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跳频通信系统的仿真研究

时间:2022-10-26 08:16:14 通信工程毕业论文 我要投稿
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跳频通信系统的仿真研究

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跳频通信系统的仿真研究

        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.

  [2]A.K.Barros,A.Cichocki.Extraction of specific signals with temporal structure. Neural Comput,2001,13(9):1995-2003.

  [3]Zhang Z L,Yi Z.Robust extraction of specific signals with temporal structure [J].Neurocomputing,2006,69(7):888-893.

  [4]Amari S.Adaptive Blind Signal and Image Processing[M].New York:Wiley,2001:165-202.

  [5]Hyvarinen A,Karhunen J,Oja E.Independent Component analysis[M].New York:Wiley,2001:188-191.

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