跳頻通信技術(shù)說課講解.ppt

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1、跳頻通信技術(shù)無線通信抗干擾技術(shù)跳頻通信技術(shù)的基本原理FH通信技術(shù)的基本原理1工作原理2幾個重要概念3跳頻器4FH通信的特點5FH通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標22021/7/291工作原理42021/7/29二、FH/SS通信系統(tǒng)的基本模型發(fā)射機的頻率在一組預先指定的頻率下跳變1工作原理二、FH/SS通信系統(tǒng)的基本模型頻率跳變時間間隔的倒數(shù)稱為跳頻速率，簡稱跳速，用Rh表示。每一跳（Hop）的載波頻率是由“偽隨機碼產(chǎn)生器”產(chǎn)生的編碼選定。跳變規(guī)律又叫“跳頻圖案”。52021/7/291工作原理二、FH/SS通信系統(tǒng)的基本模型62021

2、/7/29窄帶信號在基于PN序列的不同載波頻率上跳變1工作原理二、FH/SS通信系統(tǒng)的基本模型跳頻圖案反映跳變規(guī)律，不同用戶使用不同的跳頻圖案，互不干擾。跳頻圖案通常用跳頻時頻矩陣圖表示。時序為(f3,f7,f2,f4,f8,f1,f6,f5,f2)的時頻矩陣圖1工作原理二、FH/SS通信系統(tǒng)的基本模型FH通信系統(tǒng)主要用于傳輸數(shù)字信號，調(diào)制方式一般都采用二進制/多進制頻移鍵控（BFSK/MFSK）或差分相移鍵控（DPSK），其主要原因有以下幾點：跳頻等效為用碼序列進行多頻頻移鍵控的通信方式，可以直接和頻移鍵控調(diào)制相對應。要求發(fā)

3、端和收端的頻合器之間保持相位相干是很困難的，因此，在解跳后往往采用非相干解調(diào)方式，而MFSK和DPSK具有良好的非相干解調(diào)性能。82021/7/291工作原理三、FH/SS的基本工作原理以最簡單的不編碼的FH/BFSK系統(tǒng)為例來說明FH/SS的基本原理傳統(tǒng)的BFSK調(diào)制信號可以表示成：92021/7/291工作原理三、FH/SS的基本工作原理不編碼的FH/BFSK信號可以表示為：102021/7/29fn為第n個頻率跳變時間間隔內(nèi)的跳變載波頻率。跳變載波頻率由二進制隨機序列來控制。1工作原理三、FH/SS的基本工作原理信號的帶

4、寬與功率譜BFSK信號的帶寬B=2Δf=1/Tb=Rb是一個窄帶信號，而FH/BFSK信號占據(jù)帶寬Wss=2LB。同DS的瞬時寬帶頻譜不一樣，跳頻信號在每一瞬間是窄帶信號，但在一個足夠長時間看為寬帶信號。跳頻信號每個頻率點上具有相同的功率。112021/7/291工作原理三、FH/SS的基本工作原理信號的帶寬與功率譜122021/7/29單頻脈沖的功率譜1工作原理三、FH/SS的基本工作原理信號的帶寬與功率譜132021/7/29頻譜儀上觀察到的跳頻信號頻譜1工作原理三、FH/SS的基本工作原理在接收端，首先要進行解跳（解擴）

5、處理，假定收發(fā)跳頻碼序列嚴格同步，收端可以產(chǎn)生相應的本地跳變載波信號：用c(t)與輸入信號進行混頻和濾波，得到一個具有固定頻率的BFSK中頻窄帶信號142021/7/291工作原理三、FH/SS的基本工作原理FH系統(tǒng)的關(guān)鍵是同步。152021/7/291工作原理2FH/SS通信系統(tǒng)中的幾個重要概念3跳頻器4FH通信的特點5FH通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標162021/7/292跳頻通信系統(tǒng)的重要概念1、快跳頻和慢跳頻跳頻系統(tǒng)可分為快跳頻（FastFrequencyHopped－FFH）系統(tǒng)和慢跳頻(SlowFrequencyHopp

6、ed－SFH)系統(tǒng)。目前有兩種定義快跳和慢跳的方法：一種按絕對跳頻速率來分，一般認為跳頻速率小于1000跳/秒的稱為慢跳頻，大于1000跳/秒的稱為快跳頻。172021/7/292跳頻通信系統(tǒng)的重要概念2、碼片速率Rc在跳頻通信系統(tǒng)中也存在碼片（Chip）速率的概念，它與DS系統(tǒng)中碼片速率概念不同。在DS系統(tǒng)中，碼片速率定義：擴頻序列一個碼元占據(jù)的時間的倒數(shù)。在跳頻通信系統(tǒng)中，碼片速率Rc代表FH/MFSK跳頻系統(tǒng)在頻域的最小頻率間隔。182021/7/292跳頻通信系統(tǒng)的重要概念2、碼片速率RcFH/MFSK跳頻系統(tǒng)中，各離

7、散單頻信號按等間隔排列，最小頻率間隔等于離散單頻信號的駐留時間的倒數(shù)。碼片速率同時也表示FH/MFSK跳頻系統(tǒng)的最高系統(tǒng)時鐘速率。192021/7/291工作原理2FH/SS通信系統(tǒng)中的幾個重要概念3跳頻器4FH通信的特點5FH通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標202021/7/293跳頻器FH系統(tǒng)的核心是跳頻器，是由偽碼發(fā)生器和頻率合成器組成。212021/7/29跳頻數(shù)和跳頻速率是決定整個跳頻系統(tǒng)性能的主要參數(shù)。3跳頻器跳頻數(shù)和跳頻速率是決定整個跳頻系統(tǒng)性能的主要參數(shù)跳頻數(shù)增加則擴展的頻譜越寬，系統(tǒng)的處理增益就愈大；跳頻速率越高，就可

8、適應高速數(shù)據(jù)傳輸，并有效地抑制干擾，特別是人為轉(zhuǎn)發(fā)式干擾。跳頻數(shù)和跳頻速率也決定了偽碼發(fā)生器和頻率合成器的結(jié)構(gòu)和指標，它要求頻率合成器輸出頻譜要純，轉(zhuǎn)換速率要高，達到穩(wěn)定的時間要短，具有低噪聲性能。222021/7/291FH通信技術(shù)的基本原理1工作原理2FH/SS通信系統(tǒng)中