短波跳頻通信平臺(tái)同步方法概述

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1、短波跳頻通信平臺(tái)同步方法概述第一章緒論1.1.研究背景及意義在現(xiàn)代生活中，無線通信顯得越來越重要，在某些特殊的環(huán)境中，有線通信難以得到實(shí)施，無線通信甚至成為了通信方式和指揮手段的唯一選擇，比如岸艦通信、地震災(zāi)區(qū)通信、地空通信等。在軍事通信領(lǐng)域，無線通信的重要性更是得到體現(xiàn)，采用反應(yīng)能力迅速、抗干擾能力強(qiáng)、防偵聽的無線通信系統(tǒng)，是在某些程度上決定戰(zhàn)爭勝利的重要保障；然而在現(xiàn)代的戰(zhàn)爭中，如果無線電通信系統(tǒng)中沒有加入一定的抗干擾措施，就更容易被干擾和截獲，失去了生存的能力，通信中的電子對(duì)抗己經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭

2、中的主要作戰(zhàn)手段之一，而實(shí)施通信干擾就是經(jīng)常被使用的戰(zhàn)術(shù)，通信干擾的主要目的是干擾敵方的正常通信，讓敵方無法進(jìn)行正常的溝通，讓敵方的通信指揮系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)，從而來取得戰(zhàn)爭的勝利。在民用領(lǐng)域，工業(yè)上產(chǎn)生的電子噪聲越來越多，無線局域網(wǎng)以及蜂窩移動(dòng)通信等無線通信系統(tǒng)需要克服噪聲的干擾來保證通信的暢通；政府和國家機(jī)關(guān)某些重要的部門也需要可靠的通信系統(tǒng)來保證國家的信息安全。所以無論是在軍事領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域，都要求無線通信系統(tǒng)有很高的安全性和可靠性。通信系統(tǒng)中的干擾分為人為干擾和非人為的干擾，其中我們最需要對(duì)付的

3、就是來自人為的干擾，他是為了達(dá)到破壞敵方通信而實(shí)施的一種故意的干擾。通信友方的目標(biāo)就是要降低或者消除這種人為的干擾，而非人為的干擾是一些諸如噪聲、天電等這些客觀存在的來自自然界的干擾，是非故意的，對(duì)于這些客觀存在的干擾，我們可以通過優(yōu)化通信系統(tǒng)中的設(shè)備來降低這種干擾對(duì)通信系統(tǒng)帶來的影響。在通信的過程中，我們要保障和友方之間的通信，一方面要降低非人為的干擾帶來的影響，同時(shí)要對(duì)抗那些來自人為的干擾。為了對(duì)抗人為的干擾，擴(kuò)展頻譜通信就能達(dá)到這樣的目的，他能夠有效的抵抗來自敵方對(duì)友方信息的截獲，以及能夠抵御衰落

4、和多址組網(wǎng)帶來的影響。鑒于這些特點(diǎn)，擴(kuò)展頻譜通信越來越受到人們的重視，在軍事通信領(lǐng)域和民用通信領(lǐng)域都開始大放異彩。而本文研究的跳頻通信就是擴(kuò)展頻譜通信中的一種。1.2.跳頻通信技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展1.2.1.跳頻通信技術(shù)研究現(xiàn)狀近些年來，國內(nèi)外短波跳頻通信系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀相對(duì)的較為樂觀，在軍事上應(yīng)用的戰(zhàn)術(shù)跳頻通信系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、數(shù)字化和智能化[2]?，F(xiàn)代的短波跳頻技術(shù)已經(jīng)不再是先前的單一的定頻通信或者單一頻段通信，在戰(zhàn)爭中單一的定頻通信或者是單一頻段通信極其的容易受到干擾或者被截獲，因而現(xiàn)有的通信系統(tǒng)通

5、常是將一系列的通信技術(shù)的多種功能集合于一體[1][2]。在現(xiàn)代的短波跳頻通信領(lǐng)域，以色列的TADIRAN公司、英國的RACAL公司、美國的HARRIS等公司的產(chǎn)品在世界上處于較為領(lǐng)先地位?？傮w上看，各國作戰(zhàn)部隊(duì)中使用的通信產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了跨國多區(qū)域作戰(zhàn)以及超高水平的戰(zhàn)術(shù)技能適應(yīng)性，同時(shí)各國為了提高自身的通信技術(shù)水平，互相的交流，分析研究各國的優(yōu)秀產(chǎn)品，吸取其他國家的先進(jìn)技術(shù)，不斷的改進(jìn)本國的技術(shù)，以便達(dá)到相互促進(jìn)的目的。20世紀(jì)七十年代，美國已經(jīng)開始研究超短波跳頻電臺(tái)，投入生產(chǎn)并用于裝備部隊(duì)。隨后英國也開始研

6、究和應(yīng)用跳頻通信技術(shù)，在福蘭克群島的戰(zhàn)爭中英軍就使用了分米波跳頻電臺(tái)，在當(dāng)時(shí)是一項(xiàng)非常領(lǐng)先的技術(shù)，為戰(zhàn)爭的導(dǎo)向產(chǎn)生了很大的影響。在海灣戰(zhàn)爭中美國使用的超短波跳頻電臺(tái)以及聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分布式系統(tǒng)JTIDS，由于其在軍事戰(zhàn)爭中展現(xiàn)出的極大的影響，得到了各個(gè)國家的青睞，滿足了戰(zhàn)爭中電子對(duì)抗和反對(duì)抗的要求。90年代，Sanders公司將相關(guān)跳頻技術(shù)應(yīng)用到高速短波跳頻通信系統(tǒng)中，該系統(tǒng)跳頻的速率達(dá)到了5000h/s，跳頻的帶寬為2.56MHz，其中的4800跳用來傳輸數(shù)據(jù)信息，剩余的200跳用來探測信道。由于該系統(tǒng)

7、高速的跳頻速率，同時(shí)配有高速的處理系統(tǒng)，使得該系統(tǒng)有著很強(qiáng)的抗干擾和抗截獲的能力。第二章跳頻通信系統(tǒng)理論2.1.跳頻通信原理跳頻通信是擴(kuò)頻通信技術(shù)的一種，在跳頻通信中，載波的頻率隨著時(shí)間的改變按照跳頻圖案改變，從而達(dá)到抗截獲和抗干擾的目的。從時(shí)域上看，偽隨機(jī)碼控制頻率合成器合成不同的頻率，而跳頻信號(hào)受這些頻率的控制；而從頻域上看，跳頻信號(hào)是一個(gè)瞬時(shí)的窄帶信號(hào)，但整體上看又是一個(gè)頻譜很寬的寬帶信號(hào)[6][7]。本章我們將詳細(xì)分析跳頻通信的原理及其相關(guān)的技術(shù)。在跳頻通信系統(tǒng)中，跳頻序列發(fā)生器用來產(chǎn)生跳頻所需

8、的頻率值序列；頻率合成器用來將跳頻圖案中輸出的頻率值轉(zhuǎn)換得到跳頻信號(hào)所需的載波頻率；跳頻同步器用來保證接收端的本振頻率和發(fā)送端的載波頻率能夠同步的跳變，這要求跳頻系統(tǒng)的同步器有很高的靈敏度，跳頻同步器性能的好壞直接影響到整個(gè)跳頻通信系統(tǒng)同步的性能；跳頻頻率表是在跳頻通信的可用頻率表中隨機(jī)均勻的選擇部分頻率而得到的，在跳頻通信系統(tǒng)中用來控制頻率合成器合成所需的跳頻頻率[7]。跳頻通信系統(tǒng)的原理圖如圖2-1。2.2.跳頻通信的特點(diǎn)跳頻通信是擴(kuò)頻