扰能力在军事通信领域已得到 了广泛的应用。自70年代末第一台跳频电台问世以来，它在军 事领域的作用日益重要。目前随着对其关键技术研究的深入， 已开始将其应用在商用和民用。在无线通信系统中，用跳频码 分多址技术来提高系统容量已见报道【5】。
跳频可分为快、慢两种。快跳频是指一次发射信号期间有 不止一个频率跳变，即跳频速率大于或等于信息速率；反之则 称为慢跳频。目前使用的大多数跳频系统都采用的是慢跳频系 统。但由于快跳频信号的驻留时间很短，能更有效地抗跟踪式 干扰，世界各国竞先研究快速跳频系统。
由于DS/SSMA系统中的多址干扰，系统容量是受限的。近 来，跳频扩频多址(FH/SSMA)已得到极大的关注【1】 。
一、引言
扩频通信系统因其具有频带利用率高、抗干扰能力强、频 率分配和组网灵活方便等特点，目前得到了广泛的重视, 并被 确认为第三代移动通信系统首选的多址方式。
扩频通信包括直扩（DS)、跳频(FH)和跳时(TH)三种频谱 扩展的方式。目前扩频码分多址系统的研究主要还是集中在 直扩系统（DS/SSMA）中, 对扩频通信中的其它扩频多址技 术--跳频扩频多址(FH/SSMA)和跳时扩频多址（TH/SSMA)用 于民用则缺乏足够的研究。
Tc＝rTb
Rc =R b/r
再经M进制调制后，MFSK的符号速率Rs=Rc/k,
符号间隔Ts=kTc.
其中，k=log2M
若每一符号L跳，则跳频速率Rh和每一跳的时隙Th为
Th=Ts/L=krTb/L
Rh=1/Th=LRb/(kr)=LRs
快速跳频系统
则跳频后的信号为：
s m ( t) R2 e p e{ x j{ 2 [ p fh i [ ( m 1 ) f] t m }]}
四、跳频通信系统
跳频技术由于其强劲的抗干扰能力在军事通信领域已得到 了广泛的应用。自70年代末第一台跳频电台问世以来，它在军 事领域的作用日益重要。目前随着对其关键技术研究的深入， 已开始将其应用在商用和民用。在无线通信系统中，用跳频码 分多址技术来提高系统容量已见报道【5】。
跳频可分为快、慢两种。快跳频是指一次发射信号期间有 不止一个频率跳变，即跳频速率大于或等于信息速率；反之则 称为慢跳频。目前使用的大多数跳频系统都采用的是慢跳频系 统。但由于快跳频信号的驻留时间很短，能更有效地抗跟踪式 干扰，世界各国竞先研究快速跳频系统。
由于DS/SSMA系统中的多址干扰，系统容量是受限的。近 来，跳频扩频多址(FH/SSMA)已得到极大的关注【1】 。
跳频及其自适应技术共237页
（3）空间域 采用空间域处理，如：自适应天线等。
（4）其它数字处理 如：干扰抵销、纠错编码等
无线频谱
提高无线电频谱资源的利用率
有线资源的带宽是无限的 无线资源的带宽是有限的
窄带系统 （1）拓展高频段 （2）压缩信息带宽 （3）高性能的编码与调制技术
宽带系统 扩频技术或CDMA技术
复用与多址 单载波与多载波 单天线与多天线
为什么要研究通信抗干扰？
提高全民的国防意识； 了解通信高技术的一个主要领域； 民用与军用的互相转换、互相借鉴、互相
支撑； 为进入军事通信领域提供一些入门知识。
通信抗干扰性能
信号隐蔽性
信号鲁棒性
无线信号的隐蔽性
用干扰容限
单位面积天线，在单位带宽 三个层次的条件，即：
中所能截获的信号功率
基本概念（扩频、扩谱、展频、展谱）
扩展频谱技术是用比信号带宽宽得多的频带宽度来传 输信息的技术。扩频通信是将待传送的信息数据用伪随机 编码(扩频序列：Spread Sequence)调制，实现频谱扩展后 再传输；接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理， 恢复原始信息数据。是一种宽带的编码传输系统。 扩频通信方式与常规的窄带通信方式的区别： （1）信息的频谱扩展后形成宽带传输； （2）用扩频码序列来展宽信号频谱； （3）相关处理后恢复成窄带信息数据。
70年代末第一部跳频电台问世 80年代，世界各国军队普遍装备跳频电台。这十年是跳 频电台发展速度最快的十年。广泛使用跳频电台曾被誉为 80年代VHF频段无线电通信发展的主要特征。 90年代，跳频通信如虎添翼，在军用跳频通信领域已相 当成熟的同时，跳频通信的应用又拓宽到民用领域。 业内人士指出，跳频通信是对抗无线电干扰的有效手段， 称其为无线电通信的"杀手锏"。
（4）其它数字处理 如：干扰抵销、纠错编码等
无线频谱
提高无线电频谱资源的利用率
有线资源的带宽是无限的 无线资源的带宽是有限的
窄带系统 （1）拓展高频段 （2）压缩信息带宽 （3）高性能的编码与调制技术
宽带系统 扩频技术或CDMA技术
复用与多址 单载波与多载波 单天线与多天线
为什么要研究通信抗干扰？
提高全民的国防意识； 了解通信高技术的一个主要领域； 民用与军用的互相转换、互相借鉴、互相
支撑； 为进入军事通信领域提供一些入门知识。
通信抗干扰性能
信号隐蔽性
信号鲁棒性
无线信号的隐蔽性
用干扰容限
单位面积天线，在单位带宽 三个层次的条件，即：
中所能截获的信号功率
基本概念（扩频、扩谱、展频、展谱）
扩展频谱技术是用比信号带宽宽得多的频带宽度来传 输信息的技术。扩频通信是将待传送的信息数据用伪随机 编码(扩频序列：Spread Sequence)调制，实现频谱扩展后 再传输；接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理， 恢复原始信息数据。是一种宽带的编码传输系统。 扩频通信方式与常规的窄带通信方式的区别： （1）信息的频谱扩展后形成宽带传输； （2）用扩频码序列来展宽信号频谱； （3）相关处理后恢复成窄带信息数据。
70年代末第一部跳频电台问世 80年代，世界各国军队普遍装备跳频电台。这十年是跳 频电台发展速度最快的十年。广泛使用跳频电台曾被誉为 80年代VHF频段无线电通信发展的主要特征。 90年代，跳频通信如虎添翼，在军用跳频通信领域已相 当成熟的同时，跳频通信的应用又拓宽到民用领域。 业内人士指出，跳频通信是对抗无线电干扰的有效手段， 称其为无线电通信的"杀手锏"。
《跳频通信系统》课件
跳频通信系统可 以适应各种复杂 的战场环境，提 高军事通信的灵 活性和适应性
无线电广播
广播电台：通过跳频通信系统 传输音频信号
广播接收器：接收跳频通信系 统传输的音频信号
广播频率：跳频通信系统可以 快速切换频率，避免干扰
广播覆盖范围：跳频通信系统 可以提高广播覆盖范围，扩大 听众数量
移动通信
跳频通信系统在移动通信中的 应用
跳频通信系统的组成
跳频器
功能：实现跳频 通信的核心部件
工作原理：通过 改变载波频率实 现信号传输
组成：包括频率 合成器、频率选 择电路、控制电 路等
应用：广泛应用 于军事、航天、 通信等领域
频率合成器
组成：振荡器、滤波器、放 大器等
功能：产生跳频信号
工作原理：通过控制振荡器 的频率，产生不同频率的信
信道容量：信道能够传输的最大信息量
信道噪声：信道中存在的干扰信号，影响信号传输质量
04
跳频通信系统的应用
军事通信
跳频通信系统在 军事通信中的应 用广泛，可以提 高通信的安全性 和可靠性
跳频通信系统可 以抵抗敌方的干 扰和窃听，保护 军事信息的安全
跳频通信系统可 以提供高速、大 容量的通信能力， 满足军事通信的 需求
号
应用：广泛应用于跳频通信 系统中，如无线通信、卫星
通信等
调制解调器
功能：将数字信号转换为模拟信号，或将模拟信号转换为数字信号 工作原理：通过改变载波频率来传输信息 特点：抗干扰能力强，传输速率高 应用：广泛应用于无线通信、卫星通信等领域
信道
信道类型：宽带信道、窄带信道、超宽带信道等
信道带宽：信道能够传输信号的频率范围
跳频通信系统的优势
抗干扰能力强：跳频通信系统能够快速改变频率，有效避免干扰 保密性好：跳频通信系统采用加密技术，提高了通信的安全性 传输速率高：跳频通信系统能够实现高速数据传输 适应性强：跳频通信系统能够适应各种复杂的通信环境
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带相 关码 的 困难 。 分析 了 同步 性 能 ， 真 结 果表 明该 方 案 同步 时 间短 、 警概 率低 、 获 概 率 高 ． 仿 虚 捕 同步 性 能 可 靠 。
关键 词 ：快速 跳 频 ；同步 头 ； 跳 频 图 案 ；相 关码 双 中 图分 类 号 ： Ｐ ５ Ｔ ９ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：１ ７ — ２ ６ ２ １ ） １ ０ ５ 一 ４ ６ ４ ６ ３ （ ０ ０ ｌ— ０ ８ ｏ
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（． 军工 程 大 学 电讯 工 程 学 院 ，陕 西 西安 ７０ ７ ； ． ３ ３ １空 １０ ７ ２ ９４ ７部 队 ６ ７分 队 ， 北 易县 ０ ４ １ ） 河 ７ ２ ２
摘 要 ：同步技 术 是跳 频 通信 系统 的 关键 技 术之 一 ， 其 是在 快 速 跳 频 通 信 系统 中 ， 规 跳 频 通 信 通 过 同 步 字 头 携 带 尤 常
相 关码 的 方 法 来 实现 同 步 ， 对 于快 跳 频 来说 ， 但 由于 是 一跳 或 者 多跳 传输 一 个调 制 符 号 ， 以携 带 相 关 码 。 对 此 引入 难
双跳 频 图案 方 法 ， 出 了一种 适 用 于快 速 跳频 通信 系统 的 同步 方 案 。 用短 码 携 带 同步 信 息 ． 提 采 克服 了快速 跳 频 难 以携
第 １ ８卷 第 １ １期
Ｖ０ ．８ １１ Ｎｏ １１ ．
电 子 设 计 工 程
Ｅｌ ｃｒ ｎｉ ｓｇ ｅ ｔｏ ｃ Ｄｅ ｉｎ Ｅｎｇｎ ｅ ｉ ｇ ｉ ｅ ｒｎ
２ ０年 １ ０１ １月
Ｎｏ ．２ ０ ｖ ０ｌ
快速跳 频通信 系统 同步技 术研 究
陈 永 军 ，吴 杰 ， 华 ， 敏 许 龙
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