基于差分跳頻、寬間隔rs序列跳頻通信體系研究

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1、基于差分跳頻、寬間隔RS序列跳頻通信體系研究第一章緒論1.1研究背條及意義在現(xiàn)代通訊中的一個關(guān)鍵性問題就是抗干擾問題。由于通信行業(yè)的在近來十年里的迅速發(fā)展，各種通訊網(wǎng)在全國各地的建立，使得原本有限的頻帶資源變得更加擁擠，通信之間的干擾也變得越來越嚴(yán)重，如何解決或者防止、降低這種頻率之間的相互干擾，成為當(dāng)今通訊領(lǐng)域的一大難題。數(shù)字通信的通信方式主要是用數(shù)字信號作為數(shù)據(jù)信息的載體來傳輸消息。數(shù)字信號通常可以是直接產(chǎn)生的，同樣也可以是由模擬信號經(jīng)過釆樣以及量化等各種處理方式轉(zhuǎn)變而來的。擴(kuò)頻通信是數(shù)字通信中的一種，它與普通數(shù)字通信不同的是加入了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)調(diào)制部分，使得擴(kuò)頻通信為無線傳

2、輸中一種行之有效的抗干擾技術(shù)。跳頻通訊作為擴(kuò)展頻譜通信的一種方式，因此具有較強(qiáng)的抗衰落、抗干擾、抗截獲，在民用軍事都得到了極其廣泛的應(yīng)用。如GSM、Bluetootht'等都應(yīng)用了跳頻技術(shù)，使得系統(tǒng)容量和抗頻率選擇性衰弱能力得到了顯著改善。通訊中的干擾主要是人為干擾和非人為干擾這兩大類別。人為干擾是一種蓄意的干擾，是為了達(dá)到破壞敵方通信為主要目的而實施的干擾。而非人為干擾，主要從自然界的干擾分析來看，如天線的干擾、噪聲、以及一些惡劣天氣的影響，然而這些干擾是非人為的客觀存在的，因此我們只能減弱它們，但是不能一下消滅它們。在現(xiàn)代的通訊戰(zhàn)爭中，我們主要對抗的就是人為干擾。1.

3、2跳頻通信概述1.2.1跳頻通信系統(tǒng)基本原理擴(kuò)頻通信即擴(kuò)展頻譜通信，是以提高信息傳輸?shù)目煽啃詾槔碚撝行亩岢龅囊环N有別于常規(guī)通信系統(tǒng)的新調(diào)制理論和技術(shù)，一般使用某個某一個特定的擴(kuò)頻函數(shù)，這個函數(shù)一般與電信號的時域表達(dá)式無關(guān)，然后在送入通信信道中傳輸，這一般把發(fā)送的信號放入一個很高的頻帶內(nèi)，從而使有用的信號如同噪聲一般，加強(qiáng)了隱蔽性。在接收端再利用相同的技術(shù)手段將已經(jīng)擴(kuò)展的頻譜進(jìn)行壓縮，從而恢復(fù)出原來的信息信號。跳頻通信(FrequenceHoppingmunication)最先在蜂窩移動通信(GSM)系統(tǒng)中應(yīng)用，主要用來抗遠(yuǎn)近效應(yīng)和多徑干擾。GSM通信系統(tǒng)采用TDMA信道分配方式

4、，8個時隙為一個載波，分集接收采用跳頻技術(shù)，跳頻速率大小為217hop/s(跳/秒)。家庭射頻(HomeRadioFrequence)和藍(lán)牙(Bluetooth)均是采用跳頻技術(shù)實現(xiàn)抗干擾和保密性。藍(lán)牙主要在ISM頻帶工作(工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療頻段，在2,4-2,48GHZ)，跳頻速率為1600hop/s，跳頻間隔為1MHZ，使用79個頻率。跳頻通訊是擴(kuò)展頻譜通訊方式的一種，是一種通信傳輸?shù)碾p方同步改變載波頻率傳遞信息的通訊方式，跳頻系統(tǒng)的偽隨機(jī)序列是用來選擇信道，不是用來傳輸?shù)?，它是偽隨機(jī)地改變發(fā)送載波頻率，可以看成是載波頻率不斷變化的多頻頻移鍵控。但是與擴(kuò)展頻譜的技術(shù)的直接擴(kuò)頻技

5、術(shù)相比較，跳頻序列的隨機(jī)序列并不是用來直接在信道中傳輸，而是用來選擇信道以傳輸信息數(shù)據(jù)。根據(jù)跳頻的速率不同，人們把跳頻通信系統(tǒng)分為慢跳頻通信系統(tǒng)和快跳頻通信系統(tǒng)。慢跳頻系統(tǒng)的速率大小小于100眺/秒，中跳頻系統(tǒng)的速率大小一般介于100跳/秒和1000跳/秒之間，反之快跳頻系統(tǒng)一般大于1000跳/秒。第二章跳頻序列的理論分析2.1跳頻通信理論基礎(chǔ)在高斯信道中傳輸系統(tǒng)的信噪比S/N下降時，由上式可以看出，只要增加系統(tǒng)傳輸?shù)念l率帶寬ATLAB簡介........435.2跳頻通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及其仿真........445.3跳頻通信系統(tǒng)DSP仿真........545.4本章小結(jié)..

6、......59第五章基于寬間隔RS序列的跳頻通信系統(tǒng)和DSP仿真5.1MATLAB簡介Matlab是一套高性能的集數(shù)值運(yùn)算和可視化軟件為一體的，誕生于20世紀(jì)70年代，最初主要用于矩陣的存取和基本元素是無需定義維數(shù)的矩陣。Matlab可以實現(xiàn)通用的數(shù)值計算，算法設(shè)計和各種學(xué)科領(lǐng)域(比如數(shù)字信號處理、自動控制等)的專門的學(xué)科方面的問題。可以很快地將經(jīng)仿真驗證后的算法在DSP/FPGA芯片上實現(xiàn)，能極大地縮短通信系統(tǒng)的研發(fā)周期。因此Matlab作為一款優(yōu)秀的仿真軟件被全世界廣泛使用。在這種環(huán)境之下，對一些現(xiàn)實存在的問題只要簡單的輸入相關(guān)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，即可以得到求解。Matlab的基

7、本處理數(shù)據(jù)單位是矩陣，由于它的語法和工程中相關(guān)的很相似，所以用Matlab來解決問題比用C，F(xiàn)OTRAN等語言完成相同的事情要簡潔的多。Matlab(MATriLABortary)已經(jīng)配備了電力系統(tǒng)工具集(PoBlockSet),這使得該軟件能用于電力電子的仿真。其中Simulink是Matlab中最重要的功能塊之一，是一個動態(tài)的分析交換系統(tǒng)。Matlab提供了自己的編譯器，全面兼容目前主流的編程語言。所以是工程師以及科研工比較好上手的工具，同時該軟件包括：矩陣計算、數(shù)值分析、建