宽带短波通信中快跳频ofdm系统的设计与实现

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1、宽带短波通信中快跳频OFDM系统的设计与实现**甘君心，唐碧华，毕卫松5（北京邮电大学电子工程学院，北京100876）摘要：本文设计了一种能在宽带短波环境下表现良好的FFH-OFDM（快跳频OFDM）系统。针对采用块状导频结构的OFDM系统设计了相应的FFH和OFDM结合方式，使得在一个符号间隔内，并非所有子载波都参与跳频，而只有数据符号间发生跳频，为FFH-OFDM系10统的实际应用提供了理论基础。同时，通过引入跳频粒度（G）的概念来实现不同跳频间隔（分集程度）的选择。在宽带短波信道条件下将快跳频OFDM系统与普通OFDM

2、系统性能进行了仿真对比，结果表明本文设计的FFH-OFDM系统较之普通OFDM系统有着较大的性能增益。关键词：OFDM；快跳频；宽带短波信道15中图分类号：TN911.72DesignandImplementationofFFH-OFDMSystemforWidebandShort-waveCommunicationGanJunxin,TangBihua,BiWeisong20(SchoolofElectronicEngineering,BeijingUniversityofPostsandTelecommunication

3、s,Beijing100876,BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,Beijing100876)Abstract:Inthispaper,aFFH-OFDM(FastFrequencyHoppingOFDM)systemwhichisfittothewidebandshort-wavecommunicationsisproposed.TodesignanappropriateFFH-OFDMmodeforOFDMsystemswithblockpilotstructur

4、es,itcanprovideatheoreticalbaseforitspractical25application.Atthesametime,thispaperproposedthetheoryofGbywhichwecanchangethefrequencyhoppinginterval.ThenthispapermakesacomparisonoftheproposedFFH-OFDMsystemandtheordinaryOFDMsysteminthebroadbandshortwavechannelcondit

5、ions,andtheresultshaveprovedthattheproposedsystemhasbetterperformance.Keywords:OFDM;FFH;widebandshort-wavechannel300引言随着无线通信技术的发展，人们对通信速率的要求越来越高，短波通信也不例外，再加上频谱资源日渐紧张，宽带短波通信系统的研究与应用势在必行。正交频分复用技术（OFDM，OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）是对抗多径衰落的一种有效的调制[1][2]35技术，

6、非常适用于短波通信。国内外诸多机构从未停止过OFDM技术在短波通信领域的应用研究。但是OFDM技术应用于宽带短波通信领域时，由于短波信道环境的影响，性能依然难以满足要求，FFH-OFDM技术正是在这个背景下应运而生的。FFH-OFDM技术通过在OFDM符号内进行频率分集，从而使系统性能大大提高，同时避免了信道编码，故可以大大提高有效信息传输速率。另一方面，短波通信在军事领域内应用广泛，因而对保密性有40着很高的要求，而FFH-OFDM解调时，需要知道调制的跳频图案，可以增强信号保密性。FFH-OFDM是在一个OFDM符号时间

7、内，不同的采样时刻将一个发送数据调制到不同作者简介：甘君心(1988-)，男，硕士研究生，主要研究方向：无线通信等通信联系人：唐碧华（1964-），女，教授，主要研究方向：无限传感器网络等.E-mail:bhtang@bupt.edu.cn-1-的子载波上。OFDM调制技术要用到IFFT变换，并且该变换是通过变换矩阵来完成的，实际系统中，为了避免相邻频带的干扰，在频域两侧要设置保护间隔，同时，直流载波也要设45置为空载波。这样，在设计FFH-OFDM系统时，就要在用到IFFT变换的基础上，避免保护间隔和直流载波发生跳频，同时

8、又要避免发送数据跳频到保护间隔和直流载波的位置。针对上述的问题，本文将设计一种结合方式，使OFDM和FFH两种技术能够完美的结合在一起。1FFH-OFDM原理[3]50T.Scholand和T.Faber等人在2005年提出了FFH的概念。在OFDM的调制方式中，IFFT变换后得到的是不同