差分跳频通信技术应用探讨

跳频频率字
Ｆ
产生 模块 ｌ ： ’
Ｉ
发生模块 ＿ — —
Ｆ ｎ ＝ Ｇ（ Ｘ ｎ 。 Ｆ ｎ — １ ）
频率发生模块
Ｉ
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ｒｎ 一１
Ｉ
频频 带 的覆盖 ，同时使频 率合 成
产 频 生 模 时 序 块 Ｉ
跳 ｒ ＿ ＿
ｌ
删 濮 块
ｎ， Ｆｎ－ Ｇ（ Ｆ ｎ ＝
相 关器 中 ，对帧头 进行 检测 。
由于采 用了差分跳频体 制 ，基于该技术 的通信 系
统具 有 了很 多突 出的优 势 。 跳频 关键 技 术 中的 Ｇ 函数 具 备 了产 生跳 频 图案 和 数据 信 息的 调制 解调 功 能 ， 因此不 需要 传统 跳 频 通信 系统 的 ＰＮ 码发生 器等 相应 电路 ，省去 了调制 与 解跳 过 程 。
可 以极 大的 提高 抗跟 踪式 干扰 和 多径干 扰 的能 力。 采 用 了类似软 件 无线 电的 体 系架构 。
ＤＤ Ｓ方案。随着 Ｄ Ｄ Ｓ（ 直接 数字合成 ）技术的发
展 ， 目前 国内产 品中使用的 ＤＤＳ芯 片内部 时钟高达
１ ＧＨＺ ，可以满足 ３ ～２ ２ ５ ＭＨＺ 乃至更高和更低频段 的频 率合 成的 要求 。
１ 概 述
我们接触到 的绝大 多数 无线通信 系统都是 固定载 波频率 的通 信 系统 ，比如 中、短波 广播 、调频 广播 、 对讲机 等 ，这些 系统都是 使 用 固定 的频率 进行 通信 ， 即定频 通信 系统 。定频 通信 系统的 优点是普 及率高 、
设备成熟 ，但 是其不足也显而 易见 ，定频 系统抗干扰 能 力差 ，传输 和接收质量 无法 得到更有效的保 障。 同
作 者 简 介 ： 周 涛 国 家 新 闻 出 版 广 电总 局 无 线 电台 管 理 局 技 术 工 程 处 工 程 师
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第 ３期
差 分跳频 通 信技 术应 用 探讨
由于射频频率的相关性就代表数据信息 ，只要频率 能实现高速跳变 ，就可实现数据的高速率传输。５ ０ ０ ０跳 ／秒的高跳速速率 ，使每跳的驻 留时间小于 ２ ０ ０“ Ｓ，
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器 的换频 时 间不至 于成 为设备 的
性能 瓶颈 。 （ ２）接收机 。
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由于 ＤＤＳ技 术本身的特性 ，在整个 工作频带 内， 其频 率 切换 的 速度 几乎 只 受接 口速 率 的影 响 ，因此 可 以做到 很高 的跳 频速率 。 高速 Ｄ ＡＣ ＋高 中频 ＋混频器方案。一般来说 ，差
分跳 频 通信 设 备的 跳频 带 宽都 不 会太 宽 ，大致 在 数 十兆赫兹 以下 。随 着高速 ＤＡ Ｃ技 术的发展 ，百兆级 的Ｄ ＡＣ已经出现 ，可以实现数十
差 分跳频技 术是近年 出现 的一种新 型扩 频通信技 术 ，它集跳频 图案 、信息、 调制 与解调 等功 能干 一体 ， 构 成 与传 统 跳频 技 术完 全 不 同的技 术体制 。差 分跳 频 主 要应 用 于短 波通 信 设 备 中 ，它 以数 字信 号 处理 技 术为基础 ，采 用 了差分跳频 、异步跳频 、宽带接收 等 多项先 进技 术 ，其 系统构 成如 图 １所示 。 在 发送端 ，信 息序列在差 分跳频码发生 器与跳频 频 率进 行 相 关编 码 ，从频率 集 中映射 出要 发送 的频 率 ，再 经频 率 合成 器形 成 相应 的 跳频 信号 ，送 入信
图 １ 差 分跳 频技 术 系 统构 成
道 。差分跳 频系统的数据采 用 “ 帧”的形式传输 ，每 帧 包括 一组 载 有待 传送 数 据 和相 对应 帧头 的跳 频信
时 ，定频通信 系统 由于频率 固定 ，所以频率 一旦被锁 定 ，那么通信 内容的安全性也 无法得到保障 ，不适用 于某些特殊的 无线通信要求 。相 比较而 言 ，跳频通信 技 术 采 用一 定 的策 略 实现 了频 率 的跳 变 ，从技 术 角
内蒙古广播与 电视技术 ２ ０ １ ３ 年 第３ ０卷 第 ３期 １ ８ ～２ ０
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差 分 跳 频 通 信 技 术 应 用 探 讨
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【 摘 要 】差分跳 频技 术是 近年 出现 的一种 新型扩 频通信技 术 与定频通信 技术及传 统跳频技 术 不同，它
度既 提高 了 系统 的 抗干 扰性 能 ，又很 大 程 度的 提升 了通 信内 容安 全性 。
号 。帧头表 示一帧数据的开 始 ，数据块的长度 由发射
端和 接 收端共 同决 定 。 在接收端 ，系统采取异 步接收的方式 。首先 ，接 收到 的模拟信号进 行 Ａ／ Ｄ 转换 ，将转换的数据送 入 差 分跳 频 信号 监测 器进行 频率 分析 ，得 到发送 跳 频 信 号频 率 ，然 后进 行 差分 解跳 ，即可 解跳 出原始 数 据 。差 分 跳频 信号 监 测 器将 信号检 测 值输 入 到帧 头
集跳频 图案 、信 息调 制与解调 等功 能于一体 ， 目前 主要应 用于短 波通信 中。本 文 旨在介绍 引入这个新 的技 术 ，
并根据 短 波通 信 的技 术特点 ，分析 典 型 的应用设 计 方案 ， 同时对 系统 的抗 干扰等 性 能做 了分析 。
【 关 键 词 】差 分 跳 频 短 波 通 信 抗 干 扰
２ 应 用 分 析
如图 ２所示 ，这是一个典 型的差分跳频 通信 系统 设 计方 案 。
跳 频
ｉ
Ｉ
晕帚
坝
兆赫 兹频 段 内的频率 捷 变 ，足 以 满足 差分 跳频 通信 系统 的要求 。 通过 改变 频 率合成 器 的频率
可 以使通 信设 备实现 对 整个通信 频带覆盖 ，通过高速 ＤＡＣ实现跳