跳頻技術在超短波無線通信中的應用

《跳頻技術在超短波無線通信中的應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。

1、跳頻技術在超短波無線通信中的應用應用技術I■跳頻技術在超短波無線通信中的應用何(陜西省公安邊防總隊盈陜西西安710086)【摘要]作為一種擴頻通信技術,跳頻技術擁有許多技術優(yōu)點,非常適合應用于超短波無線通信.本文著重介紹了跳頻技術在超短波無線通信中的應用分析了這一應用的技術優(yōu)點和所涉及的關鍵技術,最后闡述了這一技術的應用現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢.[關鍵詞]跳頻超短波通信中圖分類號:TN85l文獻標識碼:A文章編號:1009—914X(2010)14～0314—021超短波無線通信超短波無線通信利用1～lOm波長的電磁波進行視距通信傳輸,由于其波段位于30~300Miiz是高頻段,故也稱甚高頻通信.

2、由于高頻電磁波地面吸收大,大氣電離層不能反射,只能以直線方式傳輸,一般傳輸距離不大于50km,所以,超短波通過中繼方可長距離傳輸.超短波通信有以下幾方面特點:①超短波通信利用視距傳播方式,比短波天波傳播方式穩(wěn)定性高,受季節(jié)和晝夜變化的影響小.②天線可用尺寸小,結(jié)構簡單,增益較高的定向天線.這樣就能使用小功率發(fā)射機.③頻率較高,頻帶較寬,能用于多路通信.④調(diào)制方式通常用調(diào)頻制,可以得到較高的信噪比,因而通信質(zhì)量比短波好.超短波通信～直主要應用于軍事通信領域,它在飛機和地面通信戰(zhàn),飛機和海上艦船以及飛機和飛機之間使用,是航空通信的重要手段.2跳頻技術應用干超短波通信跳頻通信即頻率跳變的擴展頻譜通信

3、,它利用偽隨機碼序列來離散地控制射頻載波振蕩器的輸出頻率,使發(fā)射信號的頻率隨偽隨機碼的變化而跳變.作為擴頻通信的一種方式,跳頻通信技術最突出的優(yōu)點是抗干擾性強,因此將其應用于超短波無線通信中,非常適合用于軍事領域.如果跳頻速率達到每秒5000跳,則目前的跟蹤式干擾機便失去效力.21技術優(yōu)點(1)保密性強跳頻載波的快速跳變,使得敵方難以截獲信息.即使被截獲了部分載波頻率,由于跳頻圖案的偽隨機性,敵方難以預測跳頻系統(tǒng)下一跳要跳到哪一個頻點上當跳頻速率足夠高時,敵方很難跟蹤.從而提高戰(zhàn)場的超短波通信的保密性.(2)抗干擾能力強跳頻通信系統(tǒng)能夠抗寬帶阻塞式干擾,跟蹤式干擾.當然這些抗干擾能力是有一定條

4、件限制的,如只有在頻點數(shù)目足夠多和跳頻范圍足夠?qū)挄r才能抗頻帶阻塞式干擾,只有在跳頻速率足夠快時才能抗跟蹤式干擾.(3)易于多址通信應用跳頻通信可以很容易地組建一個多址網(wǎng)絡,利用跳頻圖案的正交性,可構成跳頻碼分多址系統(tǒng),網(wǎng)絡內(nèi)的各個用戶都被分配了一個互不相同的地址碼.每個用戶只能接收其他用戶針對其地址碼發(fā)送來的信息,對發(fā)送給其他用戶的信息,則不會解調(diào)出來.(4)抗多路徑能力好跳頻之所以能抗多徑,是因為假設到達接收機的信號有兩條路徑,一條為直射波,一條為反射波,兩者有一定的時延差,在折射波到達接收機時,如果接收機的頻率已跳到別的頻率上了,則它就不會受到后到的折射波的干擾了,達到抗多徑的效果.綜上所

5、述,跳頻技術在超短波無線通信中的應用會使通信變得具有抗干擾性,隱蔽性,能夠?qū)崿F(xiàn)碼分多址等特點.2.2跳頻圖案用來控制載波頻率跳變的地址碼稱為跳頻序列.工程上常用的偽隨機碼主要有:m序列,GOLD碼,M序列及RS碼等.序列中的每一個元素,對應于跳頻頻率集合中的一個頻率.在跳頻序列的控制下,載波頻率隨機跳變的規(guī)律稱為跳頻圖案根據(jù)具體使用環(huán)境對系統(tǒng)的保密性,抗干擾性,抗多途等的要求,超短波通信系統(tǒng)中的跳頻圖案設計應注意一下幾點:(1)跳頻圖案應具有較大的隨機性和線性復雜度,以使敵人不能利用已有傳輸頻率跳變信息來預測后面的跳頻規(guī)律,從而提高保密性和抗干擾性(2)良好的隨機性,每一個跳頻圖案都可以均勻地

6、使用所有的頻隙,從而實現(xiàn)最大的處理增益(3)良好的平衡性,即各頻率在一個周期中的出現(xiàn)次數(shù)基本相同,以其有良好的抗干擾性能:314l科技博覽(4)優(yōu)良的漢明相關性,任意兩個跳頻圖案在任意相對時延下頻率重合次數(shù)盡可能地少:(5)為了有更多的跳頻圖案以提供用戶使用,實現(xiàn)多址通信,要求跳頻圖案集合中的序列數(shù)目盡可能多:(6)寬的跳頻間隔,即要求在相鄰的跳頻時隙里發(fā)射的兩個載波的頻率間隔大于某個規(guī)定的值,以利于抗干擾以及衰落:(7)跳頻圖案的產(chǎn)生電路要簡單.目前常用的調(diào)頻序列23同步技術對跳頻超短波無線通信系統(tǒng)來說,同步就是收,發(fā)兩端的頻率必須具有相同的變化規(guī)律,即每次跳變頻率上有確切嚴格的對應關系.具

7、體而言,要求做到以下兩點:一是使表示接收機的跳頻圖案與發(fā)射機跳頻圖案相一致,這樣才能通過混頻器來完成解跳.二是提取接收信號的載波頻率,用它對接收信號作相關檢測,解調(diào)信息.同步系統(tǒng)設計的好壞不僅關系到系統(tǒng)性能的優(yōu)劣,而且直接涉及到系統(tǒng)是否能夠正常工作,是否能夠發(fā)揮跳頻系統(tǒng)應有的作用,因此對同步有以下一些要求:同步建立的時間要快:同步系統(tǒng)自身要有較強的抗干擾能力:同步信號要有較強的隱蔽性和抗偵察假冒能