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跳频通信系统的仿真研究
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摘要： 快跳频通信是扩频通信的一种实现方式，在抗干扰和保密性方面，它是扩频通信中很好的通信方式。利用MATLAB实现快跳频通信系统的仿真，并用于课堂教学，取得较好的效果。
关键词： 跳频通信系统 电子对抗 计算机仿真
一、跳频系统概述
跳频通信系统的收发双方通过按照预定的频率工作，瞬时工作在一个频率上，长时间工作在一个宽的频率上。经过调制后的信息信号，载波的频率实时变化，这个变化的规律是收发双方事先约定好的。每发送一次信息或几次信息，载波的频率改变一次。当接收端接收到信号后，由于其工作频率与发射端相同，这时的接收机工作与普通接收机没有区别。只是接收机要从发射的信息中提取出频率跳变的信息，以便与发射机同步工作到相同的频率上。这个过程称为解跳，解跳后的工作方式与常规通信接收方式相同。
二、跳频信号的发送和接收
(1)跳频信号的发送
跳频通信系统与常规通信系统最大的不同是，常规通信系统的工作频率是恒定的，而跳频通信系统的工作频率是随时变化的。因此，跳频通信系统的发射端在工作时，需要先将预先设定好的频率跳变方式“告诉”接收方，使得接收方按照发射端的指令进行频率的改变。因此，只要将常规的通信系统加上一个跳频器，就是一个跳频通信系统。
(2)跳频信号的接收
跳频通信信号的接收要求与发射端工作在同一个频率上。因此跳频通信的接收端需要首先与发射端同步，按照相同的频率进行跳变，这个同步称为跳频图案。一般而言，跳频的图案是需要更新的，以免被第三方长时间侦收后找到规律。因此，无论是发射还是接收，对跳频通信系统而言，跳频器都是最重要的。
三、跳频系统仿真程序及仿真结果
(1)跳频序列
原则上，跳频序列越随机越好。常规的跳频序列有m序列、Gold序列等。Gold码是由两个m序列进行组合运算得到，组合的目的使得随机码的长度变长。对于图1的原理框，两个m序列的向量分别为[0;1;0;0;1]和[1;1;0;1;1]。
图1 Gold码的时域波形图
(2)快跳频通信系统的仿真结果
跳频信号的输出仿真图，在快跳频系统的设计中，要求在一个码元内实现载波频率的两次跳变，所以在设计中，取得扩频脉冲的频率是信号信息频率的两倍，仿真的结果如图2所示。
图2 跳频信号的输出波形图
(3)快跳频系统的误码率仿真结果
跳频信号的输出仿真图，在快跳频系统的设计中，要求在一个码元内实现载波频率的两次跳变，所以在设计中，取得扩频脉冲的频率是信号信息频率的两倍，仿真的结果如图3。
门限值=2 门限值=5 门限值=6 门限值>7
图3 跳频通信系统的误码率
参考文献：
[1]Zhang Z L，Yi Z.Extraction of a source signal whose kurtosis value lies in a specific range[J].Neurocomputing，2006，69(7-9)：900-904.
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[4]Amari S.Adaptive Blind Signal and Image Processing[M].New York：Wiley，2001：165-202.
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