【正文】 通常，換頻時(shí)間約為跳周期 Th 的 1/8 ~ 1/10。圖 2－ 3 給出頻率 合成器的換頻過程和載波信號(hào)的波形 。建立時(shí)間加上消退時(shí)間叫作換頻時(shí)間。 頻率合成器從接受指令開始建立振蕩到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間叫作建立時(shí)間；穩(wěn)定狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間叫駐留時(shí)間；從穩(wěn)定狀態(tài)到達(dá)振蕩消失的時(shí)間叫消退時(shí)間。頻率合成器從接受跳頻指令開始到完成頻 率的跳變需要一定的切換時(shí)間。圖 (b)和圖 (c)中，接收端跳頻圖案的瞬時(shí)頻率比外來信號(hào)高出一個(gè)中頻。 圖 2－ 2 示出了跳頻同步的幾種情況： 要完整版加我 625880526 其 中，圖 (a)只 是跳頻圖案相同；圖 (b)是跳頻圖案及跳頻頻率一致的情況；圖 (c)為跳頻圖案、跳頻頻率以及跳頻起止時(shí)刻完全一致的同步情況。 頻率跳變的起止時(shí)刻在時(shí)間上同步，即同步跳變，或相位一致。（在本次快跳頻系統(tǒng)仿真中，發(fā)送端和接收端的擴(kuò)頻信號(hào)的同步是通過使用同一脈沖序列實(shí)現(xiàn)的） 系統(tǒng)的同步包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容： 收端和發(fā)端產(chǎn)生的跳頻圖案相同，即有相同的跳頻規(guī)律。 要完整版加我 625880526 那么，怎樣才能實(shí)現(xiàn)通信雙方的跳頻同步呢 ? 同步的含義是：跳頻 圖案相同 , 跳變的頻率序列 (也稱頻率表 )相同，跳變的起止時(shí)刻 (也稱相位 )相同。 2． 2． 3 正確接收跳頻信號(hào)的條件 跳頻系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)跳頻通信，正確接收跳頻信號(hào)的條件是跳頻系統(tǒng)的同步。所以，接收機(jī)中的跳頻器還需受同步指令的控制，以確定其跳頻的起、止時(shí)刻。因?yàn)橥鈦淼男盘?hào)載波頻率是跳變的，則要求本地頻率合成器輸 出的頻率也隨著外來信號(hào)的跳變規(guī)律而跳變，這樣才能通過混頻獲得一個(gè)固定的中頗信號(hào)。跳頻信號(hào)的接收，其過程與定頻的相似。經(jīng)過中頻帶通濾波器的濾波作用，濾除組合波頻率成分，而使中頻信號(hào)進(jìn)入解調(diào)器。但是在實(shí)際系統(tǒng)中尚需考慮 信道機(jī)的通帶寬度。所以，跳頻系統(tǒng)的關(guān)鍵部件是跳頻器，更具 體地，是能產(chǎn)生頻譜純度好的快速切換的頻率合成器和偽隨機(jī)性好的跳頻指令發(fā)生器。跳頻器輸出的跳變的頻率序列，就是跳頻圖案。在時(shí)鐘的作用下，跳頻指令發(fā)生器不斷地發(fā)出控制指令，頻率合成器不斷地改變其輸出載波的頻率。這種產(chǎn)生跳頻信號(hào)的裝置叫跳頻器。 2． 2 跳頻信號(hào)的發(fā)送和接收 2． 2． 1 跳頻信號(hào)的發(fā)送 在傳統(tǒng)的定頻通信系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)中的主振蕩器的振蕩頻率是固定設(shè)置的，因要完整版加我 625880526 而它的載波頻率是固定的。 只有通信的雙方才知道此跳頻圖案，而對(duì)敵方則是絕對(duì)的機(jī)密。但是若真的無規(guī)律可循的話，通信的雙方 (或友軍 )也將失去聯(lián)系而不能建立通信。 2 什么是跳頻圖案 為了不讓敵方知道我們通信使用的頻率，需要經(jīng)常改變載波頻率，即“打一槍換一個(gè)地方”似地對(duì)載波頻率進(jìn)行跳變，跳頻通信中載波頻率改變的規(guī)律，叫作跳頻圖案。當(dāng)敵方摸不清“轉(zhuǎn)移規(guī)律”時(shí)，就很難截獲我方的通信內(nèi)容。定頻通信系統(tǒng)容易暴露目標(biāo)且易于被截獲，這時(shí)，采用跳頻通信就比較隱蔽也難以被截獲。這就變成了一個(gè)跳頻系統(tǒng)。但是這樣做的代價(jià)是需要很多額譜資源才能傳送一套節(jié)目。有時(shí)為了讓聽眾能很好地收聽一套節(jié)目，電臺(tái)同時(shí)用幾個(gè)發(fā)射頻率發(fā)送同一套節(jié)目。這種定頻通信系統(tǒng)，一旦受到干擾就將使通信質(zhì)量下降，嚴(yán)重時(shí)甚至使通信中斷。 圖 2。這個(gè)過程稱為解跳。接收機(jī)首先從發(fā)送來的調(diào)頻信號(hào)中提取跳頻同步信號(hào)，使接收機(jī)頻率本地偽隨機(jī)序列控制的頻率跳變與接收到的跳頻信號(hào)的頻率跳變同步。跳頻序列習(xí)慣上被稱作跳頻指令，跳變頻率合成器被稱作跳頻合成器。載波由 跳變序列（偽隨機(jī)序列）控制跳變頻率合成器來產(chǎn)生，其頻率隨跳頻序列的值的改變而改變，因此，載波首先被跳變序列調(diào)制，稱作調(diào)頻調(diào)制。如圖 所示。跳時(shí)一般和跳頻結(jié) 合起來使用，兩者一起構(gòu)成“跳頻跳時(shí)”系統(tǒng) 4）混合式擴(kuò)頻系統(tǒng) 以上 3 中基本擴(kuò)頻方式中的兩種或多種結(jié)合起來，便構(gòu)成了一些混合擴(kuò)頻體制，如 FH/DS、 FH/TH、 DS/FH 等，它們比單一的擴(kuò)頻、跳頻、跳時(shí)體制有更優(yōu)良的性能。跳時(shí)也可以看成是一種時(shí)分系統(tǒng)，所不的地方在于它不是在一幀中固定分配一定位置的時(shí)片，而是由擴(kuò)頻碼序列控制的按一定規(guī)律跳變位置的時(shí)片。在一幀內(nèi)哪個(gè)時(shí)片發(fā)射信號(hào)由擴(kuò)頻碼序列去進(jìn)行控制。 3） 跳時(shí)擴(kuò)頻系統(tǒng)（ FH_SS） 與跳頻相似，跳時(shí) (TH－ Time Hopping)是使發(fā)射信號(hào)在時(shí)間軸上跳變。也就是說，用擴(kuò)頻碼序列去進(jìn)行頻移鍵控調(diào)制，使載波 頻率不斷地跳變，所以稱為跳頻。在接收端要有一個(gè)和發(fā)送端中的偽隨機(jī)碼同步的本地碼，對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)，解括后的信號(hào)送到解調(diào)器取出傳送的信息。按工作方式我們可以把擴(kuò)頻通信劃分為如下幾種工作方式： 1 直接序列擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)（ DSSS） 這種 擴(kuò)頻系統(tǒng)簡稱為直接序列（ DS）系統(tǒng)，準(zhǔn)確的說，這種系統(tǒng)應(yīng)該稱為直接用編碼序列對(duì)載波調(diào)制的系統(tǒng)。目前廣泛應(yīng)用的全球定位系統(tǒng)也就是 利用擴(kuò)頻信號(hào)的這一特點(diǎn)來精確定位和定時(shí)的。測(cè)量的精確度決定于碼片的寬度，也就是擴(kuò)展頻譜的寬度。在擴(kuò)頻通信中如果擴(kuò)展頻譜很寬，意味著所采用的擴(kuò)頻碼速率很高，每個(gè)碼片占用的時(shí)間很短。因此，在目前民用數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信及有的軍事通信設(shè)備中經(jīng)常采用簡單的跳頻技術(shù)作為抗多徑干擾的一種手 段。就是可以利用擴(kuò)頻碼序列之間的相關(guān)性，在接收端用相關(guān)技術(shù)從多徑信號(hào)中提取和分離出最強(qiáng)的有用信號(hào)，或把多個(gè)路徑來的同一碼序列的波形相加合成。這兩種基本方法在擴(kuò)頻通信中都是很容易實(shí)現(xiàn)的。前者是設(shè)法把最強(qiáng)的有用信號(hào)分離出來，排除其他路徑的干擾信號(hào)，這就 是采用分集技術(shù)的基本思路。長期以來，抗多徑干擾問題始終是一個(gè)難以解決的問題之一。最近的研究表明，在數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信中，采用擴(kuò)頻碼分多址技術(shù)可以提高容量 20 倍，除此之外，采用碼分多址，還有利于組網(wǎng)、選呼、增加保密性、解決新用戶隨時(shí)入網(wǎng)等問題。這樣，在一個(gè)寬頻帶上，許多對(duì)用戶可以同時(shí)通話而不相互干擾，這與利用頻帶分割或時(shí)間分割方法實(shí)現(xiàn)多址通信的概念相類似，即用不同的碼型進(jìn)行分割，所以成為碼分多址（ CDMA）。如果讓許多用戶共同使用這一寬頻帶，可大為提高頻帶利用率。特別是對(duì)于一些信的通信服務(wù)，如個(gè)人通信服務(wù)，采用擴(kuò)頻碼分多址方式時(shí)，理論和實(shí)踐證明，不需要分配 另外的頻段即可實(shí)現(xiàn)，因而引起了廣泛的重視。再者，由于擴(kuò)頻信號(hào)具有很低的功率譜密度，對(duì)目前使用的各種窄帶通信系統(tǒng)的干擾很小。信號(hào)既然被淹沒在噪聲里，敵方就很不容易發(fā)現(xiàn)有信號(hào)的存在，想進(jìn)一步檢測(cè)信號(hào)的參數(shù)就更困難了?？垢蓴_性是擴(kuò)頻通信最突出的優(yōu)點(diǎn)。另外，由于在接收端采用擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)，即使采用同類型信號(hào)進(jìn)行干擾，如果不能檢測(cè)出有用信號(hào)的碼序列，由于不同碼序列之間的相關(guān)性，干擾也起不了太大的作用。在總功率率不變的條件下，其干擾強(qiáng)度只有原來的 1/10。特別是對(duì)抗敵人人為干擾方面，效果更是突出，這也是在軍事通信領(lǐng)域率先廣泛應(yīng)用的主要原因。當(dāng)然，在接收端一般采用相關(guān)檢測(cè)或匹配濾波的方法提取信號(hào)。即式 (4)與式 (2)一樣，說明信噪比和帶寬是可以互換的。信號(hào)功率為 P＝ E/T,噪聲功率為 N＝ Wno,信息帶寬為 ? F＝ 1/T，則上式可以表示為： Powj ? f() = f(P/? F )（ 3）。之比的 函數(shù)。 擴(kuò)頻通信可行性的另一理論基礎(chǔ)，為柯捷爾尼可夫關(guān)于信息傳輸差錯(cuò)概 公式： Pow ?－ f(E/N。如果增加頻帶寬度，就可以在要完整版加我 625880526 較低的信噪比的情況下用相同的信息率以任意小的差錯(cuò)概率傳輸信息，甚至是在信號(hào)被噪聲淹沒的情況下，只要相應(yīng)的增加信號(hào)的帶寬，也能保持可靠的通信。這個(gè)公式暗示在保持信息傳輸速路 C 不變的條件下， 可以用不同的頻帶寬度 W和信噪比 P/W來傳輸信息。在信息論中關(guān)于信道容量的仙農(nóng)定理用數(shù)學(xué)表達(dá)式可以表示為： C ＝ WLog2(1 十 P/N) （ 1） 從這個(gè)公式中我們可以得到：在給定信號(hào)功率 P 和白噪聲功率 N 的情況下，只 要采用某種編碼系統(tǒng)，就能以任意小的差錯(cuò)概率，以接近于 C 的傳輸信息的速率來傳送信息。為什么要用這樣寬頻帶的信號(hào)來傳送信息呢 ? 簡單的回答就是主要為了通信的安全可靠。弄清楚擴(kuò)頻和解擴(kuò)處理過程的機(jī)制，是理解擴(kuò)頻通信本質(zhì)的關(guān)鍵所在。即把擴(kuò)展以后的信號(hào)又恢復(fù)成原來所傳的信息。在擴(kuò)頻通信中接收端則用與發(fā)送端相同的擴(kuò)頻碼序列與收到的擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)解調(diào)，恢復(fù)所傳的信息。 第三，在接收端用相關(guān)解調(diào)來解擴(kuò)。這里需要說明的一點(diǎn)是所采用的擴(kuò)頻碼序列與所傳信息數(shù)據(jù)是無關(guān)的，也就是說它與一般的正弦載波信號(hào)一樣，絲毫不影響信息 傳輸?shù)耐该餍?。如直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)就是采用這種方法獲得擴(kuò)頻信號(hào)。 1 微秒的脈沖的帶寬約為 1MHz。例如很窄的脈沖信號(hào)，其頻譜則很寬。 其次，采用擴(kuò)頻碼序列調(diào)制方式展寬信號(hào)頻譜。為了充分利用頻率資源，通常盡量采用大體相當(dāng)?shù)膸挼男盘?hào)來傳送信息，在無線