【正文】 個人學習和工 作打下基礎(chǔ)。 擴頻技術(shù)具有抗干擾能力強、保密性好、易于實 現(xiàn)多址 [2]通信等優(yōu)點，因此該技術(shù)越來越受到人們的重視。還介紹了系統(tǒng)設(shè)計方法與運行結(jié)果 ,通過仿真結(jié)果能直觀地觀察到FHSS 通信系統(tǒng)的性能 ,有利于研究 FHSS 通信系統(tǒng)。太原科技大學華科學院畢業(yè)設(shè)計（論文） I 目 錄 摘要 ...................................................................... III ABSTRACT .................................................................... V 第 1章 緒論 ............................................................. 1 研究擴頻通信的目的和意義 ........................................... 1 擴頻通信的應(yīng)用發(fā)展 ................................................. 1 FHSS 通信 ........................................................... 2 設(shè)計內(nèi)容及結(jié)構(gòu) ..................................................... 4 第 2章 擴頻通信 ......................................................... 5 擴頻通信 ........................................................... 5 擴頻通信的定義 ................................................ 5 擴頻通信的理論基礎(chǔ) ............................................ 5 擴頻通信方式 ....................................................... 8 隨機序列碼 ......................................................... 8 第 3章 FHSS 通信系統(tǒng)原理 ............................................... 11 FHSS 通信的概述 .................................................... 11 FHSS 系統(tǒng)的組成部分 ........................................... 11 FHSS 通信系統(tǒng)工作原理 .............................................. 12 FHSS 通信系統(tǒng)數(shù)學模型 ......................................... 12 跳頻圖案 ..................................................... 14 FHSS 通信抗干擾方式 ........................................... 16 FHSS 通信系統(tǒng)的同步 ........................................... 19 第 4章 FHSS 通信系統(tǒng)仿真 ............................................... 23 FHSS 通信系統(tǒng) MATLAB 仿真 ........................................... 23 FHSS 通信系統(tǒng)仿真模型 .............................................. 23 仿真結(jié)果及分析 .................................................... 24 設(shè)計總結(jié) ............................................................... 27 參考文獻 ............................................................... 29 致謝 ................................................................... 31 附錄 ................................................................... 33 太原科技大學華科學院畢業(yè)設(shè)計（論文） II 太原科技大學華科學院畢業(yè)設(shè)計（論文） III 摘 要 擴頻通信在 軍事領(lǐng)域長期的成功應(yīng)用以及近年來在商業(yè)領(lǐng)域的異軍突起，使其在通信技術(shù)中扮演重要的角色，而 FHSS 系統(tǒng)是一種典型擴展頻譜通信系統(tǒng)，它在軍事通信、移動通信、計算機無線數(shù)據(jù)傳輸和 無線局域網(wǎng)等領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用。 本文介紹了 FHSS 系統(tǒng)的基本工作過程，并利用 MATLAB 中 的仿真系統(tǒng)實 現(xiàn) FHSS系統(tǒng)的仿真并能直觀地顯示 FHSS 通信過程，其中涉及到 PN 碼，頻率合成器， BPSK 調(diào)制解調(diào)等仿真系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞 ： FHSS 擴頻 ， 通信系統(tǒng) ， 跳頻系統(tǒng) ， 仿真 太原科技大學華科學院畢業(yè)設(shè)計（論文） IV 太原科技大學華科學院畢業(yè)設(shè)計（論文） V MATLABbased FHSS Communication System Design and Implementation ABSTRACT Frequency Hopping system is a typical spread spectrum munication has been very widely used in military munication, mobile munication, puter wireless data transmission, wireless LAN and other fields. This paper introduces the basic working process of Frequency Hopping system. Frequency Hopping system have been emulated and analyzed by System of munication process was displayed visually. The designing methods and running results of FHSS munication system were described. It can help to sdudy the principle of FHSS munication system. This article describes the basic work process FHSS system, and using MATLAB simulation system in the simulation of FHSS systems and can directly display FHSS munication process, involving PN code, frequency synthesizer, BPSK modulation and demodulation and other simulation systems. Also describes the design methods and operating results, the simulation results can be visually observed the performance of FHSS munications system, conducive to research FHSS munication system. Key words : FHSS， Communication system， Frequency Hopping System， Simulation 太原科技大學華科學院畢業(yè)設(shè)計（論文） VI 太原科技大學華科學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第 1 章 緒論 研究擴頻通信的目的和意義 擴頻通信 [1]是通信的一個重要分支和信道通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。近年來，隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)、微 處理器技術(shù)的飛速發(fā)展，以及一些新型元器件的應(yīng)用，擴頻通信在技術(shù)上已邁上了一個新的臺階，不僅在軍事通信中占有重要地位，而且正迅速地滲透到了個人通信和計算機通信等民用領(lǐng)域，成為新世紀最有潛力的通信技術(shù)之一。 擴頻通信的應(yīng)用發(fā)展 擴頻技術(shù)由于其本身具備的優(yōu)良性能而得到廣泛應(yīng)用，到目前為止，其最主要的兩個應(yīng)用領(lǐng)域仍是軍事抗干擾通信和移動通信系統(tǒng) ,而 FHSS 系統(tǒng)與直擴系統(tǒng)則分別是在這兩個領(lǐng)域應(yīng)用最多的擴頻方式。對 FHSS 系統(tǒng)的分析，現(xiàn)在仍集中在其對抗各種干擾的性能方面，如對抗部分邊帶干擾以及多頻干擾等。 歐洲的GSM 標準和北美 的以 CDMA 技術(shù)為基礎(chǔ)的 IS95 都在第二代移動通信系統(tǒng)（ 2G）的應(yīng)用中取得了巨大的成功。因此 CDMA 技術(shù)成為目前擴頻技術(shù)中研究最多的對象。軍事通信抗干擾的驅(qū)動以及個人通信業(yè)務(wù)的驅(qū)動使得擴頻技術(shù)的抗干擾性能和碼分多址能力得到最大限度的挖掘。 3G 設(shè)計的目標主要是支持多媒體業(yè)務(wù)的高速數(shù)據(jù)傳輸，因此其研究主要集中在新標準和新硬件的開發(fā)。 最大的靈活性 ,應(yīng)該能夠滿足在任何時間和地點，通過任何設(shè)備都可以實現(xiàn)通信； 降低成本， 4G 在實現(xiàn)比 3G 的傳輸速率高 1~2 個數(shù)量級的同時，還應(yīng)該使成本降太原科技大學華科學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 為 3G 時的 1/10 或 1/100； 個性化和綜合化的業(yè)務(wù)，不僅僅是保證每個人都能通過一個終端進行通信，而要在人周圍的家庭、辦公室以及熱點地區(qū)建立一個通用的信息環(huán)境，使每個人都可以根據(jù)需要以各種方式 獲得信息。超寬帶 (UWB)技術(shù)可以看作是一種將傳輸帶寬極大擴展以獲得高數(shù)據(jù)傳輸速率的擴頻技術(shù)。 FHSS 通信 FHSS，跳頻技術(shù) (FrequencyHopping Spread Spectrum)在同步、且同時的情況下，接受兩端以特定型式的窄頻載波來傳送訊號，對于一個非特定的接受器， FHSS 所產(chǎn)生的跳動訊號對它而言，也只算是脈沖噪聲。 FHSS 就是用擴頻的碼序列去進行移頻鍵控 (FSK)調(diào)制，使載波的頻率不斷地跳變。傳送 的信息與這些擴頻碼的組合進行選擇控制，在傳送中不斷跳變。 所謂 FHSS，比較確切的意思是：用一定碼序列進行選擇的多頻率頻移鍵控。簡單的頻移鍵控如 2FSK，只有兩個頻率，分別代表傳號和空號。 下圖 FHSS 的 原理示意圖。 太原科技大學華科學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 圖 FHSS原理圖 跳頻圖案的偽隨機性和跳頻圖案的密鑰量使 FHSS 系統(tǒng)具有保密性。當跳頻圖案的密鑰足夠大時，具有抗截獲的能力。當跳變的頻率數(shù)目足夠多時，跳頻帶寬足夠?qū)挄r，其抗干擾能力是很強。利用載波頻率的快速跳變，具有頻率分集的作用，從而使系統(tǒng)具有抗多徑衰落的能力。利用跳頻圖案的的正交性可構(gòu)成跳頻碼分多址系統(tǒng)，共享頻譜資源，并具有承受過載的能力。即當 FHSS 系統(tǒng)處于某一固定載頻時，可與現(xiàn)有的定頻窄帶系統(tǒng)建立通信。 FHSS 系統(tǒng)無明顯的無近效應(yīng)。這一點，使 FHSS 系統(tǒng)在移動通信中易于得到應(yīng)用與發(fā)展。因為 FHSS 系統(tǒng)的接收機除跳頻器外與普通超外差式接收機沒有什么差別，它要求接收機輸入端的信號噪聲功率比是正值，而且要求信號功率遠大于噪聲功率。特別是在慢速跳頻時，跳頻信號容易被另一方偵察、識別與截獲。當跳頻的頻率數(shù)目中有一半的頻率被干擾時，對通信會產(chǎn)生嚴重影響，甚至中斷通信。 快速跳頻器的限制。