基于matlab的快跳頻通信系統(tǒng)仿真開(kāi)題報(bào)告

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1、KC017-22012屆畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告題目基于MATLAB的快跳頻通信系統(tǒng)仿真專(zhuān)業(yè)電子信息工程姓名班級(jí)指導(dǎo)教師起止日期2012年2月——2012年6月2012年03月01日畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告一、課題的來(lái)源與現(xiàn)狀當(dāng)今信息時(shí)代，如何有效的利用寶貴的頻帶資源，如何進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的信息通信是通信領(lǐng)域中至關(guān)重要的問(wèn)題。擴(kuò)頻通信正是在這種背景下迅速發(fā)展起來(lái)的?？焯l通信是擴(kuò)頻通信的一種實(shí)現(xiàn)方式，在抗干擾和保密性方面，它是擴(kuò)頻通信中很好的通信方式。在具體的實(shí)現(xiàn)上，跳頻通信是一個(gè)用戶的載波按某種跳頻圖案（偽隨機(jī)跳頻序列）在很寬的頻帶范圍內(nèi)隨機(jī)

2、的跳變。由于頻率跳變的不確定性，所以很好的實(shí)現(xiàn)了保密通信。MATLAB是一種功能強(qiáng)大的軟件，在統(tǒng)計(jì)、信號(hào)處理、人工智能以及通信領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本課題是用MATLAB實(shí)現(xiàn)快跳頻通信系統(tǒng)的仿真。在統(tǒng)計(jì)、信號(hào)處理、人工智能以及通信領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在快跳頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，主要用到SIMULINK和COMMUNICATIONBLOCKS兩個(gè)工具箱。在具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，還要結(jié)合用MATLAB語(yǔ)言編寫(xiě)的程序?qū)崿F(xiàn)整個(gè)過(guò)程的設(shè)計(jì)。二、設(shè)計(jì)要求1．掌握MATLAB語(yǔ)言2．掌握快跳頻通信原理3．完成對(duì)快跳頻通信系統(tǒng)的仿真三、工作內(nèi)容本設(shè)計(jì)

3、是基于MATLAB的快跳頻通信系統(tǒng)仿真，快跳頻通信系統(tǒng)通常是指跳頻速率大于信息傳輸速率的跳頻通信系統(tǒng)。作為擴(kuò)頻通信體制中的一種重要類(lèi)型，快速跳頻系統(tǒng)因其出色的抗干擾、抗截獲和抗人為阻塞能力，在當(dāng)前軍事通信和民用通信研究領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。本文采用m序列作為偽隨機(jī)序列，并用它來(lái)控制頻率合成器產(chǎn)生跳頻頻率。此基礎(chǔ)上，完成了一個(gè)完整的快跳頻通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并采用MATLAB中的Simulink軟件對(duì)這個(gè)快跳頻通信系統(tǒng)進(jìn)行了仿真和分析。在Simulink中，包含有七個(gè)模塊庫(kù)，分別為信源庫(kù)（SourcesLibrary）、信宿庫(kù)

4、（SinkLibrary）離散庫(kù)（DiscreteLibrary）、線性庫(kù)（LinearLibrary）非線性庫(kù)(NonlinearLibrary)、連接庫(kù)（Continuous）、數(shù)學(xué)庫(kù)（MathLibrary）、信號(hào)與系統(tǒng)庫(kù)（Signals&SystemsLibrary）、專(zhuān)用模塊和工具箱集合（Blocksets&Toolboxes）共10個(gè)模塊庫(kù)。另外，在SIMULINK工作窗口的右下還有一個(gè)Demos圖標(biāo)，它提供仿真的各種例子。雙擊某個(gè)庫(kù)的圖標(biāo)，可以進(jìn)入下一級(jí)的窗口，窗口中排列這該模塊庫(kù)包含的圖標(biāo)以及名稱。四、設(shè)計(jì)方

5、案快跳頻通信系統(tǒng)（FFH）是一個(gè)用戶的載波頻率按某種跳頻圖案（偽隨機(jī)調(diào)頻序列）在很寬的頻帶范圍內(nèi)跳變的通信系統(tǒng)，如圖1所示。信息信號(hào)經(jīng)過(guò)波形調(diào)制（信息調(diào)制）后，送入載波調(diào)制。載波由跳變序列（偽隨機(jī)序列）控制跳變頻率合成器來(lái)產(chǎn)生，其頻率隨跳頻序列的值的改變而改變，因此，載波首先被跳變序列調(diào)制，稱作跳頻調(diào)制。頻率合成器受跳頻序列控制，當(dāng)跳頻序列值改變一次時(shí)，則載波頻率跳變一次。信號(hào)經(jīng)過(guò)載波調(diào)制后形成跳頻信號(hào)。在發(fā)送端，跳頻調(diào)制采用偽隨機(jī)碼序列和多進(jìn)制頻移鍵控相結(jié)合的方式，即在發(fā)端采用一個(gè)偽隨機(jī)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)偽隨機(jī)序列，用它去控制

6、頻率合成器的輸出頻率，使之按偽隨機(jī)方式從2n-1個(gè)頻率的集合中選取發(fā)送頻率，這樣得到的信號(hào)就是跳頻信號(hào)。在接收端，為了解調(diào)出跳頻信號(hào)，需要一組與發(fā)送端相同的本地偽隨機(jī)序列發(fā)生器，去控制本地頻率合成器，產(chǎn)生一列與發(fā)射信號(hào)差一個(gè)中頻頻率的跳頻信號(hào)，其速率相同、起止一致。這樣，跳頻信號(hào)在混頻器中與接收信號(hào)差頻出一個(gè)不跳變的中頻解跳信號(hào)，在經(jīng)中頻窄帶濾波器后，把不需要的干擾抑制掉，再由信息解調(diào)器恢復(fù)出有用的原始數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了快跳頻通信。信源信息調(diào)制跳頻調(diào)制PN碼發(fā)生器跳變頻率合成器信道解跳信息解調(diào)跳變頻率合成器PN碼發(fā)生器同步圖1

7、快跳頻通信系統(tǒng)工作原理圖五、技術(shù)路線Simulink是MATLAB中的一個(gè)建立系統(tǒng)方框圖和基于方框圖級(jí)的系統(tǒng)仿真環(huán)境，使用Simulink可以更加方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行可視化建模，并進(jìn)行基于時(shí)間流的系統(tǒng)級(jí)仿真，并且仿真結(jié)果可以近乎“實(shí)時(shí)”地通過(guò)可視化模塊，如示波器模塊等顯示出來(lái)，使得系統(tǒng)仿真工作大為方便。Simulink使得用戶可以用鼠標(biāo)操作將一系列可視化模塊連接起來(lái)，避免了編寫(xiě)MATLAB仿真程序，簡(jiǎn)化了仿真建模過(guò)程。在這次設(shè)計(jì)中，我是在首先設(shè)計(jì)好的2FSK的調(diào)制與解調(diào)基礎(chǔ)上，再把設(shè)計(jì)的快跳頻子系統(tǒng)模塊添加上去，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的調(diào)試

8、，最終確定?？焯l通信系統(tǒng)的仿真結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。圖2快跳頻通信系統(tǒng)的仿真結(jié)構(gòu)框圖圖32FSK調(diào)制模塊的仿真框圖在圖2中可以看到，圖3、4、5是其子系統(tǒng)模塊。該快跳頻通信系統(tǒng)按功能可以劃分為五個(gè)部分：信號(hào)生成部分、發(fā)送部分、跳頻調(diào)制部分、接收部分和判決部分。圖4跳頻子系統(tǒng)的仿真框圖圖52