跳频多址(fhma)技术综合研究

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1、跳频多址（FHMA）技术综合研究廖建国摘要：FHMA技术是近年来发展极其迅速的热门技术，它属于多址传输的范畴，文中先对几种常用的多址技术进行分析，尤其码分多址（CDMA），通过对比阐述FHMA技术，重点对该技术的跳频原理、跳频方法、多址技术及信号接收和发送等特性进行了研究，分析表明，FHMA具有很好的抗干扰性、保密性、易扩展性，在实践中，运用灵活，具有广阔的应用空间。通过该研究，对深入掌握、灵活运用和进一步拓展FHMA技术将提供一定理论参考和帮助。［关键词］FHMA；多址技术；CDMA；键控技术0引言扩谱技术

2、中最常用的是直接序列（DS）扩谱和跳频（FH）扩谱两类。扩谱（或叫扩频）系统有三大特点，即：抗拒能力强（抗干扰、抗多径效应及抗噪声能力等）；信息在宽带噪声中隐蔽，用简单方法不易获取，安全性强，加密后尚可进一步保密；能够实现多路传输或多址通信。正因为这些特性，扩频技术在实践工作中被广泛应用，而跳频多址技术则是近年来发展极其迅速的扩频技术，因此，掌握其工作原理、跳频方法、多址技术及信号接收和发送等特性，对更好的运用该技术将起到很大帮助。1几种常用多址技术多址是指在公用信道中，广域分布着的一些用户终端按一定方法分配

3、地址，常用的有：频分多址FDMA，时分多址TDMA和码分多址CDMA以及跳频系统中的跳频多址FHMA等[1]。在这里，先就多址和多路两个概念进行说明，通常，大多认为多址和多路含义相同，即共享通信信道频谱。其实有差异。可以认为多路是多址的一种特殊情况，多路是通过信道两端的公用硬件设备，将公用传输设施或公用信道划分为各用户专用的子信道，多路原用于有线，后来用于微波接力，多路设备是多路多点网的星形中心，如图1(a)所示。多址是公用传输设备或公用信道按软件程序控制各用户传输的过程，该软件程序一般存在终端的存贮器中，多

4、址通常是无线广播方式，当然有线亦可，在用于有线时则为多址多点网形式（具有单一的公用传输信道），如图1(b)、1(c)所示。图1多路和多址网络结构多路的终端可以是“哑”终端（功能简单的不灵活终端）或智能终端（能独立对发送的数据信息编址，可自行组成地区LAN的终端），但其工作均依赖于集中的公用硬件设备，如多路器或集线器等。而多址的终端是智能终端，对通信信道的实际位置不受限制，应用分布式软件程序完成。两者终端流程如图2所示。图2多路和多址终端流程图1.1频分多址（FDMA）它指一定数量的用户同时按不同频率传输信息，

5、即：按不同频率分配地址，所传输的信息可以是模拟信号或数字信号，通常是采取固定分配方案，而不是随机或动态分配。否则，就必须用频率合成器分隔频率，各用户之间可不实时协调或同步，但存在总频谱利用率不高，效率较低等问题，由图3(a)所示，每个话音信道为窄带（如20KHz）信道。如：北欧蜂窝移动无线系统NMT系统（450MHz）就是FDMA制。1.2时分多址（TDMA）它指一定数量的用户使用同频在不同时间传输信息，即：按不同时间分配地址。按时间分配地址可借助于微机软件按顺序控制信息流程而实现，故时分多址可以说是按时间分

6、配的串行流程，如图3(b)所示。与FDMA相比，频谱利用相对较高，用户还可以根据需要自行调整在频谱内的实用频段，但各用户必须保持协调，以免两个或多个信息冲突，语音信道使用宽带（如4MHz）以及具有低误码率等特性[2,3]。法德联合建立的第二代全数字化蜂窝网CD-900（System12中应用）就采用了TDMA的数字话和数据传输。(a)FDMA(b)TDMA(c)CDMA图3频分、时分、码分三种多址示意图1.3码分多址（CDMA）[4,5]它指同一时间利用同样频谱的大量用户，依靠独特码对每个信号逐个编码处理，互

7、不干扰的并行传输信息，即：大量用户同时、同频、不同伪随机序列编码所实现的多址。由于它符合扩频系统的主要特征，因此，也称为扩频多址（SSMA）。但SSMA和CDMA并不是同一个概念。作为CDMA工作的SSMA，必须是各用户使用其独特的专用码序列与数字数据一起调制到载波上的多址方案，不具备这种共同调制性能的SSMA不能叫CDMA，并且，还要与卫星交换多址（SSMA）区分。CDMA网络各用户之间不需要准确的时间同步或频率同步，这和FDMA要求各频段协调，TDMA要求各时间协调不同，并且，CDMA与FDMA、TDMA

8、相比，易于增减而调整用户量。如果用户传输信息占时不长时，用户量更多，若采用信道编码技术，同时通信的用户量还可进一步增加。总之，系统的用户吞吐量更有保证。由于它是一种扩频多址，故能与其它传输同时共享同一频段而互不干扰，CDMA类似完全随机存取法（AloHa法），但不存在AloHa法在两个或多个节点同时传输时将可能发生“撞击”冲突而必须全部重发的危险，故CDMA比AloHa法更优越些。2跳频多址与CDM