跳频技术在扩频通信系统中的应用研究

扩频通信系统中跳频技术的研究是通信领域的重要议题，主要应用于提高通信系统的抗干扰性和抗衰落性。本文由山东大学的硕士研究生张晓川撰写，指导教师为马丕明和温树盛，旨在深入探讨扩频系统特别是跳频技术的理论与实践。 扩频技术基于伪随机码，将原本占据窄带的信号扩展到更宽的频谱上，以此提供额外的安全性和鲁棒性。这种技术的关键优势在于，即使在存在强烈干扰或信道条件恶劣的情况下，仍能保持较高的通信质量。跳频技术是扩频技术的一个分支，通过频繁改变工作频率来分散能量，从而增强抗干扰能力。例如，FH/MFSK（Frequency Hopping/Minimum Shift Keying）系统，在特定干扰环境下，可以计算出误码率公式，评估其性能。 论文中详述了跳频通信的两个核心技术点：跳频图案设计和系统同步。跳频图案设计关乎到频率的选择和切换策略，必须确保随机性以避免模式可预测性。同步则涉及到接收机与发射机之间频率跳跃的精确匹配，这对于正确解码至关重要。论文提出了适合实际工程应用的同步方案。 伪随机码在跳频系统中扮演着核心角色。本文重点研究了伪随机码的搜索和实现，包括m序列优选对的选择、m序列特征相位的求取以及平衡Gold码的搜索。通过Matlab仿真，作者深入分析了这些关键步骤，为实际系统设计提供了参考。 论文还探讨了2FSK调制下的跳频通信系统在不同干扰环境下的抗干扰性能，包括宽带噪声干扰和部分频带噪声干扰。理论分析与Matlab仿真的结合，揭示了系统在各种干扰条件下的表现，有助于优化系统设计。 最后，作者利用Matlab/Simulink构建了跳频通信系统的仿真模型，并对部分电路进行了仿真设计。这不仅验证了理论分析的准确性，也为实际系统开发提供了实用工具。 关键词：扩频、跳频、伪随机码、误比特率、抗干扰性 该研究为扩频通信系统特别是跳频技术的应用提供了理论基础和实证分析，对于提升通信系统的稳健性和安全性具有重要意义。