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1、跳頻通信系統(tǒng)四、跳頻通信系統(tǒng)中的跳頻序列大綱跳頻序列概述跳頻序列的性能參數(shù)跳頻序列設(shè)計(jì)的理論限制跳頻序列設(shè)計(jì)方法跳頻序列性能測試9/4/20212跳頻的目的（1）躲避干擾：通過載頻的跳變可有效地對抗定頻干擾；只要跳變的頻隙數(shù)目足夠多，跳變范圍足夠?qū)?，就能較好的抗寬頻帶阻塞式干擾；只要跳變速率足夠高，就能有效的躲避轉(zhuǎn)發(fā)式干擾或頻率跟蹤式干擾。防止截獲：載波頻率的快速跳變，使得敵方難以截獲信息。即使部分載波頻率被截獲，由于跳頻序列的偽隨機(jī)性，敵方也無法預(yù)測跳頻電臺將要跳變到哪一頻率9/4/20213跳頻的目的（1）多址
2、組網(wǎng)：利用跳頻序列的正交性，可構(gòu)成跳頻碼分多址系統(tǒng)，共享頻譜資源。在通信網(wǎng)中，采用不同的跳頻序列作為地址碼，發(fā)信端可根據(jù)接收端的地址碼選擇通信對象。對抗衰落：載波頻率的快速跳變，具有頻率分集的作用，只要跳變的頻率間隔大于衰落信道的相關(guān)帶寬，并且跳頻駐留時(shí)間（時(shí)隙寬度）又很短的話，跳頻通信系統(tǒng)就具有抗衰落的能力。9/4/20214跳頻通信的中一個(gè)關(guān)鍵問題前述四種跳頻通信的目的都需要依靠載頻的跳變實(shí)現(xiàn)，因此載頻如何進(jìn)行跳變對一個(gè)跳頻通信系統(tǒng)的各項(xiàng)性能有著至關(guān)重要的作用。載頻跳變的規(guī)律可以用跳頻序列來表示，因此跳頻通信中
3、的一個(gè)關(guān)鍵問題就是:設(shè)計(jì)性能優(yōu)良的跳頻序列。9/4/20215祝家莊迷宮祝宋但有白楊樹便可轉(zhuǎn)彎？？？9/4/20216一個(gè)不好的跳頻序列跳頻序列具有很強(qiáng)的規(guī)律性；跳頻間隔只有一個(gè)頻率間隔；難以找到大量的正交序列。tf9/4/20217一個(gè)良好的跳頻序列跳頻序列具有偽隨機(jī)性；跳頻間隔至少為三個(gè)頻率間隔；可以設(shè)計(jì)大量的正交序列。tf9/4/20218跳頻序列的作用及其研究內(nèi)容跳頻序列的作用頻率跳變以實(shí)現(xiàn)頻譜擴(kuò)展；跳頻組網(wǎng)時(shí)，采用不同的跳頻序列作為地址碼，發(fā)信端根據(jù)接收端的地址碼選擇通信對象。當(dāng)許多用戶在同一頻段同時(shí)跳頻
4、工作時(shí)，跳頻序列是區(qū)分每個(gè)用戶的唯一標(biāo)志。跳頻序列理論的研究內(nèi)容尋找跳頻序列設(shè)計(jì)時(shí)的理論限制設(shè)計(jì)出達(dá)到或接近理論限的跳頻序列9/4/20219一些相關(guān)的定義設(shè)有q個(gè)頻隙可供跳頻，形成頻隙集合：長度為L的某個(gè)跳頻序列可表示如下：設(shè)跳頻網(wǎng)里共有u個(gè)用戶，每個(gè)用戶采用彼此不同的跳頻序列，我們將u個(gè)用戶使用的跳頻序列集合記為其中N為序列族中序列的個(gè)數(shù)。9/4/202110跳頻序列的漢明相關(guān)對于跳頻序列編碼，漢明相關(guān)是一個(gè)非常重要的概念。在一個(gè)戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)場上，分布著許多跳頻電臺，要做到無互相干擾是相當(dāng)困難的。由于各用戶跳頻起始相
5、位的不同和傳輸時(shí)延的差異的原因，在某一時(shí)隙，可能有兩個(gè)或多個(gè)用戶的信號載頻跳到同一頻隙上，造成頻率重合干擾，使接收機(jī)的解調(diào)輸出發(fā)生誤碼。頻率重合也稱擊中或碰撞。表征這一參數(shù)的數(shù)學(xué)術(shù)語就是漢明相關(guān)。9/4/202111周期漢明相關(guān)周期漢明相關(guān)的定義表示兩個(gè)跳頻序列X和Y在相對時(shí)延為時(shí)，在一個(gè)序列周期里發(fā)生頻隙重合的次數(shù)。顯然，越小，兩個(gè)跳頻序列之間的重合次數(shù)就越小，也就是兩個(gè)用戶之間的相互干擾就越小。9/4/202112非周期漢明相關(guān)非周期漢明相關(guān)的定義由非周期漢明相關(guān)的定義可知，非周期漢明相關(guān)將所有超過所取序列的長
6、度L的相關(guān)值都認(rèn)為是0，因此，周期漢明相關(guān)總是大于或等于非周期漢明相關(guān)。9/4/202113由漢明相關(guān)得出的兩個(gè)參數(shù)。H(X)表示漢明自相關(guān)的最大旁瓣，即序列X與其自身平移之間重合次數(shù)得最大值，該參數(shù)影響系統(tǒng)的同步性能；。H(X,Y)表示漢明互相關(guān)的峰值，即序列X與序列Y在任何時(shí)延下重合次數(shù)的最大值，該參數(shù)影響系統(tǒng)的抗干擾性能和多址組網(wǎng)性能。9/4/202114游程的定義設(shè)a={ai}為GP(p)上周期為L的周期序列，將其一個(gè)周期的元素（a0,a1,…aL-1）依次排列在一個(gè)圓周上，使得aL-1與a0相鄰。設(shè),則在
7、這個(gè)圓周上，形如的一連串碼元相同的項(xiàng)，稱為序列a={ai}的一個(gè)周期中的一個(gè)長度為m的游程。序列a={ai}的游程所具有的最大的長度mmax稱為序列的最大游程長度。9/4/202115跳頻序列設(shè)計(jì)的要求（1）每一個(gè)跳頻序列都可以使用頻隙集合中的所有頻隙，以實(shí)現(xiàn)最大的處理增益；跳頻序列集合中的任意兩個(gè)跳頻序列，在所有相對時(shí)延下發(fā)生頻隙重合的次數(shù)盡可能少，也就是要求H(X,Y)越小越好；跳頻序列集合中的任意跳頻序列，與其平移序列的頻隙重合次數(shù)盡可能少，也就是要求H(X)越小越好；為了有更多的跳頻序列以提供用戶使用，實(shí)現(xiàn)
8、多址通信，要求跳頻序列集合中的序列數(shù)目盡可能多；9/4/202116跳頻序列設(shè)計(jì)的要求（2）跳頻序列族的數(shù)量盡可能多，在實(shí)際中可以更換使用，這樣可以提高跳頻系統(tǒng)的保密性能；在某些工程應(yīng)用中，要求跳頻序列能控制實(shí)現(xiàn)寬間隔跳頻，即要求在相鄰的跳頻時(shí)隙里發(fā)射的兩個(gè)載波的頻率間隔大于某個(gè)規(guī)定的值；為了使跳頻系統(tǒng)具有良好的抗干擾性能，應(yīng)使各頻隙在一個(gè)序列周期中的出現(xiàn)次
