基于-Matlab跳频扩频系统设计

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1、1、跳频扩频通信系统的基本原理跳频（FH，FrequencyHopping)用一定码序列进行选择的多频率频移键控。也就是说，用扩频码序列去进行频移键控调制，使载波频率不断跳变，所以称为跳频。简单的频移键控如2FSK，只有两个频率，分别代表传号和空号。而跳频系统则有几个、几十个甚至上千个频率，由所传信息与扩频码的组合去进行选择控制，不断跳变。跳频扩频（FrequencyHoppingSpreadSpectrum,FHSS）利用整个带宽（频谱）并将其分割为更小的子通道。发送方和接收方在每个通道上工作一

2、段时间，然后转移到另一个通道。发送方将第一组数据放置在一个频率上，将第二组数据放置在另一个频率上，以此类推。跳频扩频系统就是用伪随机码序列构成跳频指令来控制频率合成器，在多个频率中进行有选择的频移键控。与直扩系统相比，跳频系统中的伪随机序列并不直接传输，而是用来选择信道。跳频系统的组成框图如图1所示。信息解调信道扩频解调PN码发生器A频率合成器BPN码发生器B信息调制扩频调制频率合成器A噪声............图1跳频通信系统框图2、跳频扩频通信系统的特点(1)抗干扰性强、误码率低...由于利

3、用了扩展频谱技术，将信号扩展到很宽的频带上，在接收端对扩频信号进行相关处理即带宽压缩，使其恢复成窄带信号。对干扰信号而言，由于与扩频信号不相关，则被扩展到一个很宽的频带上，使之进入信号通频带内的干扰功率大大降低，因而具有较强的抗干扰能力。扩频通信系统扩展的频谱越宽，即扩频增益越高，其抗干扰能力也就越强。对大多数人为干扰而言，扩频系统都具有很强的对抗能力。由于扩频系统优良的抗干扰性能，误码率很低，正常条件下可低到10-10,最差条件下约10-6，完全能满足国内相关系统对通道传输质量的要求.(2)安全

4、保密、隐蔽性好扩频通信也是一种保密通信。由于扩频信号在在相对较宽的频带上被扩展了，单位频带内的功率很小，信号湮没在噪声里，一般不容易被发现，隐蔽性好。有的系统可在-20～-15dB信噪比条件下工作，对方很难测出信号的参数，从而达到安全保密通信的目的。扩频信号还可以进行信息加密，如要截获和窃听扩频信号，则必须知道扩频系统用的伪随机码、密钥等参数，并与系统完全同步，这样就给对方设置了更多的障碍，从而起到了保护信息的作用。(3)可进行多址通信在发送端，充分利用各种不同码型的扩频码序列之间优良的自相关特性

5、和互相关特性进行扩频调制，在接收端利用相关检测技术进行相关解扩提取出有用信号，就可以实现多个用户共享给定频带的码分多址技术。虽然扩频系统占据了很宽的频带来完成信息的传输，但其很强的多址能力保证了它的高的频谱利用率，其频谱利用率比单路单载波系统还要高得多。这种多址方式组网灵活，入网迅速，适合于机动灵活的战术通信和移动通信。(4)抗多径干扰无线通信中抗多径(发射的信号经多条不同路径传播)干扰一直是难以解决的问题，利用扩频编码之间的相关特性，在接收端可以用相关技术从多径信号中提取分离出最强的有用信号，也

6、可把多个路径来的同一码序列的波形相加使之得到加强，从而达到有效的抗多径干扰。（5）精确测距在扩频通信中如果扩展频谱很宽，则意味着所采用的扩频码速率很高，每个码片占用的时间就很短。当发射出去的扩频信号在被测物体反射回来后，在接收端解调出扩频码序列，然后比较收发两个码序列相位之差，就可以精确测出扩频信号往返的时间差，从而算出二者之间的距离。测量的精度决定于码片的宽度，也就是扩展频谱的宽度。码片越窄，扩展的频谱越宽，精度越高。...2、基于Matlab的跳频扩频通信系统的建模与仿真对于跳频扩频通信系统，

7、主要包括信源发出的基带信号、发送端产生的扩频码（PN码）、频率合成器产生待调制的载频信号、FSK或ASK调制（本系统采用FSK调制）、接收端产生相同的扩频码、频率合成器产生和发送端相同的载波信号、FSK解调。其中频率合成器产生的载频信号频率受到扩频码的控制，本此设计中由频率合成器产生1000Hz、1050Hz和1120Hz三种频率的载频。跳频通信仿真程序流程图如图2。信号传输产生相同载频信号FSk解调低通滤波数据输出结束开始输入基带信号产生载频信号FSK调制带通滤波...源程序如下：clcclea

8、rall%跳频通信过程%给出3个频点，滤波后仅对第一个频点进行解扩%初始化Ts=0.00001;fs=1/Ts;ENDTime=2-Ts;%2s%产生信源输出的信息序列（双极性不归零）Tm=0.25;fm=1/Tm;%码率[u,time]=gensig('square',2*Tm,ENDTime,Ts);y=2*(u-0.5);figure(1)plot(time,y);title('信源输出的信息序列')xlabel('time(sceonds)')axis([02-22])%F