跳頻通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)及同步捕獲研究與仿真.pdf

1、現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，電子戰(zhàn)的作用越來越突出，交戰(zhàn)雙方的電子對(duì)抗異常激烈。在復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)對(duì)抗環(huán)境中，為了進(jìn)行準(zhǔn)確的指揮，爭(zhēng)奪戰(zhàn)爭(zhēng)主動(dòng)權(quán)，抗干擾能力成為軍用無線通信設(shè)備的必然要求。跳頻通信以其良好的抗衰落、抗干擾性能被廣泛應(yīng)用于軍事通信領(lǐng)域，成為軍用電臺(tái)的主要工作方式。跳頻同步是跳頻通信中的關(guān)鍵技術(shù)，是系統(tǒng)正常工作的前提。所謂跳頻同步，指的是收發(fā)雙方在相同的時(shí)間點(diǎn)上（同一跳頻周期內(nèi)）使用相同的頻率進(jìn)行跳頻信號(hào)的發(fā)射和接收。如何快速、準(zhǔn)確地建立跳頻同步

2、直接決定了通信系統(tǒng)的整體性能，也是當(dāng)前跳頻技術(shù)研究的重點(diǎn)。
　　本文提出了一種快速跳頻通信系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案，通過Matlab/Simulink進(jìn)行建模并仿真，驗(yàn)證方案的可行性。在所建立系統(tǒng)仿真模型的基礎(chǔ)上對(duì)跳頻系統(tǒng)的抗干擾性能和跳頻同步捕獲問題展開研究。
　　本文首先介紹了跳頻技術(shù)和同步捕獲技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和研究趨勢(shì)，跳頻通信的基本原理以及相關(guān)理論背景。然后采用分模塊的方式對(duì)跳頻系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)主要由傳輸信號(hào)生成模塊、跳頻

3、載波生成模塊（發(fā)射端、接收端）、信道模塊、同步捕獲及識(shí)別模塊、同步跟蹤模塊、解調(diào)模塊和誤碼分析模塊構(gòu)成。在傳輸信號(hào)生成模塊中給出信號(hào)的基帶幀結(jié)構(gòu)，方便后續(xù)處理。通過Matlab/Simulink對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果表明，該跳頻系統(tǒng)可在較低的信噪比條件下完成信號(hào)傳輸。
　　再對(duì)對(duì)4種常見的人為干擾類型進(jìn)行建模，將干擾加入到信道模塊中，通過仿真來研究系統(tǒng)在這幾種干擾下的通信能力。相比于常規(guī)通信體制，跳頻通信具有較強(qiáng)的抗人為干擾

4、能力。同時(shí)，提高跳頻速率以及跳頻頻率范圍也有助于提高系統(tǒng)的抗干擾能力。
　　最后深入研究了跳頻通信系統(tǒng)的同步捕獲技術(shù)，設(shè)計(jì)了兩種同步捕獲方案：快速掃描式自同步法和時(shí)間信息 TOD同步字頭法。在所建立的Simulink系統(tǒng)仿真模型中驗(yàn)證了這兩同步捕獲方法的有效性。當(dāng)跳頻序列的周期較短時(shí)，兩種同步方式均能快速建立收發(fā)同步，完成可靠通信；當(dāng)跳頻序列的周期很長(zhǎng)時(shí)，TOD同步字頭法能快速建立同步，實(shí)現(xiàn)信息的正常傳輸，而快速掃描式自同步法則需