跳頻與擴(kuò)頻通信

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1、跳頻通信和擴(kuò)頻通信　　跳頻通信是擴(kuò)頻通信的一個(gè)分支，它的突出優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性強(qiáng)，因而很適用于軍事領(lǐng)域。當(dāng)70年代末第一部跳頻電臺(tái)問世以后，就預(yù)示著其發(fā)展勢(shì)頭銳不可擋。到了８０年代，世界各國軍隊(duì)普遍裝備跳頻電臺(tái)。這十年是跳頻電臺(tái)發(fā)展速度最快的十年。廣泛使用跳頻電臺(tái)曾被譽(yù)為80年代ＶＨＦ頻段無線電通信發(fā)展的主要特征。90年代，跳頻通信如虎添翼，在軍用跳頻通信領(lǐng)域已相當(dāng)成熟的同時(shí)，跳頻通信的應(yīng)用又拓寬到民用領(lǐng)域。業(yè)內(nèi)人士指出，跳頻通信是對(duì)抗無線電干擾的有效手段，稱其為無線電通信的“殺手锏”。跳頻通信是如此的神奇，以致于自其問世至今的

2、短短30年間，倍受世界各國，特別是幾大軍事強(qiáng)國的青睞。2跳頻通信的基本概念2.1定義　　我們?cè)谟檬找魴C(jī)收聽某電臺(tái)，當(dāng)電臺(tái)在中波和短波兩個(gè)波段上播放同一個(gè)節(jié)目時(shí)，有這樣的體會(huì)：若中波波段信號(hào)不好，則隨即換到短波波段收聽；當(dāng)短波波段信號(hào)不好，則又換回到中波波段收聽。這種以更換波段的手段來改善收聽效果的方法，就是跳頻的通俗含義。只不過這種跳頻僅在接收端發(fā)生，而且是由人工干預(yù)來實(shí)施跳頻的。我們假設(shè)，當(dāng)廣播電臺(tái)發(fā)送的頻段也能“緊跟”收音機(jī)用戶更換的話，那么，這種通信方式就是跳頻通信。因此，跳頻通信可這樣描述：通信收發(fā)雙方同步地改變頻率

3、的通信方式稱為跳頻通信。2.2同步條件(通信條件)　　　與定頻通信相比，跳頻通信的載波頻率一直在跳變。工作中，發(fā)方以相當(dāng)快的速率（跳速）改變頻率，收方必須與發(fā)方同步地改變頻率，雙方才能保持通信。也就是說，跳頻通信時(shí)，收發(fā)雙方必須采用同一種跳頻圖案。跳頻電臺(tái)之間要成功地進(jìn)行跳頻通信，收發(fā)雙方必須同時(shí)滿足三個(gè)條件：跳頻頻率相同；跳頻序列相同；跳頻的時(shí)鐘相同（允許存在一定的誤差）。三個(gè)條件缺一不可，否則無法實(shí)現(xiàn)跳頻通信?！?跳頻通信的主要特點(diǎn)3.1抗干擾性強(qiáng)　　　跳頻通信抗干擾的機(jī)理是“打一槍換一個(gè)地方”的游擊策略，敵方搞不清跳頻

4、規(guī)律，因而具有較強(qiáng)的抗干擾能力。一方面，我方的跳頻指令是個(gè)偽隨機(jī)碼，其周期可長(zhǎng)達(dá)十年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。另一方面，跳變的頻率可以達(dá)到成千上萬個(gè)。因此，敵方若在某一頻率上或某幾個(gè)頻率上施放長(zhǎng)時(shí)間的干擾也無濟(jì)于事。25　　　另外，跳頻頻率受偽隨機(jī)碼控制而不斷跳變，在每一個(gè)頻率的駐留時(shí)間內(nèi)，所占信道的帶寬是很窄的。由于頻率跳變的速率非?？欤蚨鴱暮暧^上看，跳頻系統(tǒng)又是個(gè)寬帶系統(tǒng)，即擴(kuò)展了頻譜。事實(shí)上，跳頻的帶寬就是頻率的數(shù)目與每個(gè)頻率所占信道帶寬的乘積。由擴(kuò)頻通信理論可知，擴(kuò)展頻譜的好處可以換取更好的信噪比。也就是說，如果擴(kuò)展了頻帶，

5、就可以在較低的信噪比的情況下，照樣可用相同的信息速率、任意小的差錯(cuò)概率來傳遞信息，甚至在信號(hào)被噪聲完全湮沒的情況下，也能保持可靠的通信。由此可見，抗干擾性強(qiáng)是跳頻通信最突出的優(yōu)點(diǎn)。3.2頻譜利用率高　　　人們?cè)缫颜J(rèn)識(shí)到頻譜資源十分寶貴，因此，提高頻譜利用率也是現(xiàn)代通信的基本要求之一。跳頻通信可以利用不同的跳頻圖案或時(shí)鐘，在一定帶寬內(nèi)容納多個(gè)跳頻通信系統(tǒng)同時(shí)工作，達(dá)到頻譜資源共享的目的，從而大大提高頻譜利用率。3.3易于實(shí)現(xiàn)碼分多址　　　多址通信是指許多用戶組成一個(gè)通信網(wǎng)，網(wǎng)內(nèi)任何兩個(gè)用戶都可達(dá)成通信，并且多對(duì)用戶同時(shí)通信時(shí)又

6、互不干擾。應(yīng)用跳頻通信可很容易地組成這樣一個(gè)多址通信網(wǎng)。網(wǎng)內(nèi)各用戶都被賦于一個(gè)互不相同的地址碼，這個(gè)地址碼恰似電話號(hào)碼。每個(gè)用戶只能收到其他用戶按其地址碼發(fā)來的信號(hào)才可判別出是有用信號(hào)，對(duì)其他用戶發(fā)來的信號(hào)，則不會(huì)被解調(diào)出來。3.4兼容性　　　對(duì)于跳頻通信而言，兼容的含義是指一個(gè)跳頻通信系統(tǒng)可以與一個(gè)不跳頻的窄帶通信系統(tǒng)在定頻上建立通信。顯而易見，兼容的好處在于，先進(jìn)的跳頻電臺(tái)可與常規(guī)的定頻電臺(tái)互通。這在跳頻電臺(tái)的研制上比較容易實(shí)現(xiàn)——只要將常規(guī)電臺(tái)加裝跳頻模塊即可變成跳頻電臺(tái)。顯然，跳頻模塊是整個(gè)跳頻電臺(tái)的關(guān)鍵部件。4跳頻

7、電臺(tái)的組網(wǎng)4.1組網(wǎng)過程　　　組網(wǎng)前，網(wǎng)內(nèi)所有跳頻電臺(tái)均處于搜索掃描狀態(tài)，當(dāng)主臺(tái)（中心臺(tái)）按下收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)（PPT鍵）時(shí)，主臺(tái)首先發(fā)出同步信號(hào)，該同步信號(hào)被網(wǎng)內(nèi)其他屬臺(tái)正確接收后，各屬臺(tái)先自動(dòng)校正本臺(tái)的時(shí)鐘，再將自己的跳速自動(dòng)跟蹤到主臺(tái)的跳速上，爾后建立通信聯(lián)絡(luò)。通信完畢，網(wǎng)內(nèi)所有電臺(tái)再次回到搜索掃描狀態(tài)，以等待下一次同步組網(wǎng)。為了使網(wǎng)內(nèi)電臺(tái)僅在本網(wǎng)中搜索掃描，網(wǎng)內(nèi)各臺(tái)需在組網(wǎng)前設(shè)置呼叫參數(shù)。這樣，網(wǎng)內(nèi)電臺(tái)只有當(dāng)監(jiān)聽到對(duì)本網(wǎng)或本臺(tái)的呼叫時(shí)才進(jìn)入跳頻建立狀態(tài)，也就是說，屬臺(tái)只與呼叫本網(wǎng)網(wǎng)號(hào)的主臺(tái)同步。4.2組網(wǎng)方法254.2.

8、1組網(wǎng)方法分類　　　跳頻電臺(tái)的組網(wǎng)方法，根據(jù)跳頻圖案分為正交和非正交兩種。如果多個(gè)網(wǎng)所用的跳頻圖案在時(shí)域上不重疊(形成正交)，則組成的網(wǎng)絡(luò)稱為正交跳頻網(wǎng)。如果多個(gè)網(wǎng)所用的跳頻圖案在時(shí)域上發(fā)生重疊，則稱為非正交跳頻網(wǎng)。　　　此外，根據(jù)跳頻網(wǎng)的同步方式，跳頻電臺(tái)的組網(wǎng)方法又有同步網(wǎng)和異步網(wǎng)之分