技术交流：跳频原理
跳频系统概述
6.1 跳频系统概述6.1.1 为什么要跳频通常我们所接触到的无线通信系统都是载波频率固定的通信系统，如无线对讲机，汽车移动电话等，都是在指定的频率上进行通信，所以也称作定频通信。
这种定频通信系统，一旦受到干扰就将使通信质量下降，严重时甚至使通信中断。
例如：电台的广播节目，一般是一个发射频率发送一套节目，不同的节目占用不同的发射频率。
有时为了让听众能很好地收听一套节目，电台同时用几个发射频率发送同一套节目。
这样，如果在某个频率上受到了严重干扰，听众还可以选择最清晰的频道来收听节目，从而起到了抗干扰的效果。
但是这样做的代价是需要很多额谱资源才能传送一套节目。
如果在不断变换的几个载波频率上传送一套广播节目，而听众的收音机也跟随着不断地在这几个频率上调谐接收，这样，即使某个频率上受到了干扰，也能很好地收听到这套节目。
这就变成了一个跳频系统。
另外在敌我双方的通信对抗中，敌方企图发现我方的通信频率，以便于截获所传送的信息内容，或者发现我方通信机所在的方位，以便于引导炮火摧毁。
定频通信系统容易暴露目标且易于被截获，这时，采用跳频通信就比较隐蔽也难以被截获。
因为跳频通信是“打一枪换一个地方”的游击通信策略、使敌方不易发现通信使用的频率，一旦被敌方发现，通信的频率也已经“转移”到另外一个频率上了。
当敌方摸不清“转移规律”时，就很难截获我方的通信内容。
因此，跳频通信具有抗干扰、抗截获的能力，并能作到频谱资源共享。
所以在当前现代化的电子战中跳频通信已显示出巨大的优越性。
另外，跳频通信也应用到民用通信中以抗衰落、抗多径、抗网间干扰和提高频谱利用率。
6.1.2 什么是跳频图案?为了不让敌方知道我们通信使用的频率，需要经常改变载波频率，即“打一枪换一个地方”似地对载波频率进行跳变，跳频通信中载波频率改变的规律，叫作跳频图案。
通常我们希望频率跳变的规律不被敌方所识破，所以需要随机地改变以至无规律可循才好。
但是若真的无规律可循的话，通信的双方(或友军)也将失去联系而不能建立通信。
跳频电台的工作原理及应用领域
跳频电台的在民用领域的应用内容提要：跳频电台工作特性，使之广泛应用于诸多民用领域。
关键词：跳频电台宽带数据传输应用领域一、跳频电台的工作原理跳频通信的定义：通信收发双方同步地改变频率的通信方式称为跳频通信。
与定频通信相比，跳频通信的载波频率一直在跳变。
工作中，发信一方以相当快的速率（跳速）改变频率，接收一方必须与发信方同步地改变频率，双方才能保持通信。
跳频通信是扩频通信的一个分支，它的突出优点是抗干扰性强、保密性高，因而更适用于军事领域。
近年，跳频通信在军用领域应用相当成熟的同时，在民用领域的应用也有了质的变化。
二、跳频电台的优点1 抗干扰性强保密性高：跳频通信抗干扰的原理是“打一枪换一个地方”的通信方式，敌方搞不清跳频规律，也就无法截获通信内容，无法实施有效的干扰措施，因而具有较强的抗干扰能力和很高的保密性。
2 宽带通信：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。
跳频的带宽就是频率的数目与每个频率所占信道带宽的乘积。
由于频率跳变的速率非常快，所以从宏观上看，跳频系统又是个宽带系统，即扩展了频谱。
由扩频通信理论可知，扩展频谱的好处可以换取更好的信噪比。
也就是说，如果扩展了频带，就可以在较低的信噪比的情况下，照样可用相同的信息速率、任意小的差错概率来传递信息，甚至在信号被噪声完全湮没的情况下，也能保持可靠的通信。
由此也可见，抗干扰性强是跳频通信最突出的优点。
3 频谱利用率高：人们早已认识到频谱资源十分宝贵，因此，提高频谱利用率也是现代通信的基本要求之一。
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。
4 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达成通信，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的组成这样一个多址通信网，网内各用户都被赋于一个互不相同的地址码。
跳频的原理与应用
跳频的应用与发展南山电视转播台 张卫东关键字：跳频，带宽背景：军事无线通信是保障现代作战指挥的主要通信手段，特别是在对飞机、舰艇,坦克等运动目标进行指挥时，是唯一的通信手段，在我军信息化建设中占有十分重要的地位。
随着通信领域的电波斗争愈演愈烈，惯用的定频通信受到了严重威胁。
为了保证己方正常可靠的通信，一种抗干扰的通信体制—涡濒通信系统应运而生。
如果军事无线通信装备不采用抗干扰措施，在现代战争的大规模对抗环境条件下，就会出现通信中断、指挥失灵，从而陷入被动挨打的局面，最近的几次战争中的高科技电子战已经证明了这一点。
可以说，在现代战争中，如果无线通信装备不采用抗干扰措施，就没有生存能力。
西方国家早在20世纪50年代就开始进行了一系列的抗干扰通信体制和抗干扰技术的理论研究工作。
到了20世纪80年代初期，大部分抗干扰技术都已经陆续应用于新的通信装备和系统中，而且还在不断地改进和完善。
跳频通信是现代军事无线通信抗干扰的主要手段，对于在恶劣的电磁环境中保障我军畅通的通信指挥，具有重大的军事意义。
一 跳频原理与应用跳频（FH ）是一种无线通信中最常用的扩频方式。
工作原理是收发双方传输信号的载波频率按照预定规律（一组伪随机码PN ，Pseudo-Noise ）进行离散变化，通信中使用的载波频率受伪随机码的控制而随机跳变。
从通信技术的实现方式来说，跳频是一种用码序列进行多频频移键控的通信方式；从时域上来看，跳频信号是一个多频率的频移键控信号；从频域上来看，跳频信号是一个在很宽频带上以不等间隔随机跳变的信号。
因此，跳频通信在某一特定频点上仍为普通调制技术。
跳频系统根据频率变化的快慢，通常分为快跳频和慢跳频。
目前在军事领域广泛应用了快跳频通信技术。
随着电子对抗的加剧，在快跳频的基础上，产生了自适应跳频，进一步提高抗截获和抗干扰目的。
慢跳频则主要应用于民用领域。
1.1.跳频技术原理跳频系统的原图及跳频信号数学描述：跳频系统的简单原理图如图1-1所示其数学模型如（1-1）。
跳频
跳频对处于静止或慢速移动的移动台能获得好的抗衰落效果，增益估计6.5dB。跳频在移动台高速移动时得 益很小。因为移动台在高速移动时，对于同一信道的两个接连的突发脉冲序列(在GSM系统中，时间上至少相隔 120ms/26=4.61ms)其位置差已足以使它们与瑞利衰落不相关。
运用
跳频技术是国内国际上比较成熟的一种技术。主要用于军用通信中，它可以有效的避开干扰，发挥通信效能。
跳频技术与直序扩频技术完全不同，是另外一种意义上的扩频。跳频的载频受一个伪随机码的控制，在其工 作带宽范围内，其频率合成器按伪随机码（PN码）的随机规律不断改变频率。在接收端，接收机的频率合成器受 伪随机码的控制，并保持与发射端的变化规律一致。
图1跳频射频跳频实现的技术难点主要表现如何实现宽频带内的快速变频和在快速变频的同时如何保证信号的 高质量。快速变频与信号的高质量是相互矛盾的。在GSM系统中各个时隙之间的间隙只有二十几微秒，要实现射 频跳频，系统必须在时隙之间二十几微秒的保护时间内快速地从一个频点切换到另一个频点。按照以前的技术， 在实现快速跳频的同时必然会带来调制精度下降、接收灵敏度恶化、杂散增加以及阻塞性能下降等一系列负作用。 华为的基站是怎样解决这个问题的呢？下面我们从对射频锁相环的分析入手加以说明。
特点
跳频技术在同步、且同时的情况下，接收两端以特定型式的窄频载波来传送讯号，对于一个非特定的接受器， FHSS所产生的跳动讯号对它而言，只算是脉冲噪声。FHSS所展开的讯号可依特别设计来规避噪声或One-to-Many 的非重复的频道，并且这些跳频讯号必须遵守FCC的要求，使用75个以上的跳频讯号、且跳频至下一个频率的最 大时间间隔 (Dwell Time)为400ms。
跳频原理与频率规划
例如：如上图所示，一个每间隔2个不同小区 复用一次的网络，D=6R，以全向小区为模型， 由公式可以得出RCS=12。也就是说，可以把 给定的可用频带B划分成12组，那么每组所包 含的频点数为： 由此，我们就可以确定每个小区平均最大载频 数。如果一个网络的平均配置载频数大于此， 就将违反同频干扰保护门限，引起较大的干扰。 我们也可以依此计算网络的平均复用度：
跳频技术简介－2
从调制方式上来区分，可分为两类跳频：
快跳频(fast frequency hopping) ：其跳频速度 大于调制速度，一般用于军用。 慢跳频(slow frequency hopping) ：用于GSM等 时分多址(TDMA) 系统，其跳频速度小于调制 速度，每秒217跳，每跳约1200比特。
频率复用
下图是RCS为12的频率复用，定向小区，3x4复用。
从上图中看到，4*3模式中，“4”表示4个站点，“3”表示每个站 点有3个小区，共有12个小区为频率族。同一族中的不同小区，频 率是不同的；而其它族的小区，重复使用这12个频率族中的某组 频率
频率复用的影响－2
软拥塞和硬拥塞
随着网络平均复用度ARCS的减小，每个小区所能配置的平 均最大TRX数将会增大，网络的容量也会相应上升。但网络的干 扰情况也会随着复用度的减少而上升，限制了网络容量的上升。 其最佳平衡点是由网络的软拥塞和硬拥塞所决定的。
频率复用
GSM是一种基于蜂窝结构的通信系统。蜂窝系 统的基站工作频率，由于传播损耗提供足够的 隔离度，在相隔一定距离的另一个基站可以重 复使用同一组工作频率，称为频率复用。频率 复用极大缓解了的频率资源紧缺的矛盾，大大 地增加了用户数目和系统容量。频率复用能够 从有限的原始频率分配中产生几乎无限的可用 频率，这是实现无线系统容量增扩的极好方法。
跳频技术
跳频可分为快速跳频和慢速跳频,在GSM中采用的是慢速跳频,其特点是按照固定的间隔改变一个信道使用的频率.根据GSM的建议，基站无线信道的跳频是以每一个物理信道为基础的，因此对于移动台来说，只需要在每个帧的相应时隙跳变一次，其跳频速率为217跳/秒，它在一个时隙内用固定的频率发送和接收，然后在该时隙后需跳到下一个TDMA帧，由于监视其它基站需要时间，故允许跳频的时间约为1ms，收发频率为双工频率。
但对基站系统来说，每个基站中的TRX （收发信机）要同时于多个移动台通信，因此，对于每个TRX来说，能根据通信使用的物理信道，在其每个时隙上按照不同的跳频方案来进行跳变。
一、跳频的种类及各自实现的方法GSM中的跳频可分为基带跳频和射频跳频两种。
在北电系统中采用的是射频跳频。
基带跳频是通过腔体合成器来实现的，而射频跳频是通过混合合成器来实现的。
当采用基带跳频时，它的原理是在真单元和载频单元之间加入了一个以时隙为基础的交换单元，通过把某个时隙的信号切换到相应地无线频率上来实现跳频，这种做法的特点是比较简单，而且费用也底。
但由于采用的腔体合成器它要求其每个发信机的频率都是固定发射的，当发信机要改动其频率时，只能人工调谐到新的频率上，其话音信号随着时间的变化使用不同频率发射机发射，收发信机在跳频总线上不停的扫描观察，当总线发现有要求使用某一频率时，总线就自动指向拥有该频率的发信机上来发送信号。
采用基带跳频的小区的载频数与该小区使用的频点数是一样的。
当采用射频跳频时，它是在通过对其每个TRX的频率合成器进行控制，使其在每个时隙的基础上按照不同的方案进行跳频。
它采用的混合合成器对频带的要求十分宽松，每个发信机都可使用一组相同的频率，采用不同的MAIO加以区分。
但它必须有一个固定发射携带有BCCH的频率的发信机，其他的发信机可随着跳频序列的序列值的改变而改变。
两者的区别是：1、基带跳频采用的腔体合成器最多可配置8个发信机，而且衰耗小，此时衰耗仅为3.5dB;而射频跳频采用的混合合成器的容量较小,最多可配置4个发信机,而且衰耗大,当为H2D时,衰耗为4.5dB当为H4D时,衰耗为8dB.显然,当基站配置较大时,采用混合合成器的基站的覆盖要小.2、腔体合成器对频段的要求不如混合合成器灵活,混合合成器所带的发信机可以使用一组频率,频点的间隔要求为200 K;腔体合成器的发信机仅能使用固定的频率发射,而且所用频点的间隔要求大于600K.3、基带跳频的每个发信机TX只能对应一个频点，而射频跳频的每个发信机TX能够发送所有参与跳频的频点。
跳频的技术原理
跳频的技朮原理2007-06-09 15:15:58| 分类：教育| 标签：|字号大中小订阅跳频是最常用的扩频方式之一，其工作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的通信方式，也就是说，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”是一种用码序列进行多频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。
其中：跳频控制器为核心部件，包括跳频图案产生、同步、自适应控制等功能；频合器在跳频控制器的控制下合成所需频率；数据终端包含对数据进行差错控制。
与定频通信相比，跳频通信比较隐蔽也难以被截获。
只要对方不清楚载频跳变的规律，就很难截获我方的通信内容。
同时，跳频通信也具有良好的抗干扰能力，即使有部分频点被干扰，仍能在其他未被干扰的频点上进行正常的通信。
由于跳频通信系统是瞬时窄带系统，它易于与其他的窄带通信系统兼容，也就是说，跳频电台可以与常规的窄带电台互通，有利于设备的更新。
通信收发双方的跳频图案是事先约好的，同步地按照跳频图案进行跳变。
这种跳频方式称为常规跳频(Normal FH）。
随着现代战争中的电子对抗越演越烈，在常规跳频的基础上又提出了自适应跳频。
它增加了频率自适应控制和功率自适应控制两方面。
在跳频通信中，跳频图案反映了通信双方的信号载波频率的规律，保证了通信方发送频率有规律可循，但又不易被对方所发现。
常用的跳频码序列是基于m序列、M序列、RS码等设计的伪随机序列。
这些伪随机码序列通过移位寄存器加反馈结构来实现，结构简单，性能稳定，能够较快实现同步。
它们可以实现较长的周期，汉明相关特性也比较好，但是当存在人为的故意干扰(如预测码序列后进行的跟踪干扰)时，这些序列的抗干扰能力较差。
在90年代初，出现了基于模糊（Fuzzy)规则的跳频图案产生器。
跳频的原理与应用
跳频的应用与发展南山电视转播台 张卫东关键字：跳频，带宽背景：军事无线通信是保障现代作战指挥的主要通信手段，特别是在对飞机、舰艇,坦克等运动目标进行指挥时，是唯一的通信手段，在我军信息化建设中占有十分重要的地位。
随着通信领域的电波斗争愈演愈烈，惯用的定频通信受到了严重威胁。
为了保证己方正常可靠的通信，一种抗干扰的通信体制—涡濒通信系统应运而生。
如果军事无线通信装备不采用抗干扰措施，在现代战争的大规模对抗环境条件下，就会出现通信中断、指挥失灵，从而陷入被动挨打的局面，最近的几次战争中的高科技电子战已经证明了这一点。
可以说，在现代战争中，如果无线通信装备不采用抗干扰措施，就没有生存能力。
西方国家早在20世纪50年代就开始进行了一系列的抗干扰通信体制和抗干扰技术的理论研究工作。
到了20世纪80年代初期，大部分抗干扰技术都已经陆续应用于新的通信装备和系统中，而且还在不断地改进和完善。
跳频通信是现代军事无线通信抗干扰的主要手段，对于在恶劣的电磁环境中保障我军畅通的通信指挥，具有重大的军事意义。
一 跳频原理与应用跳频（FH ）是一种无线通信中最常用的扩频方式。
工作原理是收发双方传输信号的载波频率按照预定规律（一组伪随机码PN ，Pseudo-Noise ）进行离散变化，通信中使用的载波频率受伪随机码的控制而随机跳变。
从通信技术的实现方式来说，跳频是一种用码序列进行多频频移键控的通信方式；从时域上来看，跳频信号是一个多频率的频移键控信号；从频域上来看，跳频信号是一个在很宽频带上以不等间隔随机跳变的信号。
因此，跳频通信在某一特定频点上仍为普通调制技术。
跳频系统根据频率变化的快慢，通常分为快跳频和慢跳频。
目前在军事领域广泛应用了快跳频通信技术。
随着电子对抗的加剧，在快跳频的基础上，产生了自适应跳频，进一步提高抗截获和抗干扰目的。
慢跳频则主要应用于民用领域。
1.1.跳频技术原理跳频系统的原图及跳频信号数学描述：跳频系统的简单原理图如图1-1所示 其数学模型如（1-1）。
跳频技术文档
FHSS目录·FHSS概述·FHSS原理·技术发展史·FHSS优点·跳频信道评估·技术意FHSS概述FHSS跳频技术，英文全称“Frequency-Hopping Spread Spectrum”，缩写为FHSS，是无线通讯最常用的扩频方式之一。
跳频技术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多频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。
其中：跳频控制器为核心部件，包括跳频图案产生、同步、自适应控制等功能；频合器在跳频控制器的控制下合成所需频率；数据终端包含对数据进行差错控制。
与定频通信相比，跳频通信比较隐蔽也难以被截获。
只要对方不清楚载频跳变的规律，就很难截获我方的通信内容。
同时，跳频通信也具有良好的抗干扰能力，即使有部分频点被干扰，仍能在其他未被干扰的频点上进行正常的通信。
由于跳频通信系统是瞬时窄带系统，它易于与其他的窄带通信系统兼容，也就是说，跳频电台可以与常规的窄带电台互通，有利于设备的更新。
因为这些优点，跳频技术被广泛适用于对通讯安全或者通讯干扰具有较高要求的无线领域，低端的应用产品包括无声电话、蓝牙设备、数字宝护神、婴儿监视器、无线摄像枪、移动电话等，中高端应用产品例如手军用电台、卫星电话等FHSS原理FHSS在同步、且同时的情况下，接受两端以特定型式的窄频载波来传送讯号，对于一个非特定的接受器，FHSS所产生的跳动讯号对它而言，也只算是脉冲噪声。
FHSS所展开的讯号可依特别设计来规避噪声或One-to-Many的非重复的频道，并且这些跳频讯号必须遵守FCC 的要求，使用75个以上的跳频讯号、且跳频至下一个频率的最大时间间隔(Dwell Time)为400ms。
跳频的原理与应用
跳频的应用与发展南山电视转播台 张卫东关键字：跳频，带宽背景：军事无线通信是保障现代作战指挥的主要通信手段，特别是在对飞机、舰艇,坦克等运动目标进行指挥时，是唯一的通信手段，在我军信息化建设中占有十分重要的地位。
随着通信领域的电波斗争愈演愈烈，惯用的定频通信受到了严重威胁。
为了保证己方正常可靠的通信，一种抗干扰的通信体制—涡濒通信系统应运而生。
如果军事无线通信装备不采用抗干扰措施，在现代战争的大规模对抗环境条件下，就会出现通信中断、指挥失灵，从而陷入被动挨打的局面，最近的几次战争中的高科技电子战已经证明了这一点。
可以说，在现代战争中，如果无线通信装备不采用抗干扰措施，就没有生存能力。
西方国家早在20世纪50年代就开始进行了一系列的抗干扰通信体制和抗干扰技术的理论研究工作。
到了20世纪80年代初期，大部分抗干扰技术都已经陆续应用于新的通信装备和系统中，而且还在不断地改进和完善。
跳频通信是现代军事无线通信抗干扰的主要手段，对于在恶劣的电磁环境中保障我军畅通的通信指挥，具有重大的军事意义。
一 跳频原理与应用跳频（FH ）是一种无线通信中最常用的扩频方式。
工作原理是收发双方传输信号的载波频率按照预定规律（一组伪随机码PN ，Pseudo-Noise ）进行离散变化，通信中使用的载波频率受伪随机码的控制而随机跳变。
从通信技术的实现方式来说，跳频是一种用码序列进行多频频移键控的通信方式；从时域上来看，跳频信号是一个多频率的频移键控信号；从频域上来看，跳频信号是一个在很宽频带上以不等间隔随机跳变的信号。
因此，跳频通信在某一特定频点上仍为普通调制技术。
跳频系统根据频率变化的快慢，通常分为快跳频和慢跳频。
目前在军事领域广泛应用了快跳频通信技术。
随着电子对抗的加剧，在快跳频的基础上，产生了自适应跳频，进一步提高抗截获和抗干扰目的。
慢跳频则主要应用于民用领域。
1.1.跳频技术原理跳频系统的原图及跳频信号数学描述：跳频系统的简单原理图如图1-1所示其数学模型如（1-1）。
卫星跳频抗干扰的原理
卫星跳频抗干扰的原理卫星跳频抗干扰的原理是通过频率跳变来降低被干扰的可能性。
在卫星通信系统中，为了提高信号的可靠性和抗干扰能力，采用了跳频技术。
跳频是指在通信中，发射端和接收端按照事先约定好的跳频序列，周期性地改变信号的载波频率。
通过跳频技术，通信系统可以在不同的频率上进行通信，从而提高通信的抗干扰能力。
卫星通信系统采用跳频技术的主要原因是因为卫星信道本身具有较高的干扰。
卫星通信中，信号需要经过大气层和电离层的传播，这两个层对信号都会产生干扰。
此外，卫星信号还容易受到人为干扰，例如故意干扰和非故意干扰等。
卫星跳频抗干扰的原理可以分为两个方面来说明。
首先是频率跳变原理，即频率的随机变化可以使干扰者很难持续干扰某一特定频率的信号。
频率的随机变化导致干扰者需要同步跳变频率，随机性增加了干扰者的难度。
此外，频率的跳变还可以使干扰者在一段时间内无法固定在某一频率上，提高了干扰信号的可靠性和稳定性。
其次是时间多路复用原理。
卫星跳频通信系统中，同一频率下的不同时间被分配给不同的用户，这使得卫星信道在时间上可以被多个用户共享。
通过时间多路复用的方式，不同用户的信号可以在不同的时间片段上进行传输，从而减少了共存干扰。
在具体实施中，卫星跳频通信系统通过一系列的算法和技术实现跳频的过程。
跳频模式的选择和跳频序列的生成是其中的关键。
跳频模式可以根据具体的需求来选择，一般有正常跳频模式、随机跳频模式和扫频跳频模式等。
跳频序列的生成可以通过伪随机数发生器来实现，以确保频率的随机性和不可预测性。
此外，卫星跳频通信系统还需要设置跳频计划和同步机制。
跳频计划用于确定跳频的频率和时间，以便发射端和接收端按照相同的规则进行频率跳变。
同步机制用于使发射端和接收端在跳频过程中保持同步，以确保信号的正确接收和解码。
综上所述，卫星跳频抗干扰的原理是通过频率跳变和时间多路复用来降低被干扰的可能性。
跳频技术通过频率的随机变化和信号的时间分配，增加了干扰者的难度，提高了信号的可靠性和稳定性。
跳频原理介绍
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瑞禾通讯技术有限公司
(一)基带跳频
基带跳频示意图
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(一)基带跳频
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(二)综合跳频
特点 TX在每个Burst改变一次频率，MS只采用综合跳 频 优点 跳频频点数可以大于TX数目，可获得更大的跳频 增益，单个TX的故障只影响单个TX内的八个BPC 缺点 必须使用宽带混合合路器，TX数目越多，合路器 损耗越大
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（一）频率分集
移动台高速运动时，在同一信道上接收两个相 邻突发脉冲期间(4．615ms)，MS的位置差异对 于消除信号瑞利变化的相关性能已足够了。此 时跳频没有什么危害，但也没有什么帮助。
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（二）干扰分集
MS在每个TDMA帧改变频率，MS在一个跳 频频点数目的周期内只经过干扰频点一次， 同样的在某一特定频点的干扰将平均分布在 所有的MS上(也就是说干扰被其他移动台平 均了)。这就是干扰平均，干扰分集的结果
跳频系统总结
跳频的性能
频点越多，频率分集和干扰分集的作用越好 基于宽带的跳频会降低不同频率间衰减峰值之 间的相关性，可以增强频率分集性能 高话务会降低干扰分集的效果 运用DTX和BTSPC可以增加干扰分集的效果
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跳频对系统质量掉话的影响
三个TX(频点)的CELL质量掉话对比
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（二）干扰分集
干扰分集不受移动台移动速度的影响，只与跳 频模式(循环和随机跳频)和跳频方式(基带和综 合跳频)有关。采用与干扰信号无相关性的跳频 序列能获得更大的改善，越低的相关性，越高 的跳频增益
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一、跳频性能
2、干扰分集 干扰是受时间，频率和位置所决定的。如果不采用跳频技术， 小区规划的C/I必须保留足够的余量，这样才能保证在存在干扰 的情况下仍然提供比较好的服务质量。采用跳频技术后，移动 台在每个TDMA帧改变频率，移动台在一个跳频频点数目的周 期内只经过受干扰的频点一次，同样的在某一特定频点的干扰 将平均分布在所有的移动台上(也就是说干扰被其他移动台平均 了)。这就是干扰平均，干扰分集的结果。由于干扰分集的原因， 用户将感觉到一个更好的无线环境。采用跳频技术后，小区规 划的C/I余量可以减小，这样使更加紧密的频率规划成为可能。
27 2011-8-3
五、跳频参数
HOP：跳频开关。 取值范围： ON ，OFF 从OFF改变该参数为ON时，该信道组的所有正在进行的通话都可能掉话 ON：在定义的信道组开启跳频，TCH和SDCCH都以跳频方式工作。 OFF：在定义的信道组关闭跳频。 如果在开启跳频的信道组中包括BCCH，则跳频只在SDCCH和TCH上进 行，BCCH不参加跳频。 COMB：TG中的Combiner类型。 取值范围： FLT（ filter combiner）, HYB（ hybrid combiner） 在使用FLT时，只能支持基带跳频，在使用HYB时既可以支持基带跳频也 可以支持合成器跳频。
11 2011-8-3
二、基带跳频
基带跳频示意图
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二、基带跳频
在基带跳频中，每个发信机工作在一个不变的频率，同一话路 的突发脉冲，被有控制地送入各个发射机，实现基于基带信号 的切换。由于每一个收发信机频率不变，则合路器不需要改变， 因此可以用窄带合路器，也可以用空腔合路器。这种合路器最 多能够合路12路信号(RBS2000)和16路信号(RBS200),但功率损 耗只有3至4dB。但是如果有一个TRX板坏了，则对应的码字丢 失，影响通话性能。 基带跳频的技术难点在于如何实现信息数据的高速交换，满足 217跳/秒的跳频速度及271kbits/s的数据传输速率。
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二、基带跳频
跳频技术源于军事通信，目的是为了获得较好的保密性和抗干扰能力。 跳频分为快速和慢速两种，GSM中的跳频属于慢跳频。 跳频方式从时域概念上分为帧跳频和时隙跳频，从载频实现方式上分为 基带跳频和射频跳频。 帧跳频：每个TDMA帧频点变换一次，这种方式下，每一个载频可以看 帧跳频 做一个信道，在一个小区中帧跳频时BCCH所在的TRX载频上的TCH不能 参与跳频，其它不同的载频应有不同MAIO。 时隙跳频：即每个TDMA帧的每个时隙频点变换一次，时隙跳频时BCCH 时隙跳频 所在的TRX中的TCH可以参加跳频，但目前只在基带跳频时实现。 基带跳频：每个发信机工作在固定的频率上，TX不参与跳频，通过基带 基带跳频 信号的切换来实现发射的跳频，但其接收必须参与跳频。因此小区跳频 频点数不可能大于该小区的TRX数。 射频跳频：TRX的发射TX和接收RX都参与跳频。小区参与跳频频点数可 射频跳频 以超过该小区内的TRX数目。
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一、跳频性能
跳频性能总结： 从用户的角度来看，采用跳频技术后在大多数情况下提供了一 个更好的语音质量。 从运营商的角度来看，益处有以下几点： 1、更加紧密的频率复用和容量上的提高；2、一个更加稳定的 无线环境；3、提供给用户一个更加平滑和均衡的语音质量。
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二、基带跳频
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二、基带跳频
假设将一个有4个TRX 的BTS 配置成基带跳频，那必须分配4个频点，如图：
在第一个时隙TS0上,BCCH没有跳频，只在频点f0上发射。时隙TS0上剩下的 三个信道被分配为TCH,在f1到f3频点上循环跳频。时隙TS1的所有信道，包括 1个SDCCH和3个TCHs在f0到f3频点上循环跳频。剩下的其他时隙被分配成4个 TCHs在f0到f3频点上循环跳频。共有30个跳频TCH信道。
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一、跳频性能
移动无线传播在遇到障碍时会遭受短期的幅度变化，这些变化 称为瑞利衰落。不同频率的信号的衰落特性不同。随着频率差 别的增大，衰落更加独立。 GSM中通过跳频(载波频率跳变)频 率分集技术，保证了一个信息按几个频率发送，使包含码字一 部分的所有突发脉冲不会被瑞利衰落以同一种方式破坏，从而 提高了传播性能。 在通话过程中，当移动台移动到正在使用频点的瑞利衰落谷点 (fading dip)或者频点受到干扰时，脉冲非常容易丢失。如果采 用跳频技术，同一个位置对于下一个脉冲来说，该位置具有很 好的接收特性。由于采用了GSM原理中的编码和交织技术使单 一脉冲的丢失对语音质量的影响达到最小。在跳频系统中，每 一个小区(cell)都预先分配了一个频率集。通话过程中移动台在 每个TDMA帧都改变频率，也就是每秒217跳。
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二、基带跳频
基带跳频： 基带跳频： 系统中具有多个相对独立的基带处理单元和载频处理单元，每 一个载频处理单元的工作频点固定不变；每一路通信的业务信 息由固定的基带单元处理，按照时间顺序和一定的跳频规则， 通过总线结构，将处理后待发送的信息传送到工作于不同频点 的载频单元处理并发送。这种跳频的实现方式称为“基带跳 频”。 就ERICSSON的设备来说，有X总线的为基带跳频；基带跳频的 频点数与载波数是一样的。 TRX的数目，限制跳频频点的最大 数目。 目前中国移动主要采用基带跳频。
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三、射频跳频
假设将一个有4个频点的小区配置成射频跳频，如图：
在这种配置下，小区被配置成两个频率组。第一个频率组(channel group 0)只包含频点f0，参数 HOP = OFF.另一个频率组包含频点f1到f3， 参数 HOP = ON。在这种情况下，只有N-1个频点(f1~fn)被用于跳频， 共有30个TCH，包括7个不跳频的和23个跳频的。
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二、基带跳频
实现方法： 实现方法： 基站在设计中采用了先进的总线技术，以时隙交换为基础实现 基带跳频，其具体的实现方法为：每个发射机(TRX)调谐在固 定频率，有一个固定的ID号。收发信机的编码器将下行信号编 码，形成突发格式数据，编码器根据跳频算法计算本突发应调 制的频道（即TRX号），加上有关功率控制等附加信息形成特 定的数据包格式，收发信机的编码器在固定的时间(子时隙)内 发出数据包。调制器对每个子时隙的数据包的TRX号进行检查， 如和本TRX的ID号不同，则收下一子时隙；如相同，则将本子 时隙的数据包接收下来，延时一时隙再发射到空间接口，实现 了基带跳频。基带跳频对TRX的ID识别实时性要求非常高。 （如下图所示）
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四、跳频增益
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四、跳频增益
影响跳频增益的因素有传播环境、跳频频点数目和干扰特性(例 如时间和位置)。跳频增益随着跳频频点数目的增加而提高，但 这种提高幅度是逐渐缩小的。 采用DTX和BTSPC将提高跳频增益。 2个和2个以上TX配置的小区推荐开启跳频。 跳频增益随着跳频频点数目的增加而提高，但这种提高幅度是 逐渐缩小的。例如跳频频点数目由7个增加到8个所带来的跳频 增益提高的幅度远远没有跳频频点数目由2个增加到3个所带来 的跳频增益提高的幅度大。 跳频增益也受到DTX开启,MAIO管理，功率控制等其他降低干 扰特性的影响。 不同跳频频点数目所得到跳频增益如下表： 22
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三、射频跳频
在射频跳频中，由于合成器频率要变化，合路器也要变化，只 能用宽带合路器。这种合路器只能合路2路信号，多路信号的合 路要采用瀑布层叠的方法，这样同时导致功率以3dB的步长损 失。 使用多个合路器级连插入损耗较大，实际应用受到限制。 但是，一旦某一TRX发生故障，系统的故障维护功能，会关掉 此TRX。 射频跳频实现的技术难点主要表现在如何实现宽频带内的快速 变频和在快速变频的同时如何保证信号的高质量。快速变频与 信号的高质量是相互矛盾的。在GSM系统中各个时隙之间的间 隙只有二十几微秒，要实现射频跳频，系统必须在时隙之间二 十几微秒的保护时间内快速地从一个频点切换到另一个频点。 按照以前的技术，在实现快速跳频的同时必然会带来调制精度 下降、接收灵敏度恶化、杂散增加以及阻塞性能下降等一系列 负作用。 19
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三、射频跳频
实现方法： 实现方法： 每一路业务信息由固定的基带单元和频带单元处理；而频带单 元的工作频点由频率合成器提供，在控制单元的控制下，频点 可以实现按照一定的规律改变。在射频跳频中，一个发信机处 理一个通话的所有突发脉冲所用的频点，是通过合成器频率的 改变来实现，而不是经过基带信号的切换来实现，收发信机数 目（TRX）不受载频的限制，而取决于小区话务量的大小。 （如下图所示）
GSM跳频原理 GSM跳频原理
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GSM跳频原理 跳频原理
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跳频性能
基带跳频 射频跳频（综合跳频） 射频跳频（综合跳频） 跳频增益 跳频参数 优化案例
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一、跳频性能
1、频率分集 跳频技术可减少多径衰落的影响，多径衰落是由频率和位置决 定的。由于采用了跳频技术，一个慢速移动的移动台停留在一 个瑞利衰落谷点的时间不会长于一个TDMA帧。由于多径衰落 的作用，移动台接受到的信号强度将变小但更加均匀，移动台 将感觉到一个更加平滑的无线环境，这就是频率分集的作用。 移动台高速运动时，在同一信道上接收两个相邻突发脉冲期间 (4．615ms)，移动台位置的差别对于消除信号瑞利变化的相关 性能已足够了。此时跳频没有什么危害，但也没有什么帮助， 而当移动台静止或以慢速运动时，跳频能使其传播特性达到高 速运动时的性能水平，有效地防止了瑞利衰落，而大多数手机 用户通常运动速度较慢，或根本不运动。