跳频通信系统的解跳设计以及关键技术研究

摘要

跳频通信是扩频通信的一种，跳频通信方式是指载波受一伪随机码的控制，不断地、随机地跳变，可看成载波按照一定规律变化的多频频移键控。跳频通信技术具有优良的抗干扰性能和多址组网性能，使得它在军事通信和民用移动通信中得到广泛的应用，如GSM、HomeRF(家庭射频)和Bluetooth(蓝牙)中都应用了跳频技术。
　　 本文首先从理论上对跳频通信进行了分析，证明跳频通信的可行性和实用性，并给出跳频通信系统的特点，即拥有三个核心部分：跳频序列发生器、频率合成器和跳频同步器。接着对跳频码序列的设计和跳频同步等关键技术进行了深入研究。为了提高抗干扰能力，设计的跳频通信系统采用长短码相结合，短码引导长码的模式。本文介绍了L-G模型下跳频码的产生原理，阐明了跳频序列宽间隔处理的作用和意义，对比了由L-G非连续抽头模型产生的和将其进行对偶频带法宽间隔处理后的长跳频码的特性。跳频同步设计是跳频通信系统的核心技术，也是解跳的关键，本文对比分析了基于相关的匹配滤波器法，滑动相关法和快速淘汰法三种捕获方法。最后，通过以上理论研究本文设计了采用DDS作为跳频器，m序列作为伪随机序列，并以对偶频带法实现了宽间隔跳频，采用快速淘汰捕获法作为跳频图案同步方法实现了跳频通信系统的设计，并完成了该方案的功能仿真。仿真结果表明，该跳频解跳系统在跳频系统中性能优良。