基于matlab的跳频通信系统的仿真

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1、摘要跳频通信系统是一种典型扩展频谱通信系统，它在军事通信、移动通信、计算机无线数据传输和无线局域网等领域有着十分广泛的应用，已成为当前短波保密通信的一个重要发展方向。本文介绍了跳频通信系统的基本工作过程，从跳频系统的结构组成、工作原理、主要技术指标、跳频通信系统的解跳和解调等方面阐述了跳频通信基本原理,并对跳频通信系统的抗干扰技术及其性能进行了仿真研究和理论分析。本文从理论上分析了跳频通信系统的抗干扰性能,其组成部分包括信号生成部分、发送部分、接收部分、判决部分、跳频子系统模块五个部分,并以2FSK系统为例,给出了上述通信干扰样式下的误码率理论分

2、析结果，并利用Matlab中的Simulink仿真系统实现跳频系统的仿真和分析，达到了预期的效果。关键词：跳频系统;扩频通信;Matlab;Simulink仿真2目录第1章绪论11.1概述21.2跳频通信简介21.2.1跳频通信系统概述21.2.2跳频技术的应用背景和发展趋势21.3MATLAB简介31.4本文研究内容及章节安排4第2章跳频通信系统的基本原理52.1跳频通信系统的结构组成52.1.1跳频系统的发送部分52.1.2跳频系统的接收部分62.2跳频通信系统的性能指标72.3跳频通信系统的调制方式72.4频率合成器82.5跳频信号的解跳与

3、解调92.5.1跳频信号的解跳92.5.2跳频信号的解调10第3章跳频通信系统仿真及性能分析1123.1Simulink基础知识和设计开发原理简介113.1.1Simulink基础知识简介113.1.2Simulink的设计和开发113.2跳频通信系统仿真模型的建立123.3S－函数的仿真流程133.4跳频通信系统的仿真框图143.5仿真模型中示波器的仿真结果显示173.6基于源代码的跳频通信系统仿真183.7误码率分析21第4章仿真的源程序23第5章结论25参考文献262第1章绪论1.1概述扩频通信是现代通信技术的热点技术之一。扩频通信最初用于

4、军事抗干扰通信，后来又在移动通信中得到广泛的应用。扩频通信信息传输系统，有利于提高系统的抗干扰性能，改善性噪比。扩频通信方式主要有：直接序列扩频，跳频扩频，线性调频。本文主要研究跳频扩频，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。MATLAB的Simulink动态仿真环境很强大，具有方便、直观、灵活的优点[8]。MATLAB集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，构成了一个方便的、界面友好的用户环境。在这个环境下，对所要求解的问题，用户只需简单地列出数学表达式，其结果便以人们十分熟悉的数

5、值或图形方式显示出来。本文根据跳频扩频通信的原理，利用MATLAB提供的可视化仿真工具Simulink建立跳频扩频通信系统的仿真模型，研究扩频通信的特性，为研究以扩频通信为基础的现代通信提供理论依据。1.2跳频通信简介1.2.1跳频通信系统概述扩频通信，即扩展频谱通信与光纤通信、卫星通信，一般被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式，它是上世纪40年代发展起来的一种技术，用来为战争环境下的军队提供可靠安全的通信[1]。20世纪50年代，美国麻省理工学院研究成功NOMAC系统，成为了扩频通信研究发展的开端。时至今日，随着民用、军用通信事业的发展，

6、频带拥挤的矛盾日益突出。而信号处理技术、大规模集成电路和计算机技术的发展，推动了扩频通信理论、方法、技术等方面的研究发展和应用普及。扩频通信主要有以下几种方式：直接序列扩频、跳频扩频和线性调频[4]。跳频就是用伪随机码序列构成跳频指令来控制频率合成器，可以看成载波频率不断变化的多频移频键控[2]。跳频指令由所传递的信息码与伪随机序列模二相加构成，其发送频率由跳频指令随机选择。调制器将发送端的信息码序列与伪随机序列调制，频率的合成由不同的跳频图案控制。在接收端，接收到的信号与噪声经滤波后送至混频器。接收机本振信号的跳变规律与发送端相同，而且也是一频

7、率跳变信号，接收机的中频为两个合成器产生的对应的频率的频差。要使收发双方的跳频与频率合成器产生的跳变频率同步，需要收发方的伪随机码同步。经混频后，得到一个不变的中频信号，将此中频信号进行解调，就可恢复出发送的信息。261.2.2跳频技术的应用背景和发展趋势跳频通信主要用于战术无线电通信和民用移动通信，其工作方式一般以语音为主，也可传输数据。跳频通信具有良好的组网能力、低截获概率及抗干扰性,跳频技术提高了军事装备的抗截获和抗干扰能力,在军事领域得到了极大的发展,向通信对抗提出了严峻的挑战。开展跳频通信抗干扰技术的研究,寻求干扰跳频通信的方法,己成了

8、当前通信对抗领域十分紧迫而困难的任务之一[5]。随着跳频技术的不断发展，其应用也越来越广泛。在战术中，电台采用跳频技术可以提高通信抗干扰