【正文】 個(gè)人學(xué)習(xí)和工 作打下基礎(chǔ)。 擴(kuò)頻技術(shù)具有抗干擾能力強(qiáng)、保密性好、易于實(shí) 現(xiàn)多址 [2]通信等優(yōu)點(diǎn)，因此該技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。還介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與運(yùn)行結(jié)果 ,通過(guò)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(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 目 錄 摘要 ...................................................................... III ABSTRACT .................................................................... V 第 1章 緒論 ............................................................. 1 研究擴(kuò)頻通信的目的和意義 ........................................... 1 擴(kuò)頻通信的應(yīng)用發(fā)展 ................................................. 1 FHSS 通信 ........................................................... 2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及結(jié)構(gòu) ..................................................... 4 第 2章 擴(kuò)頻通信 ......................................................... 5 擴(kuò)頻通信 ........................................................... 5 擴(kuò)頻通信的定義 ................................................ 5 擴(kuò)頻通信的理論基礎(chǔ) ............................................ 5 擴(kuò)頻通信方式 ....................................................... 8 隨機(jī)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(xué)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(jì)總結(jié) ............................................................... 27 參考文獻(xiàn) ............................................................... 29 致謝 ................................................................... 31 附錄 ................................................................... 33 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 摘 要 擴(kuò)頻通信在 軍事領(lǐng)域長(zhǎng)期的成功應(yīng)用以及近年來(lái)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(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)，它在軍事通信、移動(dòng)通信、計(jì)算機(jī)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸和 無(wú)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(guò)程，并利用 MATLAB 中 的仿真系統(tǒng)實(shí) 現(xiàn) FHSS系統(tǒng)的仿真并能直觀地顯示 FHSS 通信過(guò)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(kuò)頻 ， 通信系統(tǒng) ， 跳頻系統(tǒng) ， 仿真 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） VI 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 緒論 研究擴(kuò)頻通信的目的和意義 擴(kuò)頻通信 [1]是通信的一個(gè)重要分支和信道通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。近年來(lái)，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(kuò)頻通信在技術(shù)上已邁上了一個(gè)新的臺(tái)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(gè)人通信和計(jì)算機(jī)通信等民用領(lǐng)域，成為新世紀(jì)最有潛力的通信技術(shù)之一。 擴(kuò)頻通信的應(yīng)用發(fā)展 擴(kuò)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(gè)應(yīng)用領(lǐng)域仍是軍事抗干擾通信和移動(dòng)通信系統(tǒng) ,而 FHSS 系統(tǒng)與直擴(kuò)系統(tǒng)則分別是在這兩個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用最多的擴(kuò)頻方式。對(duì) FHSS 系統(tǒng)的分析，現(xiàn)在仍集中在其對(duì)抗各種干擾的性能方面，如對(duì)抗部分邊帶干擾以及多頻干擾等。 歐洲的GSM 標(biāo)準(zhǔn)和北美 的以 CDMA 技術(shù)為基礎(chǔ)的 IS95 都在第二代移動(dòng)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(kuò)頻技術(shù)中研究最多的對(duì)象。軍事通信抗干擾的驅(qū)動(dòng)以及個(gè)人通信業(yè)務(wù)的驅(qū)動(dòng)使得擴(kuò)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(jì)的目標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)和新硬件的開(kāi)發(fā)。 最大的靈活性 ,應(yīng)該能夠滿足在任何時(shí)間和地點(diǎn)，通過(guò)任何設(shè)備都可以實(shí)現(xiàn)通信； 降低成本， 4G 在實(shí)現(xiàn)比 3G 的傳輸速率高 1~2 個(gè)數(shù)量級(jí)的同時(shí)，還應(yīng)該使成本降太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 為 3G 時(shí)的 1/10 或 1/100； 個(gè)性化和綜合化的業(yè)務(wù)，不僅僅是保證每個(gè)人都能通過(guò)一個(gè)終端進(jìn)行通信，而要在人周?chē)募彝ァ⑥k公室以及熱點(diǎn)地區(qū)建立一個(gè)通用的信息環(huán)境，使每個(gè)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(kuò)展以獲得高數(shù)據(jù)傳輸速率的擴(kuò)頻技術(shù)。 FHSS 通信 FHSS，跳頻技術(shù) (FrequencyHopping Spread Spectrum)在同步、且同時(shí)的情況下，接受兩端以特定型式的窄頻載波來(lái)傳送訊號(hào)，對(duì)于一個(gè)非特定的接受器， FHSS 所產(chǎn)生的跳動(dòng)訊號(hào)對(duì)它而言，也只算是脈沖噪聲。 FHSS 就是用擴(kuò)頻的碼序列去進(jìn)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(kuò)頻碼的組合進(jìn)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(jìn)行選擇的多頻率頻移鍵控。簡(jiǎn)單的頻移鍵控如 2FSK，只有兩個(gè)頻率，分別代表傳號(hào)和空號(hào)。 下圖 FHSS 的 原理示意圖。 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 圖 FHSS原理圖 跳頻圖案的偽隨機(jī)性和跳頻圖案的密鑰量使 FHSS 系統(tǒng)具有保密性。當(dāng)跳頻圖案的密鑰足夠大時(shí)，具有抗截獲的能力。當(dāng)跳變的頻率數(shù)目足夠多時(shí)，跳頻帶寬足夠?qū)挄r(shí)，其抗干擾能力是很強(qiáng)。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(guò)載的能力。即當(dāng) FHSS 系統(tǒng)處于某一固定載頻時(shí)，可與現(xiàn)有的定頻窄帶系統(tǒng)建立通信。 FHSS 系統(tǒng)無(wú)明顯的無(wú)近效應(yīng)。這一點(diǎn)，使 FHSS 系統(tǒng)在移動(dòng)通信中易于得到應(yīng)用與發(fā)展。因?yàn)?FHSS 系統(tǒng)的接收機(jī)除跳頻器外與普通超外差式接收機(jī)沒(méi)有什么差別，它要求接收機(jī)輸入端的信號(hào)噪聲功率比是正值，而且要求信號(hào)功率遠(yuǎn)大于噪聲功率。特別是在慢速跳頻時(shí)，跳頻信號(hào)容易被另一方偵察、識(shí)別與截獲。當(dāng)跳頻的頻率數(shù)目中有一半的頻率被干擾時(shí)，對(duì)通信會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，甚至中斷通信。 快速跳頻器的限制。