跳频通信系统抗干扰性能分析
Lora技术中的跳频机制与抗干扰性能优化
Lora技术中的跳频机制与抗干扰性能优化
引言
随着物联网的迅猛发展，物联网设备在城市、工业、农业等各个领域都得到广
泛应用。而在无线通信技术中，Lora（Long Range）技术因其低功耗、长距离通信
能力和强鲁棒性而备受关注。然而，Lora技术在实际应用中仍然面临着一些挑战，尤其是跳频机制和抗干扰性能方面的优化。本文将探讨Lora技术中的跳频机制和
抗干扰性能，同时分析其优化方法与策略。
1. Lora技术概述
Lora技术是一种低功耗、长距离通信的无线技术，旨在为物联网设备提供可靠
的通信能力。Lora技术采用了低速率扩频技术（LoRa），通过传送较长的扩频码
和低速率的调制方式，实现了在低信噪比和高抗干扰环境下的可靠通信。其工作频段为ISM频段（无线工业科学医学频段），在全球范围内使用。
2. 跳频机制在Lora技术中的应用
跳频技术是一种在通信过程中改变频率的技术，用于降低通信链路的干扰和提
高抗干扰性能。Lora技术中的跳频机制经过深度研究和优化，具有高效的抗干扰
能力和可靠的通信质量。
Lora技术中的跳频机制通过在一段时间内同时使用多个信道进行通信，降低了单个信道被干扰的风险。这种跳频机制的实现依赖于Lora设备的物理层与MAC
层之间的协同。物理层根据指定的跳频算法进行频率的切换，而MAC层负责控制
和协调各个设备之间的跳频顺序。
3. 跳频机制的优化方法与策略
为了进一步提升Lora技术中的跳频机制和抗干扰性能，研究人员提出了一系
列的优化方法与策略。下面我们将重点介绍其中几种常见的方法。
首先是跳频算法的优化。跳频算法的选择和设计对Lora技术的性能至关重要。一种常见的优化方法是使用预测算法来确定跳频序列，根据环境的干扰状况和通信需求，自适应选择最优的跳频序列，以提高通信质量。
指挥信息系统跳频通信的干扰与反干扰
指挥信息系统跳频通信的干扰与反干扰
指挥信息系统是军事领域中至关重要的通信系统之一，它承载着军队指挥、调度等重
要功能，保障了军队的战斗力和作战效果。跳频通信技术是指挥信息系统中常用的一种通
信方式，它具有抗干扰性强、安全性高等优点，但同时也存在着被干扰的风险。跳频通信
系统的干扰与反干扰问题对于军事通信系统的稳定运行具有重大影响，下面我们就来探讨
一下指挥信息系统跳频通信的干扰与反干扰问题。
跳频通信技术是一种通过在不同频率上连续变换的方式传输信息的通信技术，它能够
有效地抵御外界干扰和窃听。跳频通信系统在发送端和接收端都采用伪随机序列来确定频
率跳转的顺序，使得干扰者难以动态跟踪和捕获通信频率。由于频率跳转的随机性，使得
系统在频谱上的集中性降低，对抗频谱监测和干扰成为一项较为困难的任务。跳频通信系
统在一定程度上能够保障指挥信息的安全性和稳定性。
尽管跳频通信技术具有很强的抗干扰能力，但依然难以避免被干扰的风险。一方面，
随着现代电子战技术的不断进步，干扰手段也在不断升级，干扰信号的频率带宽、功率等
特性越来越难以检测和抵御。通信系统在复杂的电磁环境中可能出现信道衰落、多径干扰
等问题，使得接收端信号质量下降，影响通信效果。指挥信息系统跳频通信的干扰问题亟
待解决。
针对跳频通信系统的干扰问题，需要采取一系列有效的反干扰措施。对于敌方的有源
干扰，可以采用频率捷变技术和多束指向技术来提高系统的灵活性和抗干扰能力。频率捷
变技术是指在通信过程中，动态调整跳频序列和频率范围，使得干扰者无法准确获取信号
的频率规律，从而降低干扰的效果。多束指向技术则是指利用多个天线发射和接收信号，
跳频通信干扰问题研究
跳频通信干扰问题研究
跳频通信干扰问题研究
跳频通信是一种抗干扰性能极强的无线通信技术，它通过快速在不同的频率和时隙间转换来实现传输信息。跳频通信被广泛应用于军事通信和无线局域网（WLAN）等领域，但是在应用中还会遇到一些干扰问题。
一、跳频通信干扰问题
跳频通信干扰问题主要是由于不同跳频通信系统之间的“碰撞”造成的。例如，使用相同频谱段的跳频通信系统在同一区域内工作，它们的序列码可能会在某些时刻重叠，导致通信受到干扰。此外，天线方向性不同的跳频通信系统可能会相互干扰，因此，在频率上虽然重叠度不高，但是干扰同样会发生。总之，跳频通信干扰问题主要集中在以下几个方面：
1.同频干扰：即不同跳频通信系统在同一频段工作，导致序列
码重叠，通信信号被干扰。
2.天线干扰：由于不同跳频通信系统采用不同的天线方向性，
它们之间可能会产生相互干扰，这也是跳频通信干扰的主要来源之一。
3.跳频序列干扰：由于序列码长度较短，跳频通信系统之间可
能会发生序列码重复，从而干扰通信。
二、跳频通信干扰问题研究方法
为了解决跳频通信干扰问题，目前主要采用以下几种方法：
1.频率规划：通过合理的频率规划来避免不同跳频通信系统在同一频段工作，以及天线方向性不同的跳频通信系统的干扰。
2.反扰码技术：通过引入反扰码技术来避免不同跳频通信系统的序列码重叠，从而减少跳频序列干扰。
3.码间跳频技术：通过使用码间跳频技术，使得通信信号在不同的通信信道间跳跃，从而增强抗干扰性能。
4.自适应抑制技术：通过采集干扰信号并对其进行分析处理，从而对干扰信号进行自适应抑制或者自适应干扰消除。
跳频通信抗干扰性能分析
万方数据
现代防御技术 !""# 年第 $$ 卷第 # 期 ・ $+・ & & """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
［%］ 切地说 应 叫 做 “ 多 频、 选 码 和 频 移 键 控 通 信” 。它
化而跳变。跳变系统可供随机选取的频率数通常是 几千到 !!" 个离散频率。每次移频是根据伪随机码 决定的。跳频通信系统的简化方框图参见图 % 。
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指挥信息系统跳频通信的干扰与反干扰
指挥信息系统跳频通信的干扰与反干扰
一、跳频通信系统的干扰方式
1.频率扫描干扰
频率扫描干扰是指敌方通过扫描一定的频率范围，在通信频段范围内进行频率扫描，
以识别目标跳频通信信号并对其进行干扰。这种干扰方式通过扫描整个频段，可以发现跳
频通信信号的跳变规律，有可能在跳变间隙内进行干扰，从而影响通信系统的正常通信。
2.信号屏蔽干扰
信号屏蔽干扰是指敌方通过发射大功率的宽带白噪声信号，遮蔽目标跳频通信信号，
使其无法被接收端正常解调。这种干扰方式通过屏蔽目标信号的接收，使得通信系统无法
正常工作，严重影响了指挥信息的传递和作战指挥的效果。
针对以上干扰方式，跳频通信系统可以采取一系列的反干扰技术，保障通信系统的正
常工作：
1.扩频和频率跳变技术
扩频技术是指在发送端通过将基带信号经过扩频码序列处理，使得信号的频谱宽度变
得很大，同时也提高了信号的抗干扰能力。频率跳变技术则是指在通信过程中，发送端和
接收端约定好一系列的跳变频率序列，按照一定的规律在各个频率上进行跳变，从而增加
了系统的抗干扰能力。
2.时分复用技术
时分复用技术是指将一段时间分成若干个时隙，将不同的用户信号分别放置在不同的
时隙上进行传输。这种技术可以有效避免敌方的频率扫描干扰和信号屏蔽干扰，提高了通
信系统的抗干扰能力。
3.抗干扰解调算法
在接收端，可以采用抗干扰解调算法，对干扰信号进行识别和抑制，从而提高接收端
对目标信号的识别和解调能力，保障了通信系统的正常工作。
4.反反制干扰措施
三、未来发展趋势
随着电子战技术的不断发展，跳频通信系统的干扰与反干扰技术也在不断升级和完善。未来在跳频通信系统的干扰方面，可能会出现更加智能化、隐蔽化的干扰手段，如通过对
通信系统学习-跳频系统的抗干扰性能
4.6 跳频系统的抗干扰性能
1. 单频干扰和窄带干扰 设跳频系统可能跳变的频率数为N，在每一个跳频图案
中不使用重复频率，干扰的频率总数为J， 各频率均匀地分 布在跳频系统的全部频带之内。这样，干扰落入发送信道的 概率为J／N，误码率近似为Pe≈J／N。
第4章 跳频通信系统
增加冗余度，就是采用频率编码，最简单的例子是采用
r＝(m＋1)／2。 当N＝1000， J＝1，m＝3时，r＝2， 按式 (4-17)计算得Pe＝1×10－6，可见误码性能已大大改善。
第4章 跳频通信系统
4. 转发式干扰 所谓转发式干扰，往往是在敌对环境中敌方有意设置干
扰机把收到的信号经处理(放大，加噪声调制等)后，再以最 小的时延转发出去。干扰的功率大，可以和所需信号的功率 相当，因而造成的影响也比较大。
对于固定设备， 可以利用上述方法算出所要求的最小跳频
速率。 但对于移动设备， 只能使系统的跳频速率越快越好。
第4章 跳频通信系统 5. “远—近”效应
在直扩系统中，信号与干扰处于同一频带，由于干扰机 离接收机的距离远小于发射机到接收机的距离，前者路径衰 减比后者的弱得多，虽然直扩系统有处理增益， 但干扰机 到达接收机的电平仍然能超过直扩系统的干扰容限，因此， “远—近”效应对直扩系统的影响很大。
(4-20)
应当指出：转发式干扰不需要知道跳频图案，因此它对跳频 信号的干扰最为严重！
软件无线电中的跳频干扰及抗干扰波形设计
谢谢观看
展望未来，随着软件无线电技术的不断发展，对跳频干扰及抗干扰波形设计的 研究将更加深入。未来的研究方向可能包括：1）研究更高效的跳频干扰检测 和分类方法；2）探索新型的自适应滤波器和优化算法以提高滤波效果；3）研 究多通道、多模态的抗干扰波形设计技术以应对更复杂的通信环境。这些研究 方向将对提高软件无线电的抗干扰能力产生积极影响，从而推动无线通信技术 的进一步发展。
1、首先，使用FFT等算法实时检测并分析干扰信号的频率特征。通过分析，我 们发现干扰信号在28MHz附近的强度最高。
2、然后，选择一个高阶自适应滤波器，并根据分析结果设置滤波器的中心频 率为28MHz。同时，根据跳频速度和滤波器的带宽等因素，确定合适的滤波器 阶数。
3、接下来，优化码片长度。通过实验发现，当码片长度为64时，滤波器的性 能最优，既能快速跟踪干扰频率的变化，又能有效抑制干扰信号强度。
软件无线电中的跳频干扰及抗干扰波形 设计
01 引言
目录
02 跳频干扰
03 抗干扰波形设计
04 实例分析
05 结论
引言
软件无线电是一种基于软件定义的无线通信系统，具有高度的灵活性和可扩展 性。然而，在复杂的无线通信环境中，软件无线电容易受到各种干扰的影响， 其中跳频干扰尤为常见。跳频干扰是指干扰信号在频域上不断跳变，以规避传 统滤波器的拦截。为了提高软件无线电的抗干扰能力，研究跳频干扰的抑制方 法以及抗干扰波形设计具有重要意义。
基于云模型的跳频无线通信设备抗干扰能力评估方法
基于云模型的跳频无线通信设备抗干扰能力评估方法
跳频无线通信设备在实际应用中，往往会面临到各种干扰因素，如电磁干扰、自身跳频冲突、多用户仿频干扰等，这些干扰因素会降低通信系统的抗干扰能力，影响通信质量和可靠性。为了增加跳频无线通信设备的抗干扰能力，云模型被引入到跳频无线通信技术领域，成为评估抗干扰能力的新方法。
云模型是一种先进的模糊集理论，将随机性、模糊性等不确定性因素融合在一起，形成的模型模拟了现实事物的变化规律和不确定性现象。基于云模型的跳频无线通信设备抗干扰能力评估方法主要包括三个方面：模糊综合评估模型、模糊优化算法和抗干扰实验平台。
首先，建立模糊综合评估模型。根据跳频无线通信设备的抗干扰能力评价指标，如误码率、误码率变化、信号质量等，采用云理论的基本概念和方法，构建一种综合评价模型。该模型利用云集合的加、减、乘、除等算子进行运算，将各个指标的权重与重要性进行权衡，综合评价系统的抗干扰能力。
其次，采用模糊优化算法对模型进行求解。在实际应用中，由于受到环境和干扰等因素的影响，跳频无线通信系统的工作状态难以确定，因此需要采用模糊数学的优化算法，对综合评价模型进行求解。该算法通过迭代计算，将模糊综合评估模型中的隶属度与权重进行动态调整，获得最优的结果。
最后，建立抗干扰实验平台，进行实验验证。为了验证基于云模型的跳频无线通信设备抗干扰能力评估方法的有效性和实用
性，需建立一套完整的实验平台。该平台包括通信设备、干扰源、信号采集系统和数据处理软件等，通过对设备在不同环境下的抗干扰能力进行实验评估，评价该方法在实际应用中的可行性和可靠性。
跳频通信抗干扰原理
跳频通信抗干扰原理
随着无线通信技术的不断发展，人们对通信质量的要求也越来越高。然而，无线通信中常常会受到各种干扰，如电磁干扰、多径衰落等，这些干扰会导致通信质量下降，甚至无法正常通信。为了解决这些问题，跳频通信技术应运而生。
跳频通信是一种抗干扰能力强的通信技术，它的抗干扰原理主要是通过频率跳变来实现的。跳频通信将通信信号分成若干个窄带信号，每个窄带信号都在不同的频率上进行传输，这样就可以避免某一频率受到干扰而导致通信中断。当干扰出现时，跳频通信系统会自动跳到其他频率上进行传输，从而保证通信的连续性和稳定性。
跳频通信的抗干扰能力主要体现在以下几个方面：
1. 抗电磁干扰能力强
跳频通信将信号分成若干个窄带信号，每个窄带信号的带宽很窄，因此对电磁干扰的抵抗能力很强。当某一频率受到电磁干扰时，跳频通信系统会自动跳到其他频率上进行传输，从而避免了干扰对通信的影响。
2. 抗多径衰落能力强
跳频通信将信号分成若干个窄带信号，每个窄带信号的传输距离很
短，因此对多径衰落的抵抗能力很强。当信号受到多径衰落时，跳频通信系统会自动跳到其他频率上进行传输，从而避免了信号衰落对通信的影响。
3. 抗窃听能力强
跳频通信将信号分成若干个窄带信号，每个窄带信号的传输时间很短，因此对窃听的抵抗能力很强。当信号被窃听时，跳频通信系统会自动跳到其他频率上进行传输，从而避免了窃听对通信的影响。
4. 抗干扰能力强
跳频通信将信号分成若干个窄带信号，每个窄带信号的传输时间很短，因此对干扰的抵抗能力很强。当信号受到干扰时，跳频通信系统会自动跳到其他频率上进行传输，从而避免了干扰对通信的影响。
跳频通信系统抗干扰性能分析
跳频通信系统抗干扰性能分析
跳频通信系统是一种具备良好的抗干扰性能的无线通信系统。在跳频通信系统中，数据信号被分割成多个小的数据包，并按照预先确定的跳频序列在不同的载波频率上进行传输。这种跳变的频率序列使得系统能够有效地抵御干扰和敌对干扰。
1.抗强干扰能力：跳频通信系统具有抗强干扰能力，可以在强干扰环境下保持良好的通信质量。由于频率的跳变，在脉冲干扰或者其他频率干扰情况下，干扰信号只对部分跳频信道产生影响，不会对整个通信过程造成严重干扰。此外，系统还可以通过使用多个跳频序列来进一步增强抗干扰能力。
2.抗多径干扰能力：跳频通信系统可以有效抵御多径干扰。由于跳频的特性，信号在不同的频率上传输，从而可以避免由于多径效应引起的信号干扰。同时，系统还可以根据接收到的信号质量来动态地调整频率跳变的速率和序列，以保持通信的可靠性。
3.抗窄带干扰能力：跳频通信系统可以有效地抵御窄带干扰。由于信号在不同的频率上传输，窄带干扰只会对部分跳频信道产生影响，可以通过信号处理算法来抑制干扰信号。此外，系统还可以采用频谱扩展技术，将窄带信号扩展到更大的频带上，进一步增强干扰抵抗能力。
4.抗频率选择性干扰能力：跳频通信系统可以有效地抵御频率选择性干扰。由于信号在多个频率上传输，频率选择性干扰只会对部分跳频信道产生影响，可以通过选择其他未受干扰的信道进行通信。此外，系统还可以通过自适应调整跳频序列和频率跳变速率来避开干扰信道。
综上所述，跳频通信系统具有良好的抗干扰性能。通过频率跳变和多
跳频序列的应用，系统可以有效地抵御各种干扰，包括强干扰、多径干扰、窄带干扰和频率选择性干扰。这使得跳频通信系统成为一种可靠的无线通
跳频通信系统抗干扰性能探讨
跳频通信系统抗干扰性能探讨
【摘要】
在现代科技技术日益发展的情况下，已经越来越重视战争中对于高科
技技术的应用，但是军事环境的恶劣和情势险峻，使得军事通信系统必须
保证安全可靠，也就是说通信系统必须具有极强的抗干扰能力，最常用的
就是跳频通信系统抗干扰技术。为了提高军事通信的有效性、保密性和可
靠性，世界各国的军事通信技术都加强了研究和应用。跳频通信系统技术
替代了原有的常规电台，成为军事通信技术的重点。
【关键词】
抗干扰；通信保密；跳频通信系统
跳频通信系统具有其他常规电台所不具有的特点，如抗干扰性强、抗
截获能力强、抗衰落能力强、可以进行多网址组网。因此，在各国的战争
之中，为了保证在恶劣的战争环境中，进行可靠安全的通信活动，跳频通
信系统技术被广泛应用，并借助计算机仿真技术进行程序仿真，获得了准
确性高、灵活性强、抗干扰能力强等诸多优点。本文将从以下几个方面对
跳频通信系统的抗干扰性能进行分析。
1跳频通信系统的优势
1、1抗干扰能力强跳频通信系统实行抗干扰效果的原理是“打一枪，换一个地方”，也就是采取游击转移的策略，混淆敌方的视听，使敌方搞
不清楚我方的载频规律，从而实现极强的抗干扰能力。这个工作的原理就是，载频采用伪随机码生成，运行的周期就可以长达几年或者更长的时间，而另一方面，发生变动的频率数量可以达到成千上万个，也就是说，即使
敌方在其中一频率上实施干扰或者在多个频率上实施长时间的干扰，也不
影响我方信息的传输。受伪随机码控制的载频频率随跳频速度的增加而降低，进一步降低了通信对抗设备对我新号的截获概率。
跳频通信抗干扰原理
跳频通信抗干扰原理
跳频通信是一种抗干扰能力强的通信方式。其原理是通过在发射和接收过程中，不断改变载波频率来实现数据传输。这种方式不仅可以有效地抵抗信道干扰，还可以防止恶意干扰和窃听。
跳频通信的抗干扰原理主要是基于以下两个方面：
1. 频率跳变
跳频通信通过在不同时间段内改变载波频率的方式，来传输数据。这种方式可以使信号在不同的频段内传输，从而避免了单一频段内的干扰。同时，跳频通信可以根据预设的跳频序列，在不同的频率上发送数据，使信号在频域内呈现出一种伪随机的特性，从而更难被干扰者探测到。
2. 伪随机序列
跳频通信在频域上的跳变是通过伪随机序列来实现的。伪随机序列是一种看似随机的序列，但实际上是通过特定的算法生成的。跳频通信在发送数据时，会按照预设的伪随机序列来选择频率，从而实现频率跳变。这种方式可以避免干扰者掌握频率跳变的规律，从而更难干扰数据传输。
跳频通信的抗干扰能力很强，但也存在一些局限性。首先，跳频通信需要在发送和接收端都预设好跳频序列和伪随机序列，这需要一
定的前期工作。其次，频率跳变会导致信号的带宽变宽，这可能会使跳频通信的传输速率受到限制。此外，跳频通信还需要保证发送和接收端的时钟同步，否则会影响跳频的准确性。
总结来说，跳频通信是一种抗干扰能力强的通信方式。其原理是通过频率跳变和伪随机序列来实现数据传输。跳频通信的应用范围广泛，如军事通信、卫星通信、无线电通信等。虽然跳频通信具有很好的抗干扰能力，但也需要在使用过程中掌握其原理和特点，并注意局限性。
跳频通讯系统抗干扰研究
时， 载 波 频 率会 根 据 预 定 的 规律 发 生 离散 变化 。简言之 就 是 说
在 跳 频 通 讯 系统 中 ．载 波频 率 可 以在 伪 随机 变化 码 的 控 制 下 加． 才能 使 干 扰 方 更 难 干扰 通信 信 号 ， 即使 可 以 达 到 干扰 的 部 随机 跳 变 。从 时 域层 面 而 言 。 跳 频 信 号 是 一 个 多频 率 的 、 通 过 频 移键 控 制 的 信 号 ； 从频域层面而言 ， 跳 频 信 号 的频 谱 会 在 一 个 比较 宽 的频 带 上进 行 不等 间隔 的 随机 跳 变 。 作 为 一 种 瞬 时 窄 带 系统 ．跳 频通 讯 系 统 比较 容 易兼 容 于
２ 跳 频 通 讯 系 统 抗 干 扰 性 能 分 析
上 文 提 到 的 跳 频 技 术 的 使 用 决 定 了跳 频 系统 强 大 的抗 干 扰 性 能 。与 定频 通 信 系统 相 比 ． 跳 频 通 讯 系统的 信 号 传 输 过程
３ ． ４ 降 低跳 频信 号 的被 截 获概 率 ，全 面抵 挡 敌 方各 种 干扰
【 关键词 】 跳频通讯系统 ； 抗 干扰 研究 【 中图分类号 ｝ Ｔ Ｎ ９ １ ４ 【 文献标识码 】 Ａ 【 文章编 号】 １ ０ ０ ６ — ４ ２ ２ ２ ｆ ２ ０ １ ５ ） １ １ － ０ ０ ４ ４ — ０ １
跳频通信干扰装备干扰效能分析
２ １年 Ｏ ０２ ２月
文章 编 号 ：６ ３８ ９ （０ ２ Ｏ．０ １０ １ ７．６ １２ １ ） １ ２ ．３ ０
空 军 雷 达 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｒ Ｆ ｒ ｅ Ｒａ ａ ａ ｅ ｏ ｒ ａ ｆＡｉ ｏ ｃ ｄ ｒＡｃ ｄ ｍｙ
示 ， 参 考 时 钟 的 驱 动 下 ， 位 累加 器 对 频 率 在 相 控 制 字 进 行 累 加 ， 到 相 位 码 对 波 形 存 储 器 寻 得 址 ， 形 存 储 器 输 出 相位 的 幅度 码 ， 数／ 转 换 波 经 模
器 生 成 阶梯 波形 ， 后 经 低 通滤 波 器 得 到所 需 频 最 率 的连 续 波 形 ．
摘
要 ： 对 单 纯利 用数 学 方 法很 难 评 估跳 频 通 信 干 扰 装备 的干 扰 效 果 而 一般 跳 频 系统 的仿 真 没 有 考虑 跳 针
频 同步 的 问题 ， 用 Ｍａｌ ／ｉ ｕｉｋ 真 工 具 建 立 了具 有 同步 的 完 整跳 频 系统 模 型 ， 真 了跳 频 系统 同 步的 过 利 ｔ ｂＳｍ ｌ 仿 ａ ｎ 仿
、ｏ ． ６ ＮＯ．１ ，１ ２ Ｆｅ ．２ ２ ｂ ０ｌ
跳 频 通 信 干 扰 装 备 干 扰 效 能分 析
王晨 光 王 振 华 宫 ， ， 翔 赵 龙 华 ，
（． １ 空军 司令部 电子对抗雷达部 ， 北京 １０ ４ ； ． ０ ８ ３ ２ 空军 雷达学院五系 ， 武汉 ４ ０ １ ３０９ ３ 空军雷达 学院研 究生管理 大队， ． 武汉 ４ ０ １ ） ３ ０ ９
相干快跳频系统抗干扰性能分析的开题报告
相干快跳频系统抗干扰性能分析的开题报告
一、选题背景及意义
随着信息技术的不断发展和应用，特别是众多无线通信系统的广泛
应用，已经成为现代社会中不可或缺的一部分。然而，在强干扰环境下，无线通信系统的抗干扰性能会被严重影响，因此开发有效的抗干扰技术
是无线通信系统中十分重要的问题。
相干快跳频系统是现代通信系统中一种新型的调制技术，其具有相
对较强的抗干扰能力。因此，深入研究相干快跳频系统的抗干扰性能，
对于提高现代通信系统的抗干扰能力具有非常重要的意义。
二、研究目的和内容
该研究旨在探究相干快跳频系统的抗干扰性能及其原理，进一步验
证其是否具有抗干扰能力。基于此，本文主要完成以下研究内容：
1. 相干快跳频系统的基本原理和调制过程分析；
2. 相干快跳频系统抗干扰能力的评价方法研究；
3. 仿真实验设计与实现，对相干快跳频系统的抗干扰性能进行分析；
4. 对相干快跳频系统的抗干扰能力进行实验验证。
三、研究方法和步骤
1.文献研究：整理相关文献，对相干快跳频系统的基本原理进行学
习和研究，了解其抗干扰能力该如何建立评价方法。
2.抗干扰评价方法的研究：综合前期研究成果，建立相干快跳频系
统评价抗干扰能力的方法。
3.仿真实验设计：利用MATLAB等仿真工具搭建相干快跳频系统模型，分析其抗干扰性能。
4.实验验证：基于所设计的仿真实验方案，利用实际硬件，对相干快跳频系统的抗干扰能力进行实验验证。
四、预期结果
通过以上研究，预计可以：
1.深入了解相干快跳频系统的基本原理和调制过程，对其抗干扰能力有更深入的认识，为后续科研工作奠定基础。
跳频通信抗干扰性能分析
跳频通信是在收发双方约定的情况下不断改变工作频率而进行的通信,经跳频方式扩频后的信息信号频率在较宽的频率范围内跳变,以躲避方式对抗通信中的干扰。由于工作频率的改变受伪随机码的控制,通信方的的跳频序列是完全随机的,因此跳频通信具有很强的抗截获、抗窃听及抗干扰能力。鉴于跳频通信具有良好的抗干扰、抗衰落性能和多址组网性能,近年来在军事通信和民用移动通信中得到了广泛的应用。本文深入分析了跳频通信抗干扰性能与主要技术指标的关系,以期能更有效提高跳频通信系统抗干扰性能,提升跳频通信装备的安全有效性和生存力。
1 跳频通信抗干扰性能分析
1.1跳速与抗干扰性能的关系
跳速高低是决定跳频系统抗跟踪式干扰能力的关键之一。所谓跟踪式干扰,是指干扰系统在收到通信方信号后,在同一频率上发射某种信号以进行干扰,且干扰信号的频率随通信信号频率的跳变而跳变。在通信过程中,干扰机能起到有效干扰,除满足一定的功率要求外,干扰机的位置见图1,应满足如下条件:
转换周期反T T v d T v d d
//021 (1)
式中:T 周期为跳频周期;
T 反为表示干扰机的反应时间,包括搜索接收机侦察、处理、引导时间、干扰机干扰建立时间等;T 转换为表示跳频信号的频率转换时间;为抗干扰容限系数,其值介于0和1之间;上式整理得(如图1）:
021d v T T T d d 反转换周期 (2)
从上式容易看出,干扰机刚能起到干
扰作用时,它正好落在以收发电台为焦点、
以上式右端为2倍长轴的椭圆上。为确保有效干扰,干扰机应位于该椭圆内。令
v d d T /211＋＝,v d T /02＝,干扰比
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题目：跳频通信系统抗干扰性能分析
姓名：
学院：信息科学与技术学院
系：通信工程系
专业：
年级：
学号：
教师：
2012 年 7 月 10 日
跳频通信系统抗干扰性能分析
摘要
扩频技术是一种信息传送技术，它利用伪随机码对被传输信号进行频谱扩展，使之占有远远超过被传送信息所需的最小带宽。而跳频技术以其良好的抗干扰性能和衰落性及较低的信号被截获概率，成为战术通信领域应用最广的一种抗干扰手段。本文在介绍跳频通信基础原理的基础上，并借助计算机仿真工具Matlab/Simulink搭建仿真模型，得到了在多径信道下的误码率-信噪比曲线，从而分析跳频通信系统的抗干扰性能。
关键字：跳频、Simulink仿真、多径、抗干扰
一．引言
跳频通信时现代通信中采用的最常用的扩频方式之一，其基本原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化。与定频通信相比，由于发送的信号调制在多个伪随机跳变的频率上，敌方不容易捕获到所发送的信息，有利于信号的隐藏，可以有效躲避干扰。因此，跳频技术在通信对抗尤其是卫星通信中处于特别有利的位置。扩频技术正在取代常规通信技术成为军事通信的一种主要抗干扰通信技术。因此，对扩频通信的研究，成为通信对抗中的重要部分。本文通过Matlab软件仿真跳频通信系统的基本过程，在多径信道下分析其抗干扰能力。
二．跳频通信的基本原理
扩频通信系统是一种信息处理传输系统，这种系统是利用伪随机码对被传输信号进行频谱扩展，使之占有远远超过被传输信息所必需的最小带宽。在接收机中利用同一码对接收信号进行同步相关处理以解扩和恢复数据。现有的扩频系统可分为：直接序列扩频、跳频、跳时，以及上述几种方式的组合。其中跳频系统是如今使用最多的扩频技术。
跳频扩频的调制方式可以为二进制或M进制的FSK(MFSK)。如果采用二进制FSK，调制器选择两个频率中的一个，设为0f或1f，对应于待传输的信号0或1.得到的二进制FSK信号是由PN码生成器输出序列输出觉得的频率平移量，选择
f，与FSK调制器的输出进行混频，再将混频合一个由频率合成器合成的频率
c
成器合成的信号由信道发送。在接收端，有一个相同的PN码序列生成器，与接收信号同步，并用来控制频率合成器输出。因此发射机中引入的伪随机频率平移，在接收器端通过合成器的输出与接收的信号混频，而将其去除。随后，得到的信号再经过FSK解调器就能恢复出原始信号。其基本的结构框图如下：
图1.1 扩频基本结构框图
对于干扰信号和噪声而言，由于与伪随机序列不相关，在相关解扩器的作用下，相当于进行一次解扩，干扰信号和噪声频谱被扩展后，其谱密度降低，这样就大大减小了进入信号带通内的干扰功率，使解扩器的输入信噪比和输入信干比提高，从而提高了系统的抗干扰能力。
跳频通信与其他方式的通信方式相比有着独特的优势。
1. 抗干扰性强
跳频通信抗干扰的机理是“打一枪换一个地方"的游击策略，敌方很难搞清楚我方的跳频规律，因而具有较强的抗干扰能力。一方面，跳频指令是伪随机码，其周期可长达几年甚至更长的时间；另一方面，跳变的频率个数可以达到成千上万。因此，敌方即使在某一频率上或某几个频率上施放长时间的干扰也是无济于事的。另外，跳频频率受伪随机码控制而不断跳变，在每一个频率的驻留时间内，所占信道的带宽是很窄的。
2.频谱利用率高
跳频通信可以利用不同的跳频图案或时钟，在一定带宽内容纳多个跳频通信系统同时工作，达到频谱资源共享的目的，从而大大提高频谱利用率。
3.易于实现码分多址
多址通信是指许多用户组成一个通信网，网内任何两个用户都可建立通信，并且多对用户同时通信时又互不干扰。应用跳频通信可以很容易地组成这样一个多址通信网，网内各用户都被赋予一个互不相同的地址码，这个地址码恰似电话号码，每个用户只能收到其他用户按其地址码发来的信号才可判别出是有用信号，对其他用户发来的信号，则不会被解调出来。
4．兼容性
对于跳频通信而言，兼容的含义是指一个跳频通信系统可以与一个不跳频的窄带通信系统在定频上建立通信。显而易见，兼容的好处在于先进的跳频电台可与常规的定频电台瓦通
三．跳频通信抗干扰性能分析
3.1抗干扰性能仿真方案
本文使用MATLAB中的Simulink工具包构建仿真平台，。Simulink 是Matlab 中的一种可视化仿真工具,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个集成环境,
广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中[5 ] 。它包括一个复杂的由接受器、信号源、线性和非线性组件以及连接件组成的模块库,用户也可以根据需要定制或者创建自己的模块。Simulink 的主要特点在于使用户可以通过简单的鼠标操作和拷贝等命令建立起直观的系统框图模型,用户可以很随意地改变模型中的参数,并可以马上看到改变参数后的结果,从而达到方便、快捷地建模和仿真的目的
本文仿真方案如下：随机数字信号先经过2FSK调制，然后经过跳频调制，接着进入高斯信道，同时考虑多径干扰，再进行解跳和解调处理，恢复出数字信号，最后与输入信号进行比较计算出误码率。
3.1.1 多径瑞利衰落信道模型
信道时变多径特性造成接收信号电平的起伏现象被称为多径衰落.通常在移动信道中信号电平的起伏呈瑞利分布时这种信道称为瑞利衰落信道。在无线通信
信道环境中，电磁波经过反射折射散射等多条路径传播到达接收机后，总信号的强度服从瑞利分布。同时由于接收机的移动及其他原因，信号强度和相位等特性又在起伏变化，故称为瑞利衰落。瑞利分布是一个均值为0，方差为σ2的平稳窄带高斯过程，其包络的一维分布是瑞利分布。瑞利分布是最常见的用于描述平坦衰落信号接收包络或独立多径分量接受包络统计时变特性的一种分布类型。两个正交高斯噪声信号之和的包络服从瑞利分布。瑞利衰落能有效描述存在能够大量散射无线电信号的障碍物的无线传播环境。
多径效应移动体(如汽车)往来于建筑群与障碍物之间，其接收信号的强度，将由各直射波和反射波叠加合成。多径效应会引起信号衰落。各条路径的电长度会随时间而变化，故到达接收点的各分量场之间的相位关系也是随时间而变化的。这些分量场的随机干涉，形成总的接收场的衰落。因此，多径效应是衰落的重要成因。多径效应对于数字通信、雷达最佳检测等都有着十分严重的影响。
3.2仿真过程
1. 常规M-FSK调制通信系统模型图：工程文件名为Commonsystem.
图3.1 常规M-FSK调制通信系统模型图