跳频通信系统设计及同步捕获研究与仿真

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1、硕士学位论文题目:跳频通信系统设计及同步捕获研究与仿真研究生姜恩光专业信号与信息处理指导教师张福洪副教授完成日期2013年1月杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：年月日学位论

2、文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日杭州电子科技大学硕士学位论文跳频通信系统设计及同步捕获研究与仿真研究生：

3、姜恩光指导教师：张福洪副教授2013年1月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterFrequencyHoppingCommunicationSystemDesignandResearchofSynchronizationAcquisitionCandidate:JiangEnguangSupervisor:ViceProf.ZhangFuhongJanuary，2013杭州电子科技大学硕士学位论文摘要现代战

4、争中，电子战的作用越来越突出，交战双方的电子对抗异常激烈。在复杂的战场对抗环境中，为了进行准确的指挥，争夺战争主动权，抗干扰能力成为军用无线通信设备的必然要求。跳频通信以其良好的抗衰落、抗干扰性能被广泛应用于军事通信领域，成为军用电台的主要工作方式。跳频同步是跳频通信中的关键技术，是系统正常工作的前提。所谓跳频同步，指的是收发双方在相同的时间点上（同一跳频周期内）使用相同的频率进行跳频信号的发射和接收。如何快速、准确地建立跳频同步直接决定了通信系统的整体性能，也是当前跳频技术研究的重点。本文提出了一

5、种快速跳频通信系统的整体设计方案，通过Matlab/Simulink进行建模并仿真，验证方案的可行性。在所建立系统仿真模型的基础上对跳频系统的抗干扰性能和跳频同步捕获问题展开研究。本文首先介绍了跳频技术和同步捕获技术的发展现状和研究趋势，跳频通信的基本原理以及相关理论背景。然后采用分模块的方式对跳频系统进行设计，系统主要由传输信号生成模块、跳频载波生成模块（发射端、接收端）、信道模块、同步捕获及识别模块、同步跟踪模块、解调模块和误码分析模块构成。在传输信号生成模块中给出信号的基带帧结构，方便后续处理

6、。通过Matlab/Simulink对设计方案进行仿真，仿真结果表明，该跳频系统可在较低的信噪比条件下完成信号传输。再对对4种常见的人为干扰类型进行建模，将干扰加入到信道模块中，通过仿真来研究系统在这几种干扰下的通信能力。相比于常规通信体制，跳频通信具有较强的抗人为干扰能力。同时，提高跳频速率以及跳频频率范围也有助于提高系统的抗干扰能力。最后深入研究了跳频通信系统的同步捕获技术，设计了两种同步捕获方案：快速扫描式自同步法和时间信息TOD同步字头法。在所建立的Simulink系统仿真模型中验证了这两同

7、步捕获方法的有效性。当跳频序列的周期较短时，两种同步方式均能快速建立收发同步，完成可靠通信；当跳频序列的周期很长时，TOD同步字头法能快速建立同步，实现信息的正常传输，而快速扫描式自同步法则需要很长的同步时间，无法满足通信需求。但是快速扫描式自同步法相比于TOD同步字头法，具有更好的抗跟踪、截获性能，实现简单，因此在实际通信系统的设计中，应该根据具体情况选择不同的同步捕获方案。本文的设计和研究对于跳频技术的实际工程应用具有一定的参考价值。关键词：扩频通信，跳频通信，仿真，同步捕获，抗干扰，TOD，M

8、atlab/SimulinkI杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTInmodernwarfare,electronicwarfaremakesanincreasinglyprominentrole,electroniccountermeasurebetweenthetwowarringsidesisfierce.Inordertomaketheaccuratecommandandcompetefortheinitiativeinthecomplexbattle