跳频扩频系统

跳频扩频系统

一、定义及原理

跳频扩频系统：

采用码序列控制信号的载波，使之在多个频率上跳变而产生扩频信号。接收端产生一个与信号载波频率变化相同移频信号，用它作变频参考，再把信号恢复到原来的频带。调频系统可随机选取的频率数通常是几百个或更多。

跳频系统的载频受一个伪随机码控制，不断地、随机地跳变，因此跳频系统可视作载频按照一定规律变化的多频频移键控(MFSK）。与直扩系统不同，跳频系统中的伪随机序列并不直接传输，而是用来选择信道。跳频系统主要由PN码产生器和频率合成器两部分组成，快速响应的频率合成器是频率跳变系统的关键部件。频率跳变系统的发射机在一个预定的频率集中，由PN码序列控制频率合成器，使发射频率能随机地由一个跳到另一个。接收机中的频率合成器也按相同的顺序跳变，产生一个与发射频率只差一个中频的本振频率，经混频后得到固定的中频信号，该中频信号经放大后送到解调器，恢复传送的信息。此处，混频器实际上担当了解调器角色，只要收发双方同步，就可将频率跳变信号转换为一个固定频率的信号。

二、跳频系统的结构

三、跳频系统的波形

发送端的波形

接收端的波形

四、跳频系统的优点

跳频扩频技术的优点如下：

（1）抗单频干扰，部分带宽干扰能力强

跳频系统的抗干扰原理和直扩系统不同，直扩是靠频谱的扩展和解扩处理来提高信噪比的；跳频是靠躲避干扰，来达到提高信噪比的。虽然不能像直扩系统那样，但由于载波频率是跳变的，减少了单频干扰和窄带干扰进入接收机的概率。故调频系统具有抗单频及部分带宽干扰的能力。当跳频的概率数目足够多、跳频的带宽足够宽时，其抗干扰能力是很强的。

（2）抗多径衰落的能力强

利用载波频率的快速跳变，具有频率分集的作用，从而增强了系统抗多径衰落的能力。

（3）便于实现多址通信

应用跳频通信可以很容易地组建一个多址网络，网络内的各

个用户都被分配了一个互不相同的地址码，就像

电话号码一样。每个用户只能接收其他用户针对其地址码发送来的信息，对发送给其他用户的信息，则不会解调出来。

（4）频率利用率高

跳频通信利用率可以利用不同的跳频图案和时钟，在一定带宽内能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。

（5）系统兼容性

兼容性是指，跳频通信系统可以与一个不跳频的定频载带通信系统在某个固定频点上进行通信。也可以在定频通信电台上增加跳频模块使其具有跳频通信能力而与跳频电台进行通信。

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