6、跳频的种类、实现方式及跳频的作用
一文读懂跳频技术
一文读懂跳频技术
跳频是移动通信中常用的载波技术，有良好的扛干扰作用，能够有效提高通信质量。
跳频指载波频率在一定范围内，按某种规律跳变。
跳频就是手机和基站都按照一个相同的频点序列来收发信息，这个频点序列就是跳频序列（HSN）。
一个跳频序列就是在给定的包含N个频点的频点集（MA）内，通过一定算法，由跳频序列号（HSN）和移动分配偏移（MAIO）唯一确定所有（N个）频点的一个排列。
不同时隙（TN）上的N 个信道可以使用相同的跳频序列，同一小区相同时隙内的不同信道使用不同的移动分配偏移（MAIO）。
采用紧密频率复用技术时，系统干扰是决定频率复用比的最重要因素。
为了降低系统干扰，通常采用的技术是功率控制、非连续发射技术（DTX）；而为了抗干扰，提高系统在同等干扰条件下的通信质量，通常采用跳频技术。
因此，跳频是GSM系统抗干扰和提高频率复用度的一项重要技术。
按照GSM规范，慢跳频可以用于GSM通信系统中，跳频是指载波频率在一定。
跳频
跳频是指载波频率在很宽频带范围内按某种图案（序列）进行跳变。
信息数据D经信息调制成带宽为Bd的基带信号后，进入载波调制。
载波频率受伪随机码发生器控制，在带宽Bss（Bss＞＞Bd）的频带内随机跳变，实现基带信号带宽Bd扩展到发射信号使用的带宽Bss的频普扩展。
可变频率合成器受伪随机序列（跳频序列）控制，使载波频率随跳频序列的序列值改变而改变，因此载波调制又被称为扩频调制。
GSM的无线接口使用了慢速跳频，其要点是按固定间隔改变一个信道使用的频率。
系统使用慢速跳频（SFH），每秒跳频217次，传输频率在一个突发脉冲传输期间保持一定。
跳频系统具有以下优点：能大大提高通信系统抗干扰、抗衰落的能力；能多址工作而尽量不互相干扰；不存在直接扩频通信系统的远近效应问题，即可以减少近端强信号干扰远端弱信号的问题；跳频系统的抗干扰性严格说是“躲避”式的，外部干扰的频率改变跟不上跳频系统的频率改变。
在GSM数字蜂窝系统中，跳频技术可以提高抗衰落、抗干扰能力。
跳频技术对于静态或慢速移动的移动台具有很好的抗衰落效果，而对于快速移动的移动台由于同一信道的两个连接的突发脉冲序列其位置差已足以使它们与瑞利变化不相关，因此跳频增益很小，这就是跳频所具有的频率分集。
由于跳频时频率在不停的变化，频率的干扰是瞬时的，因此跳频具有干扰分集。
1．GSM网络质量评估在GSM数字蜂窝系统中，由于存在着频率复用，因此必然存在着同频和邻频干扰，同邻干扰强度决定着话音质量。
在我们通话过程中，通常遇到的话音辨别不清，时断时续等情况很大程度上存在着干扰，根据GSM规范为了保证网络质量，需要定义相应的同频干扰和邻频干扰保护值，因此在实际网络设计中，需要根据该保护值来设计网络。
在非跳频网络中表示网络干扰程度的C／I和BER（比特误码率），FER（帧误码率）的关系是唯一的，并且是独立于系统的负载率。
但是引入跳频技术后，我们发现某一C／I值所对应的RXQUAL值和非跳频网络是相似的，但在解码后所得到的误码率和帧删除率主要依赖于跳频数量的多少和系统负载情况，因此在跳频网络仅仅用C／I或QXQUAL来评估跳频网络是不够的。
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）。
6、跳频的种类、实现方式及跳频的作用
注意： 1. BCCH是不参与动态功率控制的，即是说BCCH载波的功率是不变 的， 整个载频，8个TS都不变， 但BCCH载波是参与跳频的。
小区中BCCH上的TS0不参与跳频
2. 一个TRU故障时，不开跳频时还可以工作，开跳频时不能工作， 什么原因？此时可能为X-BUS故障。
跳频 瑞利衰落的衰落图形是与频率相关的，即衰落谷点将 因频率不同而发生在不同的地点。这样如果在呼叫期间， 让载波频率在几个频率点上变化，并假定只在一个频率上 有一衰落谷点，那么仅会损失呼叫的一小部分，而采用复 杂的信号处理过程能重新恢复全部信息内容。这种方法称 为跳频。跳频主要改善上下行快衰落 跳频的作用：在呼叫期间，载波频率在几个频率上变化，以 跳频的作用 克服瑞利衰落。因瑞利衰落谷点只是对某一个频点有效，对另一 克服瑞利衰落 个频点无效。 另外，跳频与不连续发射可以降低干扰，但当大负荷时， 所有的发信机都同时打开，碰撞的机会很大，跳频的作用 体现不出来。若按照4/12分组方案，邻频碰撞也无妨，但 若采用多频复用技术，邻频的距离小于12，彼此干扰变大， 若采用跳频技术，且负荷不大时，可以减小碰撞机会。频率分集 可以抵抗衰落现象
跳频分为慢跳频和快跳频，跳频速率越高， 跳频系统的抗干扰性就越好。 慢跳频：跳频速率低于信息比特率。GSM 系统的跳频属于慢跳频，为217次/S。 快跳频：跳频速率高于或等于信息比特率。 慢跳频的基本原则：MS由BCH分配参数中 导出跳频系列（跳频所用一系列频率）和 小区的跳频序列号（同簇小区上允许不同 的序列号），跳频是在两个时隙之间发生， 一个MS在一个时隙内（577US）用固定频 率发送和接收，在下一个TDMA帧时用另 一频率发送和接收。
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
跳频一种利用载波跳变实现频谱展宽的扩频技术。
广泛应用于抗干扰的通信系统中。
其方法是把一个宽频段分成若干个频率间隔（称为频道，或频隙），由一个伪随机序列控制发射机在某一特定的驻留时间所发送信号的载波频率。
当接收机的本地振荡信号频率与接收机输入信号的频率按同一规律同步跳变，那么，经过变频以后，将得到一个固定的中频信号即把原来的频率跳变解除，这一过程称解跳或去跳。
分类跳频可分为慢跳频和快跳频。
慢跳频是指跳频速率低于信息比特率，即每跳可传输连续几个信息比特。
快跳频是指跳频速率高于信息比特率，即一个信息比特需要多跳来传输。
跳频还可分为单通道跳频和双通道跳频。
原理发送端在时钟控制下，伪码发生器产生伪随机序列去控制频率合成至生成跳频载波系列，称做跳频图案。
跳频通信系统的原理框图见上图。
图中接收端的预调制滤波器是一种中心频率随信号跳频式样而同步跳变的窄带滤波器（通频带允许所需信号通过），目的在于增加接收机的时间选择性，减少强干扰对接收机可能引起的阻塞现象。
接收的跳频载波序列若与本地产生的跳频序列图案一致，则经混频后可得到一个固定的中频信号，再经解调获得输出。
若外来跳频图案与本地图案不一致，则得不到一个固定的中频信号，解调后只是一些噪声而得不到有用的输出。
因此时间同步是跳频通信的关键技术。
调制方式可根据跳频信号的特征进行选择。
在跳频系统中不宜采用对相位要求严格的调制方式。
因为在跳频通信系统中，接收机的本地载波要做到与外来信号的载波在相位上保持相干是很困难的。
因此，宜用非相干检测方式。
频率合成器是跳频通信系统的重要组成部分。
频率合成器的性能将制约跳频速率。
对频率合成器的要求是跳频速率快、杂散电平低和功耗小。
频率合成器进行频率跳变时，一般有2个阶段：一个是过渡期（暂态时间），一个是滞留期（稳态时间）。
要求过渡期尽量的要短，以实现高速转换。
跳频特性跳频带宽跳频系统的总频带宽度，可以由互不衔接的几个频段组成，是跳频系统抗干扰性的重要指标。
跳频算法的基本原理和应用
跳频算法的基本原理和应用一、跳频算法的概述跳频算法是一种在无线通信中广泛应用的技术，通过在一定范围内随机或按照特定序列改变通信频率，从而增强通信系统的安全性和抗干扰能力。
本文将介绍跳频算法的基本原理和应用。
二、跳频算法的基本原理跳频算法是通过跳频序列来改变通信频率，其基本原理如下：1.频率跳变：在跳频通信系统中，发送和接收信号的频率会按照跳频序列进行跳变。
2.频率选择器：跳频通信系统会使用一种特定的频率选择器来选择信号的频率。
3.窄带信号和宽带信号：跳频通信系统中的窄带信号会在较短的时间内在频谱上进行跳变，而宽带信号则会在较长的时间内进行跳变。
4.同步：跳频通信系统中，发送方和接收方需要保持同步，以便正确接收到跳频序列。
三、跳频算法的应用场景跳频算法在许多领域中得到了广泛的应用，以下是一些常见的应用场景：1. 无线通信系统跳频算法在无线通信系统中起到了很重要的作用，它可以提高通信系统的安全性和抗干扰能力。
跳频通信系统能够减少单个频率上的干扰，并且跳频序列的随机性可以增加系统的安全性。
2. 雷达通信系统在雷达通信系统中，跳频算法能够提供更高的隐蔽性和抗干扰性能。
通过频率的跳变，雷达系统可以减少被敌方干扰的概率，提高系统的可靠性。
3. 蓝牙通信技术蓝牙通信技术是一种短距离无线通信技术，跳频算法被广泛应用于蓝牙通信中。
跳频技术可以减少蓝牙通信的干扰，并且提高通信的可靠性和稳定性。
4. 军事通信系统在军事通信系统中，跳频算法被广泛应用于军事通信设备中。
跳频通信系统可以提供更高的抗干扰能力和抗干扰性能，保障军事通信的安全性和可靠性。
四、跳频算法的优势与不足跳频算法具有以下优势和不足：1. 优势•提高系统的安全性：跳频算法可以增加通信系统的安全性，防止被恶意干扰和攻击。
•提高抗干扰能力：跳频算法可以减少单一频率上的干扰，提高系统的抗干扰能力。
•提高系统的可靠性：跳频算法可以提高通信系统的可靠性，减少通信中断和数据丢失的概率。
跳频
混合跳频
基带跳频和射频跳频的结合和折衷：上 行路径使用射频跳频，选择性关系不大； 下行采用基带跳频，减少输出损耗。
跳频的两个好处
频率分集：克服多径效应引起的快衰落。 跳频系统中，系统带宽>相干带宽，信 道具有频率选择性，通过跳频避免大衰 落从而改善误码性。 干扰分集：
频算法
循环跳频： 随机跳频：
跳频基本概念
跳频：按跳频序列随机地改变一个信道 占有频道频率的技术。一个频道组内各 跳频序列应正交以避免各信道在跳频传 输过程中发生碰撞。
跳频的分类
慢速跳频：跳频速率低于或等于调制符号的速 率。GSM系统中，无线信道在某一时隙期间 （0.577ms）以某一频率发射，到下一时隙 （间隔一个TDMA帧4.615ms）则跳到另一不 同频率上发射。跳频速率1/（4.615ms）即 2167跳/秒。 快速跳频：跳频速率高于调制符号速率。发射 机频率按每个码元跳频一次或在发送一条报文 期间跳几次。用于FDMA扩频多址技术中。
实现跳频的两种方法
基带跳频：将每帧的基带信号切换到不同发射 载频的发射机，每个发射机发射频率是固定不 变的，各发射机通过低损耗的滤波型腔体合路 器进行合路，降低发射机至天线通道的损耗。 射频跳频：频率合成器跳频。发射机发射频率 不固定，通过改变频率合成器的频率，使无线 收发信机工作频率在指定的时隙上跳变。射频 跳频使用的是宽带合路器。
基带跳频与射频跳频的区别
基带跳频通过选择性地将基带信号传送到工作在固定频率的发射 机上实现跳频，射频跳频通过发射机频率按一定跳频序列变换频 点来实现跳频。 基带跳频使用频率选择性（滤波型）合路器，不支持快速调调谐， 不能实现射频跳频；射频跳频使用宽带合路器，支持基带跳频和 射频跳频两种方式。 基带跳频频率选择性合路器一般为腔体式，损耗小，频点间隔 （发射机频率间隔）要求大于600kHz；射频跳频宽带合路器损 耗大，对频点间隔无要求。 基带跳频每个合路器最多配置8个收发信机，适宜大容量系统； 射频跳频每个合路器最多配置4个发射机，调谐时间最低限度为1 时隙，适宜收发信机不多情况，宽频带跳频可得到高的频率增益。 基带跳频频点数=发射机数，跳频效果差；射频跳频频点数>发 射机数，跳频效果好。
跳频
跳频技术简介2006-10-30 19:50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。
在这种系统中，由模糊规则、初始条件以及采样模式共同来决定系统的输出序列。
跳频详解
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。
跳频通信系统的原理及应用
跳频通信系统的原理及应用引言跳频通信是一种广泛应用于军事和民用通信系统中的通信技术。
它以其安全性和抗干扰性在现代通信领域扮演着重要角色。
本文将介绍跳频通信系统的原理及其在不同领域的应用。
一、跳频通信系统的原理跳频通信系统通过在时间或频域上频繁切换通信频率来减小被敌对干扰的可能性。
其主要原理如下：1.频率跳变：跳频通信系统通过定期改变通信信号传输的频率，使其在一段时间内在多个频率上进行传输。
这种频率跳变的方式大大增加了系统的隐蔽性，使被敌对干扰的可能性降低。
2.序列码技术：跳频通信系统使用序列码技术对传输的数据进行编码。
发送方和接收方都事先约定好相同的序列码，然后将编码后的信号发送出去。
接收方使用相同的序列码进行解码，以得到原始的数据。
3.调频技术：跳频通信系统使用调频技术将数字信号转化为模拟信号进行传输。
调频技术通过改变载波信号的频率来携带数字信号。
二、跳频通信系统的应用跳频通信系统在各个领域中都有不同的应用，以下是几个重要领域的应用示例：1. 军事通信跳频通信系统广泛应用于军事通信领域，主要用于提高通信的安全性和抗干扰性。
通过使用跳频技术，军队可以避免被敌对势力的监听和干扰，提供安全可靠的通信手段。
•保密通信：跳频通信系统的频率跳变和序列码技术使得军事通信更加难以被窃听，保护机密信息的安全。
•抗干扰：跳频通信系统的频率跳变和抗干扰技术使其能够在敌对环境中保持通信质量，在电子战等干扰环境中仍能有效传输。
2. 无线电频率分配跳频通信系统也适用于无线电频率分配问题，特别是在多用户场景下。
通过频率跳变和序列码技术，跳频通信系统可以将不同用户的通信信号进行分离，避免频率冲突和干扰。
•频率复用：跳频通信系统可以实现频率复用，通过在不同时间或空间上切换通信频率，将多个用户的信号分别传输，避免频谱资源的浪费。
•抗干扰：跳频通信系统通过频率跳变和序列码技术，可以抵御环境中的干扰，提高通信的质量和可靠性。
3. 蓝牙通信蓝牙技术是一种基于跳频通信的无线通信技术，广泛应用于近距离通信和数据传输领域。
跳频简介
三 跳频参数
CA 小区内同一载频 小区内不同载频 同频小区 √ √ √
MA √ √ √
HSN √ √ ╳
MAIO
# ╳
#
表注： 表示必须相同； 表示必须不同； ”表示不确定。 表注： “√”表示必须相同；“×”表示必须不同；“#”表示不确定。
HSN（跳频序列号 ） ： 用于确定跳频的实际规则。0表示 （ 跳频序列号） 顺序跳频，其它值表示伪随机序列跳频。
三 跳频参数
MAIO（跳频序列偏移量）：用于确定跳频的初始频点。 一个 （跳频序列偏移量） 跳频TRX内的所有信道的MAIO必须相同（帧跳频），同一个小 区内的不同跳频TRX内的信道的MAIO必须不同。
二 跳频的作用
可获得一个良好的电波环境。 提供给每个用户大体相同的通话质量。 可以使用更紧密的频率复用以实现增容。
二 跳频的作用
跳频的频率分集
平滑快衰落环境
二 跳频的作用
跳频的干扰分集
B4 f4 B3 f3 B2 f2 B1 f1
f4 f3 f2 f1
平滑、均化干扰
三 跳频参数
空中接口某个突发脉冲上采用的载频号是集合MA中 的一个元素，用MAI来指示，指向集合MA中一个特 定的元素，满足： 0< MAI<n-1 MAI是TDMA帧号FN、跳频序列号HSN和跳频序列 偏移量 MAIO 的函数。
一 跳频分类
按实现方式分 基带跳频 射频跳频
按参与跳频的最小时间单位分 时隙跳频 帧跳频
一 跳频分类
基带跳频
一 跳频分类
射频跳频
一 跳频分类
频率改变单位分类： 频率改变单位分类：
帧跳频 频率的改变以TDMA帧为单位。同一TRX上不同无 线信道使用相同MAIO
跳频原理介绍
Rayor
瑞禾通讯技术有限公司
(一)基带跳频
基带跳频示意图
Rayor
瑞禾通讯技术有限公司
(一)基带跳频
Rayor
瑞禾通讯技术有限公司
(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
Rayor
瑞禾通讯技术有限公司
（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。
Rayor
瑞禾通讯技术有限公司
（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
Rayor
瑞禾通讯技术有限公司
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
Rayor
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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
跳频详述
一、跳频概述1.1 跳频序列设计FH sequences design ；1. 作用：(1)控制频率跳变以实现频谱扩展；(2) 跳频组网时作为地址码主要设计2. 总体限制：汉明相关特性(1) 汉明自相关最大旁瓣，影响性能:系统抗多径能力和同步性能(同步引导序列)(2) 汉明互相关性能峰值，影响性能：多址组网能力和抗干扰能力。
3. 序列分为：素数序列，m/M 跳频序列，RS 码跳频序列，bent 序列，混沌映射序列构造序列族。
宽间隔跳频的意义：(游程)(a)对抗单频窄带干扰和部分频带干扰；(b)对抗跟踪式干扰,跳频跨度大，敌方干扰机的搜索时间长，调谐时间也长； (c)抗多径衰落：当直射波和折射波通过不同的路径到达接收机，只要跳频时隙小于其的时延差，。
当折射波到达接收机时，工作频率已经跳到另一个频率上，多径可以排除；条件：相邻时隙的载波频率之差大于信道的相关带宽。
跳频频段的的间隔特性有利于宽间隔调频序列的设计，目前有(连续性)中间频带法[1983],对偶频带法[1985], 梅文华有较多探索[1994][1997][2001]，国外的基本没见到。
1.2 跳频频率合成器frequency hopping synthesizer ；跳频系统对频率合成器的要求：频率转换速度快，频率稳定度高及纯度高，频率数目多，能在编码控制下跳变。
工作频段：覆盖系数max min /f f 大于2到3时，可以划为几个分频段。
频率合成器；直接频率合成法(倍分频法，快，复杂)、间接频率合成法（锁相，慢），直接数字合成法DDS(简单快速,切换ns 级，杂散抑制差)DDS 工作原理：一般信号形式 00()cos(2)S t U f t πθ=+ 通过变换 *00()22()s t f t f nT n n θππθθ====∆•其中，0022/s s f T f f θππ∆== （0f 对应输出，s f 对应参考频率） 表示连续两次采样之间的相位增量，控制θ∆可以控制合成信号频率 把2π分成q 等分，最小相位增量为2/q δπ= 若每次的相位增量是δ的R 倍，则有：02s s R Rf f T qδπ== （R 对应频率控制字K ） DDS 采用全数字技术，具有频率分辨高;工作频段较宽;频率转换速度快;转换频率时相位连续;可产生宽带正交信号;具有任意波形输出能力;集成度高，体积小，易于微机控制等优点。
跳频分类
1. 基带跳频和射频跳频原理在GSM标准中采用慢跳频技术。
每秒217跳，每跳周期为1200比特。
GSM系统中的跳频分为基带跳频和射频跳频两种。
基带跳频的原理是将话音信号随着时间的变换使用不同频率发射机发射，基带跳频中可供跳频的频率数N(hop)≦基站载频数N(TRX)。
基带跳频适用于合路器采用空腔耦合器的基站，由于这种空腔耦合器的谐振腔无法快速改变发射频率，故基站无法靠改变载频频率的方法实现跳频。
实施的方框图如图2所示，其中，收发信机负责无线信号的接收与发送，基带处理单元进行信道的处理。
为了实现基带跳频，收发信机与基带处理单元之间的连接由路由转接器来控制，在用户通信过程中，要求无论移动台通信频率如何变化，负责处理用户链路的基带处理单元要保持不变，而基带跳频中所有收发信机的频率也不变。
那么，怎样才能确保跳频实现呢？其实只要在路由转接器中根据预先设定的跳频方式来改变收发信机与基带处理单元之间的连接，就能保证该基带处理单元与用户之间的通信链路始终保持畅通。
由此可见，由于频率变换的范围仅限于基站所拥有的收发信机的个数，故跳频的频率数N(hop)≦基站载频数N(TRX)。
射频跳频是将话音信号用固定的发射机，由跳频序列控制，采用不同频率发射，原理图如图3所示。
射频跳频为每个时隙内的用户均跳频（TRX1因为是BCCH信道所在的载频，故不跳频），可供跳频的频率数N(hop)不受基站载频数N(TRX)的限制，GSM规范规定每个小区最多可有64个频率供跳频。
射频跳频适用于合路器采用宽带耦合器的基站，由于这种宽带耦合器与发射器频率的变化无关，故在跳频时载频与手机根据预设的跳频序列同步改变频率，从而保证通信链路的畅通。
为了满足频率变换的速率，这种基站的载频一般均采用双频率合成器的硬件结构实现，故射频跳频又称为合成器跳频。
阿尔卡特的EVOLIUM系列基站即采用了这种技术。
射频跳频技术有一个局限，由于载频会改变频率，故BCCH信道所在的载频不可跳频。
跳频原理介绍Frequency Hopping
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跳频系统总结
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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
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(一)基带跳频
特点 每个TX被分配一个固定的频点
优点 可以使用窄带可调谐滤波合路器，这种合路器最多 能够合路12路信号(RBS2000)和16路信号 (RBS200)
缺点 跳频的频点数受到TX数目的限制，单个TX的故障 将影响到整个SUBCELL内的BPC
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中速MS 7.5 6.5 6 6 -
高速MS 6.8 6.7 6.6 6.6 -
跳频系统标准增益 （CLASS 1b bit,FER为0.2％时所对应的C/I [dB] ）
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跳频语音质量
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非跳频系统中表示网络干扰程度的C／I和 BER、FER的关系是唯一的，并且是独立于 系统的负载率
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Rayor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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干扰分集
干扰是由时间，频率和位置所决定的， 增益取决于发射机的分布和跳频方式
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（一）频率分集
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跳频
跳频分类:快速跳频慢速跳频(GSM)GSM跳频的速率: 最大为217次/秒允许跳频时间为1msGSM跳频分类: 基带跳频射频跳频基带跳频:是把某个时隙切换到相应的频率上完成跳频工作是通过腔体合成器(每个发信机频率固定)来实现的频波数与跳频频点数相同腔体合成器:损耗小3.5db 精度低频点间隔600KHz射频跳频:控制每TRX的频率合成器来完成跳频工作是通过混合合成器来实现的混合合成器:损耗大4.5db(H2D) 8db(H4D) 精度高频点间隔200KHz跳频的优点:频率分集防止瑞利衰落,增加约为6.5DB的增益干扰源分集改善C/I值,增加约为3DB的增益跳频序列:CA小区分配表:该小区用到的所有频点MA移动分配表:参与跳频的所有频点MAIO(参与跳频的频点数)移动分配指针偏移:描述跳频重复功能的起点HSN(0-63)跳频序列号:HSN=0为循环跳频同一小区HSN相同,MAIO不同.该相邻小区中不应存在相同的HSN.跳频序列的算法:由MAIO HSN 当前帧号 T1 T2 T3计算产生.注:BCCH频点不能参与跳频,因为FCCH\SCH\BCCH要不停的向小区所有手机进行广播.涉及的计算参数FN:为TDMA帧号（0～2715647）RFN:为缩减TDMA帧号19比特（信道编码前）RFN缩减算法:RFN=T1+T2+T3＇T1＝FN/(26×51)取整 T1(11bit) 范围0～2047T2＝FN模26 T2(5bit) 范围0～25T3＝FN模51 T3(6bit) 范围0～50T3＇＝（T3－1）/10 T3＇(3bit) 范围0～4T1R： T1R＝T1模64=(FN/(26×51)取整)模64 T1R(6bit）NBIN：NBIN＝[log2（N）+1]取整 N需要的比特数HSN⊕T1R: HSN(6bit)异或T1R(6bit)RNTABLE()：包含114个整数的函数表,定义如下表:跳频序列产生的算法：HSN＝0（循环跳动）则：MAI（整数0…N－1）：MAI＝（FN＋MAIO）模N 注：当循环跳动时，应避免使用N模13＝0的N。
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补充内容：天线（空间）分集接收 有发射分集也有接收分集，GSM中基站采用接收分集 能改善上行链路的衰落现象。空间分集主要改善慢衰落。 GSM中的实现分集的方法是使用两个接收天线，它们 受到的衰落影响是不相关的。它们两者在某一时该经受某 很深衰落点影响的可能性很小。利用两付接收天线来接收 信号，它们独立接收同一信号，并因此受到衰落包络的不 同影响，两路信号进入接收机中，接收机对它们进行选择性 丢弃。在900MHz频段，天线间距5米~6米，可得到6dB左 右的增益。在1800MHz频段，由于波长较短，所以天线间 距可以缩短。——空间分集可以减轻衰落现象。 双极化天线的分集方式是极化分集
跳频分为慢跳频和快跳频，跳频速率越高， 跳频系统的抗干扰性就越好。
慢跳频：跳频速率低于信息比特率。GSM 系统的跳频属于慢跳频，为217次/S。 快跳频：跳频速率高于或等于信息比特率。 慢跳频的基本原则：MS由BCH分配参数中 导出跳频系列（跳频所用一系列频率）和 小区的跳频序列号（同簇小区上允许不同 的序列号），跳频是在两个时隙之间发生， 一个MS在一个时隙内（577US）用固定频 率发送和接收，在下一个TDMA帧时用另 一频率发送和接收。
GSM系统的跳频属于慢跳频，其跳频方法有：基带 跳频和射频跳频（合成器跳频）。
基带跳频是将话音随时间的变换使用不同频率发射 机发射； 射频跳频是将话音信号用固定的发射机，由跳频序 列控制，采用不同频率发射。它必须有两个发射机， 一个固定频率发射（BCCH频率），另一个发射机 频率随跳频序列的序列值的改变而改变。 当采用跳频时，要在系统信息中发“小区信道 描述”和HSN=0---63。
跳频 瑞利衰落的衰落图形是与频率相关的，即衰落谷点将 因频率不同而发生在不同的地点。这样如果在呼叫期间， 让载波频率在几个频率点上变化，并假定只在一个频率上 有一衰落谷点，那么仅会损失呼叫的一小部分，而采用复 杂的信号处理过程能重新恢复全部信息内容。这种方法称 为跳频。跳频主要改善上下行快衰落 跳频的作用：在呼叫期间，载波频率在几个频率上变化，以 克服瑞利衰落。因瑞利衰落谷点只是对某一个频点有效，对另一 个频点无效。 另外，跳频与不连续发射可以降低干扰，但当大负荷时， 所有的发信机都同时打开，碰撞的机会很大，跳频的作用 体现不出来。若按照4/12分组方案，邻频碰撞也无妨，但 若采用多频复用技术，邻频的距离小于12，彼此干扰变大， 若采用跳频技术，且负荷不大时，可以减小碰撞机会。频率分集 可以抵抗衰落现象
注意： 1. BCCH是不参与动态功率控制的，即是说BCCH载波的功率是不变 的， 整个载频，8个TS都不变， 但BCCH载波是参与跳频的。
小区中BCCH上的TS0不参与跳频
2. 一个TRU故障时，不开跳频时还可以工作，开跳频时不能工作， 什么原因