基于matlab的fhss通信系统设计的研究djxf.docx

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1、通信专业业课程设设计二太原科技技大学课 程 设 计计（论 文）设计(论论文)题题目：基基于MAATLAAB的FFHSSS通信系系统设计计的研究究姓 名_学 号_班 级_学 院_指导教师师_20111年月日太原科技技大学课课程设计计（论文文）任务务书学院（直直属系）：华科学学院电子子信息工工程系时时间： 2011年月日学 生 姓 名名指 导 教 师师设计（论论文）题题目基于MAATLAAB的FFHSSS通信系系统设计计的研究究主要研究内容主要研究究FHSSS通信信系统的的原理及及基本工工作过程程，利用用MATTLABB中的仿仿真系统统实现FFHSSS系统的的仿真并并能直观观地显示示FHSSS通信

2、信过程。研究方法法利用MAATLAAB中的的仿真系系统实现现FHSSS系统统的仿真真，从而而直观地地观察FHHSS通通信过程程及系统统性能。主要技术术指标(或研究究目标)要求FHHSS通通信系统统要具有有抗干扰扰、FHHSS同同步、误误码率小小等特性性。教研室意见教研室主主任（专专业负责责人）签签字： 年 月 日 太原科技大学：名字起个什么目录摘要III第1章绪绪论- 11 -1.1扩扩频通信信的应用用发展- 1 -1.2FFHSSS通信- 11 -1.3设设计内容容及结构构- 11 -第2章FFHSSS通信系统原理- 44 -2.1FFHSSS通信的的概述- 1 -2.2FFHSSS通信系系

3、统工作作原理- 1 -2.2.1 FFHSSS通信系系统数学学模型- 1 -2.2.2 FHHSS通信信抗干扰扰方式- 1 -2.2.3 FHHSS通通信系统统的同步步- 11 -第3章 FHHSS通信信系统仿真- 1 -3.1 FHSSS通信信系统仿仿真模型型- 11 -3.2仿仿真结果果及分析析- 11 -第4章总总结 - 11 -参考文献献- 11 -附录- 1 -基于MAATLAAB的FFHSSS通信系系统设计计的研究究摘 要FHSSS系统是是一种典典型扩展展频谱通通信系统统，它在在军事通通信、移移动通信信、计算算机无线线数据传传输和无无线局域域网等领领域有着着十分广广泛的应应用。本本

4、文介绍绍了FHHSS系系统的基基本工作作过程，并并利用MMATLLAB中中的仿真真系统实实现FHHSS系系统的仿仿真并能能直观地地显示FFHSSS通信过过程。还还介绍了了系统设设计方法法与运行行结果,通过仿仿真结果果能直观观地观察察到FHHSS通通信系统统的性能能,有利利于研究究FHSSS通信信系统。本设计针针对FHHSS通通信系统统技术指指标的要要求，对对FHSSS通信信技术进进行了比比较全面面和深入入的研究究，设计计了低误误码率的的FHSSS同步步方案和和抗干扰扰方案。所所以本设设计介绍绍了FHHSS通通信的理理论基础础和FHHSS系系统的原原理及组组成，进进而对FFHSSS系统进进行了深

5、深入精心心的设计计。其中中主要设设计了FFHSSS通信系系统的MMATLLAB仿仿真，其其中涉及及到PNN码，频频率合成成器，BBPSKK调制解解调等仿仿真系统统。关键词：FHSSS扩频频，通信系系统，跳频系系统，仿真- 26 - 第1章 绪论论1.1 扩频通通信的应应用发展展扩频通信信，即扩扩展频谱谱通信技技术（Sprreadd Sppecttrumm Coommuuniccatiion），它的的基本特特点是其其传输信信息所用用信号的的带宽远远大于信信息本身身的带宽宽。除此此以外，扩扩频通信信还具有有如下特特征； 1、是一种数字传输方式；2、带宽宽的展宽宽是利用用与被传传信息无无关的函函数(

6、扩扩频函数数)对被被传信息息进行调调制实现现的； 3、在在接收端端使用相相同的扩扩频函数数对扩频频信号进进行相关关解调，还还原出被被传信息息。扩频技术术由于其其本身具具备的优优良性能能而得到到广泛应应用，到到目前为为止，其其最主要要的两个个应用领领域仍是是军事抗抗干扰通通信和移移动通信信系统,而FHHSS系系统与直直扩系统统则分别别是在这这两个领领域应用用最多的的扩频方方式。一一般而言言，FHHSS系系统主要要在军事事通信中中对抗故故意干扰扰，在卫卫星通信信中也用用于保密密通信，而而直扩系系统则主主要是一一种民用用技术。对对FHSSS系统统的分析析，现在在仍集中中在其对对抗各种种干扰的的性能方

7、方面，如如对抗部部分边带带干扰以以及多频频干扰等等。而直直扩系统统，即DDS-CDMAA系统，在在移动通通信系统统中的应应用则成成为扩频频技术的的主流。欧欧洲的GGSM标标准和北北美的以以CDMMA技术术为基础础的ISS-95都在在第二代代移动通通信系统统（2GG）的应应用中取取得了巨巨大的成成功。而而在目前前所有建建议的第第三代移移动通信信系统（3G）标准中（除了EDGE）都采用了某种形式的CDMA。因此CDMA技术成为目前扩频技术中研究最多的对象。从扩频技术的历史可以看出，每一次技术上的大发展都是由巨大的需求驱动的。军事通信抗干扰的驱动以及个人通信业务的驱动使得扩频技术的抗干扰性能和码分多

8、址能力得到最大限度的挖掘。展望未来，第四代移动通信系统（4G）的驱动无疑会使扩频技术传输高速数据的能力得到更大的拓展。3G设计计的目标标主要是是支持多多媒体业业务的高高速数据据传输，因因此其研研究主要要集中在在新标准准和新硬硬件的开开发。而而对于33G以后后的发展展，不同同的研究究者有不不同的观观点。1、最大大的灵活活性,应应该能够够满足在在任何时时间和地地点，通通过任何何设备都都可以实实现通信信；2、降低低成本，4G在实现比3G的传输速率高12个数量级的同时，还应该使成本降为3G时的1/10或1/100；3、个性性化和综综合化的的业务，不不仅仅是是保证每每个人都都能通过过一个终终端进行行通信

9、，而而要在人人周围的的家庭、办办公室以以及热点点地区建建立一个个通用的的信息环环境，使使每个人人都可以以根据需需要以各各种方式式获得信信息。 衡量扩频频系统的的重要指指标是扩扩频增益益，在一一定的传传输带宽宽下，要要提高有有效数据据的传输输速率就就要降低低扩频增增益，而而扩频增增益的下下降也意意味着扩扩频系统统性能的的降低，因因此要提提高传输输数据速速率，而而且不降降低扩频频系统的的性能（即即保证一一定的扩扩频增益益），就就只有提提高传输输带宽。超超宽带(UWBB)技术术可以看看作是一一种将传传输带宽宽极大扩扩展以获获得高数数据传输输速率的的扩频技技术。UUWB作作为一种种短距离离通信技技术在

10、未未来无线线通信系系统的实实现中扮扮演着重重要的角角色。1.2 FHSSS通信信 FHSSS，跳频频技术（Freequeencyy-Hooppiing Sprreadd Sppecttrumm）在同步步、且同同时的情情况下，接接受两端端以特定定型式的的窄频载载波来传传送讯号号，对于于一个非非特定的的接受器器，FHHSS所所产生的的跳动讯讯号对它它而言，也也只算是是脉冲噪噪声。FFHSSS所展开开的讯号号可依特特别设计计来规避避噪声或或Onee-too-Maany的的非重复复的频道道，并且且这些跳跳频讯号号必须遵遵守FCCC的要要求，使使用755个以上上的跳频频讯号、且且跳频至至下一个个频率的的

11、最大时时间间隔隔（Dweell Timme）为4000mss。所谓FHHSS，比比较确切切的意思思是：用用一定码码序列进进行选择择的多频频率频移移键控。也也就是说说，用扩扩频码序序列去进进行频移移键控调调制，使使载波频频率不断断地跳变变，所以以称为FFHSSS。简单单的频移移键控如如2FSSK，只只有两个个频率，分分别代表表传号和和空号。而而FHSSS系统统则有几几个、几几十个、甚甚至上千千个频率率、由所所传信息息与扩频频码的组组合去进进行选择择控制，不不断跳变变。下图图1.11为FHHSS的的原理示示意图。发发端信息息码序列列与扩频频码序列列组合以以后按照照不同的的码字去去控制频频率合成成器

12、。图1.11 FHHSS原原理图跳频图案案的伪随随机性和和跳频图图案的密密钥量使使FHSSS系统统具有保保密性。即即使是模模拟话音音的FHHSS通通信，只只要另一一方不知知道所使使用的跳跳频图案案就具有有一定的的保密的的能力。当当跳频图图案的密密钥足够够大时，具具有抗截截获的能能力。由于载波波频率是是跳变的的，具有有抗单频频及部分分带宽干干扰的能能力。当当跳变的的频率数数目足够够多时，跳跳频带宽宽足够宽宽时，其其抗干扰扰能力是是很强。这这也是它它能在WWLANN系统中中得到广广泛使用用的原因因。利用用载波频频率的快快速跳变变，具有有频率分分集的作作用，从从而使系系统具有有抗多径径衰落的的能力。

13、条条件是跳跳变的频频率间隔隔具要大大于相关关带宽。利利用跳频频图案的的的正交交性可构构成跳频频码分多多址系统统，共享享频谱资资源，并并具有承承受过载载的能力力。 FFHSSS系统为为瞬时窄窄带系统统，能与与现有的的窄带系系统兼容容通信。即即当FHHSS系系统处于于某一固固定载频频时，可可与现有有的定频频窄带系系统建立立通信。另另外，FFHSSS系统对对模拟信信源和数数字信源源均适用用。1.3 设计内内容及结结构本设计主主要研究究设计FFHSSS通信系系统，设设计要求求FHSSS通信信系统要要具有抗抗干扰、FHSS同步、误码率小等特性。对FHSS系统来说，抗干扰技术是FHSS通信系统中的关键技术

14、。它增强了FHSS通信系统在恶劣情况下的使用能力，实现了保密通信，在增强信号处理能力上也起到了积极的促进作用。论文结构构包括：FHSSS的介介绍、FHSSS通信信系统原原理、FFHSSS通信系系统仿真真和仿真真结果及及分析等等模块。第2章 FHHSS通通信系统统原理2.1FFHSSS通信的的概述 定频通信信系统容容易暴露露目标且且易于被被截获，这这时，采采用FHHSS通通信就比比较隐蔽蔽也难以以被截获获。因为为FHSSS通信信是“打一枪枪换一个个地方”的游击击通信策策略、从从而不易易发现通通信使用用的频率率，一旦旦被对方方发现，通通信的频频率也已已经“转移”到另外外一个频频率上了了。当对对方摸

15、不不清“转移规规律”时，就就很难截截获我方方的通信信内容。 因此，FFHSSS通信具具有抗干干扰、抗抗截获的的能力，并并能作到到频谱资资源共享享。所以以在现代代通信中中FHSSS通信信已显示示出巨大大的优越越性。FHSSS通信系系统和其其他通信信系统一一样，也也是分为为信号的的编码、调调制和放放大等过过程的发发送端。另另一端就就是信号号的接收收、放大大、解调调得到有有用的信信息。完完成一次次FHSSS通信信就要分分以上两两步进行行。 在发送送端，被被传送的的信号经经过调制制器的相相应调制制，便获获得载波波频率固固定的已已调波信信号，再再与频率率合成器器输出的的主载波波频率信信号进行行混频，其其

16、输出的的已调波波信号的的载波频频率达到到射频通通带的要要求，经经过高通通滤波器器后反馈馈至天线线发射出出去。FHSSS系统的的频率合合成器输输出的载载波信号号的频率率是受跳跳频指令令（伪随机机序列）控制的的。在时时钟的作作用下，跳跳频指令令发生器器不断地地发出控控制指令令，频率率合成器器不断地地改变其其输出载载波的频频率。因因此，混混频器输输出的已已调波的的载波频频率也将将随着指指令不断断地跳变变，从而而经高通通滤波器器和天线线发送出出去的就就是跳频频信号。收信机通通常采用用超外差差式接收收机，使使接收到到的信号号比接收收端频率率合成器器的输出出信号低低一个中中频，然然后该接接收信号号与频率率

17、合成器器的输出出信号进进行混频频从而实实现解扩扩，输出出一个固固定中频频信号。之之后经中中频带通通滤波器器滤波后后，把不不需要的的干扰抑抑制掉，经经解调器器把传送送的信息息恢复出出来。FFHSSS系统组组成框图图如图22.1所所示。图2.11 系统统组成框框图 跳频码发发生器是是产生伪伪随机序序列的部部分，用用它产生生的伪随随机序列列去控制制频率合合成器来来产生我我们所需需要的频频率。此此外系统统还有编编码、调调制、解解调等组组成部分分。2.2FFHSSS通信系系统工作作原理 2.2.1FHHSS通通信系统统数学模模型 FHSSS通信信是扩展展频谱通通信的一一个分支支，是一一个“多频、选选码、

18、频频移键控控”系统，即即用伪码码序列构构成跳频频指令来来控制频频率合成成器，并并在多个个频率中中进行选选择的频频移键控控。具有有“躲避”式抗干干扰、易易于解决决远近问问题、码码分多址址、频率率分集等等特点。 频率跳跳变系统统主要由由伪码发发生器和和频率合合成器两两部分组组成。发发射机在在一个预预定的频频率集中中由伪码码序列控控制频率率合成器器使发射射频率随随机地由由一个跳跳到另一一个。接接收机中中的频率率合成器器也按相相同的顺顺序跳变变，产生生一个本本振频率率，经混混频后，送送到解调调器解调调出传送送的信息息。图22.2是是FHSSS系统统相关处处理的数数学模型型：图2.22 FHHSS信信号

19、相关关处理 设 为为发送的的跳频信信号 （2-1）其中:， 为输出出的FHH信号(令振幅幅A=11)，为FHSSS合成器器跳变间间隔，每每跳持续续时间为为T，一一般取， 是待传传送的数数字信息息流，为为初相 。在信信道中与与其它地地址信号号 , 噪声以以及千扰扰组合后后进入接接收机的的信号为为： （22-2）其中: 为发射射端的有有用信号号: 是是其它地地址信号号()，进 入 接接收机与与本地信信号相乘乘后得: （22-3）式中:为为本地频频率合成成器的中中心频率率，与差差一个中中频。假假设收发发两端跳跳频序列列同步，将将式（22-1）代代入（22-3）得得: （22-4）式中中频频是：是是本

20、地跳跳频信号号的初相相。式（2-4）中中的每次次跳变使使混频器器输出一一个固定定中频，经经中频滤滤波器后后得到有有用信号号分量为为: （2-5）将式(22-5)中的信信号送入入解调器器中，即即可解调调出信息息。而其其它地址址跳频信信号、干干扰信号号、噪声声不能在在每次跳跳频时隙隙内都与与本地输输出信号号混频成成固定中中频。这这样，相相乘后就就落在中中频带通通滤波器器的通带带之外，自自然就不不会对有有用信号号的解调调发生影影响。2.2.2FHSSS通信信抗干扰扰方式通信收、发发双方的的跳频图图案是事事先约定定好的，或或者是由由发方通通知收方方的。这这个跳频频图案是是另一方方所不知知道的。另另一方

21、若若想于扰扰FHSSS通信信，有几几种策略略可供选选择，举举其二为为例说明明：干扰方式式1，在在某一个个频率上上施放长长时间的的大功率率的干扰扰，即单单频干扰扰。 干扰方式式2，在在不同时时间内在在不同的的频率上上施放大大功率的的干扰。 这些干扰扰方式和和FHSSS通信信的关系系正像二二人对奕奕时相互互“出子”一样，当当双方的的“布子”落在时时一频域域棋盘内内的同一一小格时时，则干干扰有效效。因此此，跟踪踪跳频图图案施放放的干扰扰策略就就是最佳佳的干扰扰FHSSS通信信的策略略了。 现代电子子战中，通通信方采采用跳频频技术来来分散干干扰的影影响，干干扰方则则想截获获通信方方的信号号以减少少于扰

22、的的盲目性性，并尽尽量作到到有的放放矢，这这就是跟跟踪式干干扰策略略。跟踪踪式干扰扰的有效效干扰是是有条件件的，这这个条件件除功率率因素外外，还应应当满足足干扰椭椭圆的要要求，如如图2.3所示。 图2.33转发干干扰图中的通通信方为为收、发发信机，干干扰机用用来对通通信的信信号进行行侦听、处处理，然然后以同同样的载载波频率率施放干干扰。为为了有效效地干扰扰跳频系系统，在在通信频频率跳到到新的频频率之前前，干扰扰机必须须完成从从侦听到到施放干干扰的全全过程。 FHSSS系统的的特点，在在很大程程度上取取决于它它的扩展展频谱机机理。FFHSSS扩展频频谱在机机理上与与直接序序列扩展展频谱大大不相同

23、同。每一一跳频驻驻留时间间的瞬时时所占的的信道带带宽是窄窄带频谱谱，依照照跳频图图案随时时间的变变化，这这些瞬时时窄带频频谱在一一个很宽宽的频带带内跳变变，形成成一个跳跳频带宽宽。由于于跳频速速率很快快，从而而在宏观观上实现现了频谱谱的扩展展。图22.4所示是是由频谱谱仪上观观察到的的跳频信信号的频频谱。 图2.44频率跳跳变 图中箭头头所标示示的，是是载波频频率跳变变的过程程。载波波频率之之间的频频率间隔隔就是信信道带宽宽，跳频频的载波波数目乘乘上信道道带宽就就是跳频频带宽。由由于它是是瞬时窄窄带系统统，它易易于与目目前的窄窄带通信信系统兼兼容。 目前的通通信系统统不论是是模拟调调制的还还是

24、数字字调制的的，通常常都是窄窄带的通通信系统统。如果果给现有有的窄带带通信系系统加装装上能使使其载波波频率按按照某种种跳频图图案跳变变并能实实现同步步接收的的装置，则则可改造造成为FFHSSS通信系系统。 由于它它是宏观观的宽带带系统，它它具有扩扩展频谱谱的抗干干扰能力力。 FFHSSS扩展频频谱具有有抗单频频干扰、多多频干扰扰的能力力，还具具有抗部部分频带带和宽带带干扰的的能力。图图2.5给出单单频干扰扰和部分分频带干干扰对FFHSSS信号影影响的示示意图。 图2.55多种干干扰利用跳频频图案的的不同，可可以在一一个宽的的频带内内容纳多多个跳频频通信相相同同时时工作，达达到频谱谱资源共共享目

25、的的，从而而可以提提高频谱谱的有效效利用率率。 2.2.3FHSSS通信信系统的的同步同步的含含义是：跳频图图案相同同,跳变变的频率率序列(也称频频率表)相同，跳跳变的起起止时刻刻(也称称相位)相同。因因此，为为了实现现收、发发双方的的跳频同同步，收收端首先先必须获获得有关关发端的的跳频同同步的信信息，它它包括采采用什么么样的跳跳频图案案，使用用何种频频率序列列，在什什么时刻刻从那一一个频率率上开始始起跳，并并且还需需要不断断地校正正收端本本地时钟钟，使其其与发端端时钟一一致。 在FHSSS系统统中，接接收机本本地频率率合成器器产生的的跳变频频率必须须与发端端的频率率合成器器产生的的跳变频频率

26、严格格同步。由由于时钟钟漂移、收收发信机机之间的的距离变变化，在在时间上上有差异异;又因因为振荡荡器频率率的漂移移等不确确定因素素，所以以同步的的过程就就是搜索索和消除除时间及及频率偏偏差的过过程，以以保证收收发双方方的码相相位和载载波的一一致性。FHSS系统的同步一般包括跳频图案的同步、帧同步、信息码元同步等。在这些同步中，关键是跳频图案的同步。跳频同步主要有以下几种方法:1、精确确时钟定定时法由于产生生跳变频频率的方方法是一一样的，所所用的伪伪随机码码是一样样的。唯唯一不知知道是时时间。若若收发双双方都保保持时间间一致，且且通信距距离己知知，则可可保证跳跳频图案案的同步步。2、 同同步字头

27、头法将同步信信息作为为同步字字头置于于FHSSS信号号的最前前面，或或在信息息的传输输过程中中离散地地插入这这种同步步字。收收端根据据同步字字头的特特点，可可以从接接收到的的FHSSS信号号中将它它识别出出来，作作为调整整本地时时钟或伪伪随机码码发生器器的依据据，从而而使收发发双方同同步。3、匹配配滤波器器法匹配滤波波器具有有很强的的信号处处理能力力，将其其用于同同步系统统会使同同步系统统简化、同同步时间间缩短、同同步性能能提高。用用匹配滤滤波器同同步，一一般是对对同步字字头进行行匹配滤滤波，一一旦输入入的FHHSS信信号与匹匹配滤波波器相匹匹配，就就表示收收到了同同步字头头，即完完成了时时间

28、的同同步，接接收端就就可以从从此刻启启动本地地频率合合成器，从从而完成成了跳频频同步口口为提高高同步性性能，多多采用匹匹配滤波波器组，如如采用声声表面波波匹配滤滤波组。4、自同同步法，也也称同步步信息提提取法。 这种方法法是利用用发端发发送的数数字信息息序列中中隐含的的同步信信息，在在接收端端将其提提取出来来从而获获得同步步信息实实现跳频频。 数字FHHSS系系统是指指传送数数字话音音或数据据的FHHSS通通信系统统。因此此，它传传送跳频频同步信信息是以以数据帧帧的格式式进行的的。数字字系统跳跳频同步步方法也也不外乎乎同步字字头法，自自同步法法和参考考时钟法法。 同步字头头法，发发端需发发送含

29、有有同步信信息的码码字，收收端解码码后，依依据同步步信息使使收端本本地跳频频器与发发端同步步。同步步信息除除位同步步、帧同同步外，主主要应包包括跳频频图案的的实时状状态信息息或实时时的时钟钟信息，即即所谓的的“TOOD”信信息（Timme oof tthe Dayy）。为了了保证TTOD信信息的正正确接收收，在如如图2.6所示的的同步信信息数据据帧格式式中装有有位同步步和帧同同步位。此此外，对对TODD信息位位可采用用差错控控制技术术，如纠纠错编码码，相关关编码或或采用大大数判决决，以提提高传输输的可靠靠性。 图2.66 同同步帧的的结构自同步法法，数字字FHSSS系统统中，根根据需要要也可采

30、采用不同同方法的的组合。比比如，自自同步法法具有同同步信息息隐蔽的的优点，但但是存在在同步建建立时间间长的缺缺点；而而同步字字头法具具有快速速建立同同步的优优点而存存在同步步信息不不够隐蔽蔽的缺点点。因此此可将这这两种方方法进行行组合，得得到一个个综合最最佳的同同步系统统。第3章FFHSSS通信系系统仿真真3.1FFHSSS通信系系统仿真真模型信息序列列经过调调制器的的BPSKK调制，便便获得载载波频率率固定的的已调BBPSKK信号，再再与频率率合成器器输出的的跳变频频率的信信号进行行混频，其其输出的的FHSSS信号号的载波波频率达达到射频频通带的的要求，经经过高通通滤波器器后反馈馈至天线线发

31、射出出去。而而FHSSS系统统的频率率合成器器输出的的载波信信号的频频率是受受跳频指指令控制制的。在在时钟的的作用下下，跳频频指令发发生器不不断地发发出控制制指令，频频率合成成器不断断地改变变其输出出载波的的频率。因此，混混频器输输出的已已调波的的载波频频率也将将随着指指令不断断地跳变变，从而而经高通通滤波器器和天线线发送出出去的就就是跳频频信号如如图3.1。图3.11 FHHSS系系统仿真真模型在接收信信号时收收信机通通常采用用超外差差式接收收机，使使接收到到的信号号比接收收端频率率合成器器的输出出信号低低一个中中频，然然后该接接收信号号与频率率合成器器的输出出信号进进行混频频从而实实现解扩

32、扩，输出出一个固固定中频频信号。之之后经中中频带通通滤波器器滤波后后，把不不需要的的干扰抑抑制掉，经经解调器器把传送送的信息息恢复出出来。仿真参数数：工作作频段：1440MHHz；跳跳频间隔隔：0.1KHHz；跳跳频范围围：5MMHz6MHHz；跳跳频速度度：2000h/s；码长：27-1=1277位。3.2仿仿真结果果及分析析下图3.2是FHSSS通信信系统的的发射端端仿真结结果。分分别是原原始信息息序列，是是一个幅幅度2VV的方波波信号。第第二个波波形是方方波和余余弦波进进行BPPSK调调制后的的BPSSK信号号波形，幅幅度还是是2V。第第三个图图形是将将要混频频BPSSK信号号的不同同频

33、率的的跳频频频率。最最后就是是混频以以后的FFHSSS信号，这这个信号号经过发发送，就就可以在在信道中中传播。从图中可可以显著著的看到到FHSSS信号号在随机机的改变变其载频频的频率率，无法法去预测测下一跳跳的具体体载频频频率，从从而保证证了通信信的保密密性和抗抗干扰性性等性能能。图3.22发送端端信号处处理的各各阶段信信号图 FFT是是离散傅傅立叶变变换的快快速算法法，作FFFT变变换的目目就是从从时域到到频域的的转换,图3.3下图图是将FFHSSS信号变变换到频频域。可可以看到到FHSSS信号号的幅度度和相位位特性两两个,幅幅度代表表能量,观察幅幅度的分分布就知知道FHHSS信信号能量量的

34、分布布.在330000个采样样点上除除直流分分量外其其余频点点上幅度度最大的的是800Hz分分量。图3.33FHSSS信号号及其频频域值图3.44接收端端信号处处理的各各阶段信信号图 上图是是接收端端从仿真真的信道道中得到到的FHHSS信信号。信信号在信信道中传传播之后后就带有有了很多多杂波和和干扰信信号，但但在FHHSS的的同步系系统中只只有一个个可以同同步解扩扩的信号号分量。在在FHSSS同步步系统捕捕捉到这这一同步步信号后后，其余余分量就就会被丢丢弃，从从而避免免了多径径干扰等等多种干干扰。在解扩当当中同样样可以把把各种噪噪声的频频谱扩展展的很宽宽，而在在提取有有用信号号是，信信息是在在

35、一个很很窄带宽宽上，其其中的噪噪声功率率密度就就已经很很小了。FHSSS信号经经过同步步解扩就就是BPPSK信信号了，信信号再进进行BPPSK解解调，就就恢复出出了接收收到的有有用信息息序列。第4章 总结结通过本次次FHSSS通信信系统仿仿真设计计，第一一；学会会了更好好的使用用MATTLABB软件的的编写来来实现一一些简单单的通信信系统，深深入了解解和掌握握了课程程设计的的基本方方法。第第二比较较系统的的学习了了扩频通通信，掌掌握了FFHSSS通信系系统的原原理及设设计要求求。第三三，深刻刻的了解解了调频频通信的的优点并并将这些些特点在在设计中中做了充充分的考考虑和体体现，使使设计的的FHS

36、SS通信信系统具具有较高高的通信信能力和和抗干扰扰能力。设计是在在充分利利用FHHSS通通信原理理的基础础上，通通过设计计构思、理论论论证、理论设设计、设计仿仿真、仿真程程序框架架和设计计等过程程从而实实现了FFHSSS通信系系统的仿仿真，从从仿真过过程和结结果中可可以看出出系统很很好的实实现了设设计的要要求，充充分体现现了FHHSS通通信系统统的一些些良好的的特性。参考文献献1 王兴亮亮.数字字通信原原理与技技术MM.西西安：西西安电子子科技大大学出版版社，2200332 刘颖.数字通通信原理理与技术术M.北京京：北京京邮电大大学出版版社，2200223 郭文斌斌.通信信原理-基于MMatl

37、lab的的计算机机仿真M.北京：北京邮邮电大学学出版社社，200064 宋兆基基、徐流流美.MMATLLAB66.0在在科学计计算中的的应用M.北京：清华大大学出版版社 2200555 韦岗.通信系系统建模模与仿真真M.电子子工业出出版社，220077 6 梅文华华,杨义义先.跳跳频通信信地址编编码理论论M.北京京: 国国防工业业出版社社，199967 曹志刚刚.现代代通信原原理MM.北北京：清清华大学学出版社社，200008陈萍萍,等.现代通通信实验验系统的的计算机机仿真M.北京: 国防防工业出出版社，220033附录1.FHHSS发发送端仿仿真程序序clccleaars=rooundd(r

38、aand(1,225);signnal=; carrrierr=; t=00:2*pi/1199:2*pi; for k=11:255 if s(11,k)=00 siig=-onees(11,1220); elsse siig=ooness(1,1200); endd c=ccos(t); carrrieer=carrrieer cc; siggnall=ssignnal sigg;endsubpplott(4,1,11);plott(siignaal);axiss(-1000 31100 -1.5 11.5); titlle(原始的的比特序序列);bpskk_siig=ssignnal.*

39、caarriier; % 调调制信号号subpplott(4,1,22);plott(bppsk_sigg)axiss(-1000 31100 -1.5 11.5);titlle(原始信信号的BBPSKK调制);t1=0:22*pii/9:2*ppi;t2=0:22*pii/199:2*pi;t3=0:22*pii/299:2*pi;t4=0:22*pii/399:2*pi;t5=0:22*pii/599:2*pi;t6=0:22*pii/1119:22*pii;c1=ccos(t1);c1=c1 c1 c1 c1 c1 c1 c1 c1 c1 c1 c1 c1;c2=ccos(t2);c2=

40、c2 c2 c2 c2 c2 c2;c3=ccos(t3);c3=c3 c3 c3 c3;c4=ccos(t4);c4=c4 c4 c4;c5=ccos(t5);c5=c5 c5;c6=ccos(t6);spreead_siggnall=;for n=11:255 c=rranddintt(1,1,1 66); swiitchh(c) caase(1) sspreead_siggnall=sspreead_siggnall c11; caase(2) sspreead_siggnall=sspreead_siggnall c22; caase(3) sspreead_siggnall=sspr

41、eead_siggnall c33; caase(4) sspreead_siggnall=sspreead_siggnall c44; caase(5) sspreead_siggnall=sspreead_siggnall c55; caase(6) sspreead_siggnall=sspreead_siggnall c66; enddendsubpplott(4,1,33)plott(11:30000,sppreaad_ssignnal);axiss(-1000 31100 -1.5 11.5);titlle(跳频信信号的几几个频率率);freqq_hooppeed_ssig=bps

42、sk_ssig.*sppreaad_ssignnal; %跳频频扩频信信号subpplott(4,1,44)plott(11:30000,frreq_hopppedd_siig);axiss(-1000 31100 -1.5 11.5);titlle(跳频扩扩频信号号);% FFFT算法法figuure,subbploot(22,1,1)plott(11:30000,frreq_hopppedd_siig);axiss(-1000 31100 -1.5 11.5);titlle(跳频扩扩频信号号及其FFFT算算法);subpplott(2,1,22);plott(11:30000,abbs(f

43、fft(freeq_hhoppped_sigg);2FHSSS接收收端仿真真程序 clccleaar % 接收收信号s=rooundd(raand(1,225); signnal=; carrrierr=;t=00:2*pi/1199:2*pi; for k=11:255 if s(11,k)=00 siig=-onees(11,1220); elsse siig=ooness(1,1200); endd c=ccos(t); carrrieer=carrrieer cc; siggnall=ssignnal sigg;endsubpplott(4,1,11);plott(siignaal);

44、axiss(-1000 31100 -1.5 11.5);titlle(解调出出的信息息序列);bpskk_siig=ssignnal.*caarriier; subpplott(4,1,22);plott(bppsk_sigg)axiss(-1000 31100 -1.5 11.5);titlle(解扩后后的BPPSK信信号);t1=0:22*pii/9:2*ppi;t2=0:22*pii/199:2*pi;t3=0:22*pii/299:2*pi;t4=0:22*pii/399:2*pi;t5=0:22*pii/599:2*pi;t6=0:22*pii/1119:22*pii;c1=ccos(t1);c1=c1 c1 c1 c1 c