跳频扩频简介.

域上来看，跳频信号的频谱是一个在很宽频带上以不等间隔随机跳
变的。
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二、扩展频谱通信
3.跳频扩频技术（FHSS）的原理
采用2FSK调制的跳频扩频通信系统如图所示。
用扩频码序列去进行频移键控(FSK)调 制，使载波的频率不断地跳变，跳频系统 的跳变频率有多个。发端信息码序列与扩 频码序列组合以后按照不同的码字去控制 频率合成器。传送的信息与这些扩频码的 组合进行选择控制，在传送中频率在整个 频带上不断变化。 在接收端，由于有与发送端完全相同 的本地发生器发生完全相同的扩频码进行 解扩，然后通过解调才能正确地恢复原有 的信息。 跳频系统占用了比信息带宽要宽得多 的频带。
线性调制 非线性调制
调制
按正弦载波 的受调参量分
m(t )
幅度调制 频率调制 相位调制
调制器
sm (t )
按载波信号 c(t)的类型分
连续波调制 脉冲调制
c(t )
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一、调制的概念
5.数字频移键控（FSK）
数字调制：用数字基带信号控制载波某个参数的过程。

原理： 数字信号s(t)控制载波频率 波形：10n规Fra bibliotek严格 功夫到家
一、调制的概念
●2FSK的产生

模拟调频法：相邻码元之间的相位是连续变化的。 键控法：相邻码元之间的相位不一定连续。
振荡器1
f1
选通开关
s (t )
基带信号
反相器 振荡器2
f2
s (t )
相加器
e2FSK (t )
选通开关
特点：转换速度快、电路简单、产生的波形好、频率稳定度高。
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二、扩频通信原理
1.扩频技术概述
扩展频谱系统：是指其中传输的信号被扩展至占据一很宽的频带的 系统(其占用带宽远大于传输该原始信号所需的最小带宽)。 扩频技术分为三类： (1) 用一数字编码序列调制载波，此序列的比特率甚高，其带宽远 大于原始信号带宽。这类系统称为直接序列调制系统。 (2) 发射机的载波频率按照指令离散地跳变，即在一组预先指定的 频率上跳变。这类系统称为频率跳变系统。 (3) 线性调频或‘鸣声”调制。在这种系统中，载频在一给定的脉 冲时间中线性地扫过一个宽的频段。
一、调制的概念
3.调制的一般模型
m(t )
调制过程 所涉及的 三种信号
sm (t )
调制信号 消息信号 基带信号
载 波 正弦波 脉冲序列 运载工具
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已调信号
受调载波 含有m(t) 信息
多种形式
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一、调制的概念
4.调制分类
按调制信号m(t) 的类型分
模拟调制 数字调制
按已调信号 的频谱结构分
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二、扩展频谱通信
2.伪随机序列
最长线性移位寄存器反馈序列——m序列
4) 移位相加特性 一个m序列Mp与其经任意次迟延移位产生的另一不同序列Mr模2相加，得 到的仍是Mp的某次迟延移位序列Ms ，即
m序列的性质
M p Mr Ms
m
5)自相关函数
R( j )
[ xi xi j 0]的数目 [ xi xi j 1]的数目
1, R( j ) 1 , m j 0 j 1,2,, m 1
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自相关函数也有周期性，周期也是m；自相关函数是偶函数。
二、扩展频谱通信
3.跳频扩频技术（FHSS）的原理
跳频技术（Frequency-Hopping Spread Spectrum，FHSS）
4d 当Gt=Gr=1时， L
2
高的频带上传输
分贝式
L 32.45 20log f (Mhz) 20log d (km)
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一、调制的概念
3.调制的一般模型
m(t )
调制信号
调制器
sm (t )
已调信号
c(t )
载波信号
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实现频率分配
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一、调制的概念
●自由空间的电波传播
• 自由空间的传播损耗 在理想的、均匀的、各向同性的介质中传播，只存在电磁波 能量扩散而引起的传播损耗 • 接收功率
2Gr 式中，Pt为发射功率，以球面波辐射 , Ar 4 ,λ 为工作
Ar P P r t Gt 2 4d
1 0 1 0
2FSK
t
s1 t cos 1t
t
s2 t cos 2t
t

表达式：
s1 t an g (t nTs )
s2 t a n g (t nTs )
n
e2FSK (t ) s1 (t ) cos 1t s2 (t ) cos 2t
载波：一种高频周期振荡信号，如正弦波。 受调载波称为已调信号，含有消息信号特征。 解调：调制的逆过程，从已调信号中恢复消息信号。
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一、调制的概念
2.调制目的

为什么要 进行调制？
进行频谱搬移，匹配信道特性，减小天线尺寸； 实现多路复用，提高信道利用率；


改善系统性能（有效性、可靠性）；
波长，Gt，Gr分别表示发射天线和接收天线增益，d为发射天 线和接收天线间的距离。
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一、调制的概念
●自由空间的电波传播
• 接收换算
P r (dBm) 10log P r (mW )
P r (dBW ) 10log P r (W ) P t • 自由空间的传播损耗 L 信号传播损耗与频率 P r 有关，因此需要在较
是通过收发双方设备无线传输信号的载波频率按照预定算法或者规
律进行离散变化的通信方式，也就是说，无线通信中使用的载波频 率受伪随机变化码的控制而随机跳变。
从通信技术的实现方式来说，“跳频技术”是一种用码序列进
行频移键控的通信方式，也是一种码控载频跳变的通信系统。 从时域上来看，跳频信号是一个多频率的频移键控信号；从频
跳变的规律 由扩频码序 列决定
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二、扩展频谱通信
2.伪随机序列
伪随机序列可以应用于扩频通信中的扩频码序列 最长线性移位寄存器反馈序列——m序列
1) 伪随机性
m序列的性质
2) 均衡性 在m序列的一周期中，“1”和“0”的数目基本相等。“1”的个数比“0” 的个数多一个。 3）而且在长度为k的游程中[l≤k≤(n – 2)]，连“ l”的游程和连“0” 的游程各占一 半。
跳频扩频简介
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主讲人：xxx 2015年9月9日
主要内容 :
一
调制的概念
自由空间的电波传播 数字频移键控（FSK）
二
扩展频谱通信
伪随机序列 跳频扩频技术
02
规格严格 功夫到家
一、调制的概念
1.调制定义
比喻——货物运输：
将 货物 装载到 飞机/轮船 的某个仓位上
调制：把 消息信号 搭载到 载波 的某个参数上。