跳频通信的跳频技术的发展 labview 怎么搭建跳频通信模型

作者&投稿:史狄 2024-07-02
跳频通信的为什么要使用跳频技术

采用跳频技术是为了确保通信的秘密性和抗干扰性。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。

跳频功能主要是:(1) 改善衰落。(2) 处于多径环境中的漫速移动的移动台通过采用跳频技术,大大改善移动台的通信质量,相当于频率分集。

随着跳频技术的不断发展,其应用也越来越广泛。战术电台中采用跳频技术的主要目的是提高通信的抗干扰能力。早在70 年代,就开始了对跳频系统的研究,现已开发了跳频在VHF 波段(30—300MHz)的低端30—88MHz、UHF波段(300MHz 以上)以及HF 波段(1.5—30MHz)的应用。随着研究的不断深入,跳频速率和数据数率也越来越高,现在美国Sanders 公司的CHESS 高速短波跳频电台已经实现了5000跳/秒的跳频速率,最高数据数率可达到19200bps。此外,CHESS跳频电台与一般的跳频电台还有所不同,它以DSP 为基础,采用了差动跳频(DFH)技术。通过现代数字处理技术,CHESS跳频电台较好解决了短波系统带宽有限(导致数据速率低的原因)、信号间相互干扰、存在多径衰落等的问题。同时,它的瞬时信号带宽很窄,对其它信号的影响很小。可以看到,实现更高跳速、更高数据速率的跳频电台正是跳频通信系统的未来发展方向,软件无线电的概念也已逐渐应用到新型的跳频电台中。短波自适应跳频电台已经在当前的军事通信中占有了很重要的一部分。与VHF/UHF频段不同,短波信道有许多固有特点,例如,受多径时延、幅度衰落、天气变化等因素的影响,信道条件变化莫测。但是随着各种新技术的出现,短波通信的可靠性得到了技术上的保证,而自适应跳频技术就是这些新技术中的一种。它通过分析波段上的频率占用率,自动搜索无干扰或未被占用的跳频信道进行跳频,不仅避免了自然干扰,也不会受到短波频谱大量占用的影响。它会根据需要自动地改变跳频序列,有效的适应恶劣环境。它在海湾战争中体现出的优越性引起了各国的高度重视。
在现有的DS/CDMA 系统中,远近效应是一个很大的问题。由于大功率信号只在某个频率上产生远近效应,当载波频率跳变到另一个频率时则不受影响,因此跳频系统没有明显的远近效应,这使得它在移动通信中易于得到应用和发展。在数字蜂窝移动通信系统中,如果链路间采用相互正交的跳频图案同步跳频,或者采用低互相关的跳频图案异步跳频,可以使得链路间的干扰完全消除或基本消除,对提高系统的容量具有重要意义。此外,跳频是瞬时窄带系统,其频率分配具有很大的灵活性,在现有频率资源十分拥挤的条件下,这一点具有重要意义。
跳频的多址性能对于组网有很重要的意义。加拿大Laval 大学提出了在光纤网络中应用快跳频技术。该系统利用Bragg 光栅替代传统跳频系统中的频率合成器,跳速达到10G数量级。系统在30个用户,比特误码率为10-9的条件下,数据速率为500Mb/s。与采用非相干DS/CDMA 技术的光纤网络相比,同时有相同数量的用户使用时,FFH/CDMA系统的比特误码率明显优于DS/CDMA 系统。
此外,跳频技术在GSM、无线局域网、室内无线通信、卫星通信、水下通信、雷达、微波等多个领域也得到了广泛的应用。
由于跳频系统本身也存在着一些缺点和局限,如信号隐蔽性差,抗多频干扰以及跟踪式干扰能力有限等,而扩频的另一种方式直接序列扩频却有较好的隐蔽性和抗多频干扰的能力。把这两种扩频技术结合起来,就构成了直接序列/跳频扩展频谱技术。它在直接序列扩展频谱系统的基础上增加载波频率跳变的功能,直扩系统所用的伪随机序列和跳频系统用的伪随机跳频图案由同一个伪随机码发生器生成,所以它们在时间上是相互关联的,使用同一个时钟进行时序控制。意大利Telettra 公司的Hydra V 电台是采用了直接序列/跳频混合扩频技术的第一代战术电台。由于采用了直接序列扩频DBPSK 调制方式,比单独采用跳频技术多获得9dB 的处理增益,从而提高了电台的抗干扰性能。




你是否需要了解?

跳频通信是什么意思?
答:跳频是指通信频率不是固定在某一数值上,而是按照一定规律和速率来回跳变。由于跳频电台的通信频率变幻莫测,尽是用瞬时信道传输,不易遭敌窃获。即便被敌窃获也仅仅是瞬时信息,不致影响全局,因而具有很强的保密性。跳频电台的抗干扰能力也是普通电台无法比拟的。

跳频技术是什么?
答:采用跳频技术是为了确保通信的秘密性和抗干扰性,它首先被用于军事通信,后来在GSM标准中也被采纳。 跳频功能主要是: (1) 改善衰落。 (2) 处于多径环境中的漫速移动的移动台通过采用跳频技术,大大改善移动台的通信质量,相当于频率分集。 (3) 跳频相当于频率分集 GSM系统中的跳频分为基...

跳频技术的常规跳频
答: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...

无线局域网的展频
答:展频技术的无线局域网络产品是依据FCC(Federal Communications Committee;美国联邦通讯委员会)规定的ISM(Industrial Scientific,and Medical),频率范围开放在902M~928MHz及2.4G~2.484GHz两个频段,所以并没有所谓使用授权的限制。展频技术主要又分为“跳频技术”及“直接序列”两种方式。而此两种技术是在第二次世界大战中军...

直接序列扩频通信与跳频通信的区别极其特点
答:在跳频扩频中,跳频系统通过“伪随机码”的调制,使载波受一伪随机序列的控制,工作的中心频率不断跳跃改变。虽然某一时刻频谱是窄带的,但整个时间内,跳频系统在整个频带内跳变是宽带的,从而达到扩频的目的。由于频率不断变化,频率的驻留时间内都要完成一次载波同步,随着跳频频率的增加,要求的同步时间...

自适应跳频的跳频技术
答:自适应跳频技术是建立在自动信道质量分析基础上的一种频率自适应和功率自适应控制相结合的技术。他能使跳频通信过程自动避开被干扰的跳频频点,并以最小的发射功率、最低的被截获概率,达到在无干扰的跳频信道上长时间保持优质通信的目的。蓝牙和IEEE802.11/11b/11g标准的无线局域网都工作在2.4 GHz的...

跳频技术的蓝牙技术
答:2.4 GHz频段中还有802.11b,HomeRF及微波炉、无绳电话等电子设备,为了与这些设备兼容,蓝牙采用了AFH(Adaptive Frequency Hopping),LBT(Listen Before Talk)、功率控制等一系列独特的措施克服干扰,避免冲突。随着 无线电通信技术的发展,频率资源日益紧张,研究蓝牙技术所采用的频率兼容技术对有效利用...

跳频通信指的是什么?
答: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...

蓝牙技术简史:从蓝牙王到蓝牙技术联盟
答:蓝牙技术的全球适用性,不仅支持语音和数据传输,还能建立临时对等连接,抗干扰性能卓越。Hedy Lamarr的创新跳频技术对蓝牙发展产生了深远影响,她也因此被誉为"CDMA之母"。蓝牙的核心组件分工明确:基带负责数据传输的高效编码和解码;无线射频在2.45GHz频段运行,确保通信的稳定性和低干扰;链路管理则负责...