跳频通信系统培训_PPT_ 跳频系统应用
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美军正在推出的高级SIP轻型配置与以前的SINCGARS 型号能完全互换，并且能与较老式车载适配器兼容，而 且具有RT-1523C/DSIP无线电台的功能，但体积只有它 的一半。包括BA-5590干电池在内的总质量为3.4kg。
SINCGARS电台的的现状及发展趋势
二． 机内GPS SINCGARS电台发展的一个重要趋势是把无
线电台和卫星导航设施组合在一起，即电台配有 机内GPS接收机或配有用于附加GPS接收机的内 部或外部接口。无线电台和GPS的组合大大减少 了操作员的工作负担，把无线电台和GPS组合在 一起，可形成适合用户携带的单一设备，但同时 也带来了一个风险，即键盘或显示器的故障将导 致两个系统的故障。
SINCGARS电台的的现状及发展趋势
SINCGARS电台概述
SINCGARS电台采用跳频技术实现了高度安 全的ECCM保护，并率先应用于通用的通信 业务。SINCGARS电台用以取代美国现在使 用的少数电台，主要是VRC-12电台系列。
SINCGARS电台最新的改进型SINCGARS SIP(SINCGARS改进计划)的数据率已提高到 5000b/s，反映了超短波电台数字化的发展趋 势，预计未来型号的数据传输速率会更高。
SINCGARS电台技术指标
频率范围：30MHz~87.975MHz 调制方式：调频(数字或模拟) 信道数：2320 信道间隔：25kHz 工作方式：单信道和跳频(跳频速率100Hops/s~300Hops/s) 预置信道：6(单信道工作) 频偏：±5kHz和±10kHz(对任何手动或预置频率) 频率输人：通过键盘输入 频率稳定度：±3x10-6 保密通信能力：与美国现有的保密设备配套
供几个特别的改进，其中包括提高数据传输能力。变化 包括：增加RS前向纠错，提高吞吐量，同时改进了通信 距离和抗干扰能力；采用新的跳频波形提高了同步概率， 降低了传输的额外开销；改进的信道接入算法允许在公 共网上传输混合的话音和分组数据，对高分组数据通过 率的话音操作影响很小。软件编程能力也可以在将来不 断地改进。
跳频通信的应用
联合战术信息分发系统 —JTIDS
(Joint Tactical Information Distribution System)
一、JTIDS概述
JTIDS是美国陆、海、空三军共同使用的一种大容 量、保密、抗干扰、时分多址的信息分发系统， 具有综合的通信、导航和识别能力，可以把陆、 海、空三军参战单位的终端设备分级地联成一个 统一的通信网络，以加快情报传递、统一指挥和 协同作战。
精同步
用于消除粗同步留下的时钟误差，在系 统同步的过程中，每个网络成员的精同 步过程要重复进行。有两种方式实现： 主动法(采用RTT)、被动法
精同步
主动法RTT请求有二种方式 ①一种是按一定时间间隔定时地在分 配给自己的时隙发射RTT请求； ②另一种是当用户的时钟精度降到指 定的门限时，在分配给自己的时隙 发出RTT请求。
JTIDS工作方式
JTIDS系统采用了时分多址、差错控制编码、 软扩频、高速跳频、跳时和单、双脉冲传输 结构等多种先进技术，因此不仅具有很强的 抗干扰能力，而且可以将系统构成一个无节 点、多联系路径的多网组织结构。系统工作 方式如下图所示。
整个通信网就像一个巨大的环状信息池，所有的用户都将 自己的信息投放到信息池中，也可以从信息池中提取自己所 关心的信息。
机分配时隙
JTIDS的网络结构
JTIDS采用扩频体制，允许一个地区有多个JTIDS 网络同时工作。
三、JTIDS的同步方式
同步的基准 JTIDS采用TDMA工作方式，网内端机时钟要与系统时钟
严格同步。该系统是一个无节点系统，网内各端机没有一个 是不可缺少的，任何端机都可以承担起网络时钟基准(NTR) 的责任。但任何时候只能指定一个端机的时钟作为时钟基准。 当作为NTR的端机不工作时，根据预先规定，基准的责任在 10s内转到下一个指定的端机。 非NTR端机入网
比较典型的超短波跳频电台有： ✓ 美国Harris公司 RF-3090(AN-PRC-117)电台 ✓ ITT公司 SINCGARS系列电台 ✓ 英国Racal公司 Jaguar系列电台 ✓ 法国Thomson-CSF公司 PR4G系列电台
SINCGARS电台概述
单信道地面和机载无线电系统(Single Channel Ground and Airborne System，SINCGARS)是战斗网无线电台VHF-FM 中的一个系列，是美国陆、海、空和海军陆战队在近距离应 用的新一代甚高频战斗网无线电通信系统，是战术战场指挥 员在前沿20km地域内指挥部队和空中支援的主要手段。该 系统广泛采用新技术和模块化结构设计，具有很强的抗截获 和抗干扰能力，并能与北约国家的战斗网互通。 包括背负、车载、机载型号
跳频通信的应用
超短波跳频电台—— SINCGARS系列
超短波跳频电台发展概述
20世纪70年代末，美、英、以色列等国相继成功地推出了超 短波跳频电台。20世纪80年代以来，外军超短波跳频电台发 展迅猛，加快了装备的更新换代。到20世纪90年代初，几乎 所有新的超短波电台都具有跳频功能，跳频速率大部分保持 在300跳/秒左右。
一． 减小质量
在当今发展计划中，特别强调设备的质量。尽管现 代电子技术，诸如表面贴装技术有助于减少电台的尺寸， 但有两个因素限制了小型化程度的可能性：一个因素是 控制旋钮、开关和显示器的外部尺寸必须足够大才能被 戴保暖手套或身穿三防服装的作战人员使用；另一个因 素是需要提供足够的电池电源。发展最慢的技术领域主 要是电池，根据目前的技术，一块电池只能使输出功率 为5W的电台工作12h，这样，必须一天更换两次电池。
SINCGARS电台的组成
在ECCM模块中，采用了跳频技术，最大限度地减 少了敌方干扰设备的影响。在跳频模块设计中，不 要求有专门的时钟电路，由温度补偿晶体振荡器产 生工作频率，并提供计时。
SINCGARS电台广泛使用数字技术，控制部分使用 微处理器及低功耗大规模集成电路。在整个电台中 共用了20种不同的CMOS大规模集成电路，分别应 用在控制模块、频率合成器模块、数据适配器以及 遥控单元中。
当指定作为NTR的端机后，其他端机的时钟要与NTR实 现同步，即入网。端机的入网分为两个步骤实现，粗同步和 精同步。
粗同步
NTR端机定期发射入网信息，其他已同 步的端机也发射同样的信息，需要入网 的端机接收入网信息并进行同步，这个 过程即为粗同步。网中所有非NTR的端 机，都要完成这一步。粗同步的误差小 于一个时隙的宽度，网络在完成粗同步 以后自动转入精同步。
二、JTIDS的网络结构
1天24h被分成112.5个时元（一个时元是指整个网络循 环发射信息的周期）。
1个时元被分成A、B、C 3个时隙组，每组包括32768 个时隙，每组时隙交错排列A-0，B-0，C-0，A-1，B1，C-1，...，A-32767， B-32767，C-32767。
网络管理者按 需要给成员端
SINCGARS电台概述
背
车
负
载
机 载
SINCGARS电台概述
SINCGARS电台的任务是为作战部队提供可靠的保 密话音通信和数据通信。包括供坦克排和前沿侦察 部队使用的小型单个VHF通信网与主要的战术VHF 通信网，以及进一步扩大通信距离的转播网。这些 VHF通信网常常叠加在连接旅级司令部和一级指挥 部的高频通信网上。SINCGARS电台可装备美军的 师和独立部队，直至坦克、战车、直升机、榴弹炮 和执行任务的排、班或组等小部队。20世纪70年代 中期研制，80年代末期装备部队。
SINCGARS电台的的现状及发展趋势
五． 软件无线电
软件无线电是一种基于A/D器件、高速DSP芯片，以 软件为核心的崭新体系结构。软件无线电的概念提出后 很快引起了美军的关注。美空军Rome实验室与Hazeltine 公司共同研制了军用软件无线电--易通话(Speakeasy)多 频段、多功能电台。Speakeasy频率覆盖范围为 2MHz~2000MHz，具有多种工作模式(可传送话音、数 据和图像等)、多种速率、多种调制方式(AM、FM、 MPSK、QAM等)、多种接口方式(可以入有线网、卫星 网等)和多种信息安全方式。其主要特点是能迅速重编波 形来适应频带拥挤、频率分配、操作模式、组网、互通 性和电子战威胁的变化。
SINCGARS电台技术指标
数据通信能力：75b/s~16kb/s(频率键控或数字方式) 自检方式：微机控制加LED显示 调谐方式：全电子式 电池：平衡式锂电池
背负式12V DC 车载式28V DC，符合MIL-STD-1275 机载式28V DC，符合MIL-STD-704 工作温度：车载式 -60℃~+125℃
SINCGARS电台的组成
SINCGARS电台采用模块结构，背负台和车载台的收发信机 模块中的RT-1439收发单元相同，由RT-1439收发单元加上 其他各模块就可组成背负电台和车载电台。
应 用 一 个 16 键 的键盘输入来 改变频率，取 代了老一代设 备中采用刻度 改变频率的做 法，大大改善 了用户选择频 率的性能。键 盘上有一个液 晶显示板。
等抗干扰技术，采用加密技术 ③ 频段宽，波段间隔小，可用波道多，电台之间的兼容性和
互通性好，便于组织战术协同通信 ④ 普遍采用频率合成技术，缩小波道间隔，减少波道选择时
间；采用软件编程，增大预置波道的存储和自动选择能力 ⑤ 大量采用微小型化器件和集成电路，功耗小，体积和质量
明显减小，可靠性大大提高
SINCGARS电台的的现状及发展趋势
发射机特性：输出功率 4.5W(背负式) 4.5W，50W(车载式) 10W(机载式)
噪声响应 100dB 频偏 ±6.5kHz 通信距离：背负式 8km 车载式近距离为8km；远距离为35km 机载式 35km
SINCGARS电台的特点
➢ SINCGARS电台具有以下特点： ① 综合性强，主要体现在多频段和多功能方面 ② 大量采用跳频自动信道搜索、自适应天线调零、猝发传输
机载式 符合MIL-E-5400类1A 体积：8.5cm*23.7cm*37cm(高*宽*深)(不含COMSEC模块) 质量：8.3kg(不含COMSEC模块)
SINCGARS电台技术指标
接收机特性：噪声系数 10dB 镜像抑制 80dBm(最小) 中频抑制 100dBm(最小) 音频输出 50mW/600Ω
精同步—主动法
4.275ms
tTOAR
由已实现精同步成员确定的要实现 精同步成员的询问消息到达时间
消息的传播时间
由要实现精同步的成员确定的已实 现精同步成员的应答消息到达时间
两个成员之间 的初始时钟偏 差，即要实现 精同步的成员 校正误差
tp tTOAI
系统的组成
按计划JTIDS 系统有四种终端： Ⅰ类终端为指挥和控制终端，用于大型的空中，地面和水面
指挥平台，如E-3A空中预警机、地面对空战术控制中心和海 军指挥舰战术数据系统等； Ⅱ类终端为战术终端，用于各种战术飞机、小型舰艇、地面 部队司令部及PJH（PLRS和JTIDS混合系统）的综合通信、 导航、识别终端。 Ⅲ类终端为小型终端，用于导航、遥控飞机、地面车辆及单 兵背负及小型船只等； Ⅳ类终端为自适应地面和海上接口终端，用于地面和海上中 心和指挥所，这种终端将JTIDS的信息转化为指挥和控制中 心使用的通信信息格式，I类终端是这种终端的组成部分 。
三． 数据传输 美国陆军有其专用在30MHz~88MHz范围的
SINCGARS系列的话音/数据电台。其中包括 PRC-119A背负电台、VRC-87A、VRC-88A、 VRC-89A、VRC-90A、VRC-91A和VRC-92A车 载无线电台。
SINC百度文库ARS电台的的现状及发展趋势
四． 战术互联网 由ITT和通用动力公司开发的SINCGARS SIP试图提
SINCGARS电台的的现状及发展趋势
二． 机内GPS SINCGARS电台发展的一个重要趋势是把无
线电台和卫星导航设施组合在一起，即电台配有 机内GPS接收机或配有用于附加GPS接收机的内 部或外部接口。无线电台和GPS的组合大大减少 了操作员的工作负担，把无线电台和GPS组合在 一起，可形成适合用户携带的单一设备，但同时 也带来了一个风险，即键盘或显示器的故障将导 致两个系统的故障。
SINCGARS电台的的现状及发展趋势
SINCGARS电台概述
SINCGARS电台采用跳频技术实现了高度安 全的ECCM保护，并率先应用于通用的通信 业务。SINCGARS电台用以取代美国现在使 用的少数电台，主要是VRC-12电台系列。
SINCGARS电台最新的改进型SINCGARS SIP(SINCGARS改进计划)的数据率已提高到 5000b/s，反映了超短波电台数字化的发展趋 势，预计未来型号的数据传输速率会更高。
SINCGARS电台技术指标
频率范围：30MHz~87.975MHz 调制方式：调频(数字或模拟) 信道数：2320 信道间隔：25kHz 工作方式：单信道和跳频(跳频速率100Hops/s~300Hops/s) 预置信道：6(单信道工作) 频偏：±5kHz和±10kHz(对任何手动或预置频率) 频率输人：通过键盘输入 频率稳定度：±3x10-6 保密通信能力：与美国现有的保密设备配套
供几个特别的改进，其中包括提高数据传输能力。变化 包括：增加RS前向纠错，提高吞吐量，同时改进了通信 距离和抗干扰能力；采用新的跳频波形提高了同步概率， 降低了传输的额外开销；改进的信道接入算法允许在公 共网上传输混合的话音和分组数据，对高分组数据通过 率的话音操作影响很小。软件编程能力也可以在将来不 断地改进。
跳频通信的应用
联合战术信息分发系统 —JTIDS
(Joint Tactical Information Distribution System)
一、JTIDS概述
JTIDS是美国陆、海、空三军共同使用的一种大容 量、保密、抗干扰、时分多址的信息分发系统， 具有综合的通信、导航和识别能力，可以把陆、 海、空三军参战单位的终端设备分级地联成一个 统一的通信网络，以加快情报传递、统一指挥和 协同作战。
精同步
用于消除粗同步留下的时钟误差，在系 统同步的过程中，每个网络成员的精同 步过程要重复进行。有两种方式实现： 主动法(采用RTT)、被动法
精同步
主动法RTT请求有二种方式 ①一种是按一定时间间隔定时地在分 配给自己的时隙发射RTT请求； ②另一种是当用户的时钟精度降到指 定的门限时，在分配给自己的时隙 发出RTT请求。
JTIDS工作方式
JTIDS系统采用了时分多址、差错控制编码、 软扩频、高速跳频、跳时和单、双脉冲传输 结构等多种先进技术，因此不仅具有很强的 抗干扰能力，而且可以将系统构成一个无节 点、多联系路径的多网组织结构。系统工作 方式如下图所示。
整个通信网就像一个巨大的环状信息池，所有的用户都将 自己的信息投放到信息池中，也可以从信息池中提取自己所 关心的信息。
机分配时隙
JTIDS的网络结构
JTIDS采用扩频体制，允许一个地区有多个JTIDS 网络同时工作。
三、JTIDS的同步方式
同步的基准 JTIDS采用TDMA工作方式，网内端机时钟要与系统时钟
严格同步。该系统是一个无节点系统，网内各端机没有一个 是不可缺少的，任何端机都可以承担起网络时钟基准(NTR) 的责任。但任何时候只能指定一个端机的时钟作为时钟基准。 当作为NTR的端机不工作时，根据预先规定，基准的责任在 10s内转到下一个指定的端机。 非NTR端机入网
比较典型的超短波跳频电台有： ✓ 美国Harris公司 RF-3090(AN-PRC-117)电台 ✓ ITT公司 SINCGARS系列电台 ✓ 英国Racal公司 Jaguar系列电台 ✓ 法国Thomson-CSF公司 PR4G系列电台
SINCGARS电台概述
单信道地面和机载无线电系统(Single Channel Ground and Airborne System，SINCGARS)是战斗网无线电台VHF-FM 中的一个系列，是美国陆、海、空和海军陆战队在近距离应 用的新一代甚高频战斗网无线电通信系统，是战术战场指挥 员在前沿20km地域内指挥部队和空中支援的主要手段。该 系统广泛采用新技术和模块化结构设计，具有很强的抗截获 和抗干扰能力，并能与北约国家的战斗网互通。 包括背负、车载、机载型号
跳频通信的应用
超短波跳频电台—— SINCGARS系列
超短波跳频电台发展概述
20世纪70年代末，美、英、以色列等国相继成功地推出了超 短波跳频电台。20世纪80年代以来，外军超短波跳频电台发 展迅猛，加快了装备的更新换代。到20世纪90年代初，几乎 所有新的超短波电台都具有跳频功能，跳频速率大部分保持 在300跳/秒左右。
一． 减小质量
在当今发展计划中，特别强调设备的质量。尽管现 代电子技术，诸如表面贴装技术有助于减少电台的尺寸， 但有两个因素限制了小型化程度的可能性：一个因素是 控制旋钮、开关和显示器的外部尺寸必须足够大才能被 戴保暖手套或身穿三防服装的作战人员使用；另一个因 素是需要提供足够的电池电源。发展最慢的技术领域主 要是电池，根据目前的技术，一块电池只能使输出功率 为5W的电台工作12h，这样，必须一天更换两次电池。
SINCGARS电台的组成
在ECCM模块中，采用了跳频技术，最大限度地减 少了敌方干扰设备的影响。在跳频模块设计中，不 要求有专门的时钟电路，由温度补偿晶体振荡器产 生工作频率，并提供计时。
SINCGARS电台广泛使用数字技术，控制部分使用 微处理器及低功耗大规模集成电路。在整个电台中 共用了20种不同的CMOS大规模集成电路，分别应 用在控制模块、频率合成器模块、数据适配器以及 遥控单元中。
当指定作为NTR的端机后，其他端机的时钟要与NTR实 现同步，即入网。端机的入网分为两个步骤实现，粗同步和 精同步。
粗同步
NTR端机定期发射入网信息，其他已同 步的端机也发射同样的信息，需要入网 的端机接收入网信息并进行同步，这个 过程即为粗同步。网中所有非NTR的端 机，都要完成这一步。粗同步的误差小 于一个时隙的宽度，网络在完成粗同步 以后自动转入精同步。
二、JTIDS的网络结构
1天24h被分成112.5个时元（一个时元是指整个网络循 环发射信息的周期）。
1个时元被分成A、B、C 3个时隙组，每组包括32768 个时隙，每组时隙交错排列A-0，B-0，C-0，A-1，B1，C-1，...，A-32767， B-32767，C-32767。
网络管理者按 需要给成员端
SINCGARS电台概述
背
车
负
载
机 载
SINCGARS电台概述
SINCGARS电台的任务是为作战部队提供可靠的保 密话音通信和数据通信。包括供坦克排和前沿侦察 部队使用的小型单个VHF通信网与主要的战术VHF 通信网，以及进一步扩大通信距离的转播网。这些 VHF通信网常常叠加在连接旅级司令部和一级指挥 部的高频通信网上。SINCGARS电台可装备美军的 师和独立部队，直至坦克、战车、直升机、榴弹炮 和执行任务的排、班或组等小部队。20世纪70年代 中期研制，80年代末期装备部队。
SINCGARS电台的的现状及发展趋势
五． 软件无线电
软件无线电是一种基于A/D器件、高速DSP芯片，以 软件为核心的崭新体系结构。软件无线电的概念提出后 很快引起了美军的关注。美空军Rome实验室与Hazeltine 公司共同研制了军用软件无线电--易通话(Speakeasy)多 频段、多功能电台。Speakeasy频率覆盖范围为 2MHz~2000MHz，具有多种工作模式(可传送话音、数 据和图像等)、多种速率、多种调制方式(AM、FM、 MPSK、QAM等)、多种接口方式(可以入有线网、卫星 网等)和多种信息安全方式。其主要特点是能迅速重编波 形来适应频带拥挤、频率分配、操作模式、组网、互通 性和电子战威胁的变化。
SINCGARS电台技术指标
数据通信能力：75b/s~16kb/s(频率键控或数字方式) 自检方式：微机控制加LED显示 调谐方式：全电子式 电池：平衡式锂电池
背负式12V DC 车载式28V DC，符合MIL-STD-1275 机载式28V DC，符合MIL-STD-704 工作温度：车载式 -60℃~+125℃
SINCGARS电台的组成
SINCGARS电台采用模块结构，背负台和车载台的收发信机 模块中的RT-1439收发单元相同，由RT-1439收发单元加上 其他各模块就可组成背负电台和车载电台。
应 用 一 个 16 键 的键盘输入来 改变频率，取 代了老一代设 备中采用刻度 改变频率的做 法，大大改善 了用户选择频 率的性能。键 盘上有一个液 晶显示板。
等抗干扰技术，采用加密技术 ③ 频段宽，波段间隔小，可用波道多，电台之间的兼容性和
互通性好，便于组织战术协同通信 ④ 普遍采用频率合成技术，缩小波道间隔，减少波道选择时
间；采用软件编程，增大预置波道的存储和自动选择能力 ⑤ 大量采用微小型化器件和集成电路，功耗小，体积和质量
明显减小，可靠性大大提高
SINCGARS电台的的现状及发展趋势
发射机特性：输出功率 4.5W(背负式) 4.5W，50W(车载式) 10W(机载式)
噪声响应 100dB 频偏 ±6.5kHz 通信距离：背负式 8km 车载式近距离为8km；远距离为35km 机载式 35km
SINCGARS电台的特点
➢ SINCGARS电台具有以下特点： ① 综合性强，主要体现在多频段和多功能方面 ② 大量采用跳频自动信道搜索、自适应天线调零、猝发传输
机载式 符合MIL-E-5400类1A 体积：8.5cm*23.7cm*37cm(高*宽*深)(不含COMSEC模块) 质量：8.3kg(不含COMSEC模块)
SINCGARS电台技术指标
接收机特性：噪声系数 10dB 镜像抑制 80dBm(最小) 中频抑制 100dBm(最小) 音频输出 50mW/600Ω
精同步—主动法
4.275ms
tTOAR
由已实现精同步成员确定的要实现 精同步成员的询问消息到达时间
消息的传播时间
由要实现精同步的成员确定的已实 现精同步成员的应答消息到达时间
两个成员之间 的初始时钟偏 差，即要实现 精同步的成员 校正误差
tp tTOAI
系统的组成
按计划JTIDS 系统有四种终端： Ⅰ类终端为指挥和控制终端，用于大型的空中，地面和水面
指挥平台，如E-3A空中预警机、地面对空战术控制中心和海 军指挥舰战术数据系统等； Ⅱ类终端为战术终端，用于各种战术飞机、小型舰艇、地面 部队司令部及PJH（PLRS和JTIDS混合系统）的综合通信、 导航、识别终端。 Ⅲ类终端为小型终端，用于导航、遥控飞机、地面车辆及单 兵背负及小型船只等； Ⅳ类终端为自适应地面和海上接口终端，用于地面和海上中 心和指挥所，这种终端将JTIDS的信息转化为指挥和控制中 心使用的通信信息格式，I类终端是这种终端的组成部分 。
三． 数据传输 美国陆军有其专用在30MHz~88MHz范围的
SINCGARS系列的话音/数据电台。其中包括 PRC-119A背负电台、VRC-87A、VRC-88A、 VRC-89A、VRC-90A、VRC-91A和VRC-92A车 载无线电台。
SINC百度文库ARS电台的的现状及发展趋势
四． 战术互联网 由ITT和通用动力公司开发的SINCGARS SIP试图提