慢跳频通信系统的仿真.doc

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1、慢跳频通信系统仿真班级：通信111502姓名：史峻奇学号：22班级：通信111502姓名：唐友田学号：24班级：通信111502姓名：王春颖学号：25班级：通信111502姓名：吴亚凤学号：26班级：通信111502姓名：徐红军学号：27一、实验目的了解跳频扩频方式是使伪随机序列控制被数据调制的载波中心频率以一定的速率和顺序在一组频率中随机地跳动，接收端以相应的速度和顺序接收并解调。在跳频系统中，跳频频率的选择是用伪随机码来实现的，且跳频通信的几十个甚至上千个频率由所传信息与伪随机码的组合进行控制。由于系统的工作频率在不停的跳变，在每个频点上停留的时间仅为毫

2、秒或微秒级。二、慢跳频通信系统的实验原理慢跳频通信系统（FFH）是一个用户的载波频率按某种跳频图案（伪随机调频序列）在很宽的频带范围内跳变的通信系统，如图1所示。信息信号经过波形调制（信息调制）后，送入载波调制。载波由跳变序列（伪随机序列）控制跳变频率合成器来产生，其频率随跳频序列的值的改变而改变，因此，载波首先被跳变序列调制，称作跳频调制。频率合成器受跳频序列控制，当跳频序列值改变一次时，则载波频率跳变一次。信号经过载波调制后形成跳频信号。在发送端，跳频调制采用伪随机码序列和多进制频移键控相结合的方式，即在发端采用一个伪随机发生器产生一个伪随机序列，用它去

3、控制频率合成器的输出频率，使之按伪随机方式从2n-1个频率的集合中选取发送频率，这样得到的信号就是跳频信号。在接收端，为了解调出跳频信号，需要一组与发送端相同的本地伪随机序列发生器，去控制本地频率合成器，产生一列与发射信号差一个中频频率的跳频信号，其速率相同、起止一致。这样，跳频信号在混频器中与接收信号差频出一个不跳变的中频解跳信号，在经中频窄带滤波器后，把不需要的干扰抑制掉，再由信息解调器恢复出有用的原始数据，从而实现了慢跳频通信。信源信息调制跳频调制PN码发生器跳变频率合成器信道解跳信息解调跳变频率合成器PN码发生器同步图1慢跳频通信系统工作原理图三、慢

4、跳频通信系统的仿真Simulink是MATLAB中的一个建立系统方框图和基于方框图级的系统仿真环境，使用Simulink可以更加方便地对系统进行可视化建模，并进行基于时间流的系统级仿真，并且仿真结果可以近乎“实时”地通过可视化模块，如示波器模块等显示出来，使得系统仿真工作大为方便。Simulink使得用户可以用鼠标操作将一系列可视化模块连接起来，避免了编写MATLAB仿真程序，简化了仿真建模过程。在这次设计中，我是在首先设计好的2FSK的调制与解调基础上，再把设计的慢跳频子系统模块添加上去，经过进一步的调试，最终确定。慢跳频通信系统的仿真结构框图如图2所示。

5、图2慢跳频通信系统的仿真结构框图图32FSK调制模块的仿真框图在图2中可以看到，图3、4、5是其子系统模块。该慢跳频通信系统按功能可以划分为五个部分：信号生成部分、发送部分、跳频调制部分、接收部分和判决部分。（一）信号生成部分信号生成部分是利用随机整数信号发生器（Random-integerGenerator）来产生，该模块的参数设置是产生二进制随机序列信号，采样时间设为1，即1秒产生一个码元。它产生的是频率为1HZ的二进制随机信号，如图6中发送信号部分所示。（二）发送部分由信源产生的二进制随机信号先通过频率键控来产生一个2FSK信号（发送“1”所用的载波频

6、率为f1=1HZ；发送“0”所用的载波频率为f2=3HZ），如图6中2FSK已调信号部分所示。在进行跳频调制时，把跳频子系统模块产生的信号与产生的2FSK信号进行相乘（即跳频调制），产生的信号如图6中跳频调制信号部分所示，然后把跳频调制信号经过信道发送过去。信道是叠加有加性高斯白噪声的信道。（三）接收部分在接收端首先进行解跳，即用跳频子系统模块产生的跳频信号与经过信道后接收的跳频调制信号进行乘法运算，得到的是跳频解调信号，如图6中跳频解调信号所示。接着进行2FSK的相干解调，仿真结构框图如图5所示。图中的两个带通滤波器分别滤出频率为f1及f2的信号，它们的输

7、出分别与相应的相干载波相乘，再分别经过低通滤波器提取出含有基带数字信息的低频信号。（四）判决部分对解调信号的判决，是通过对上下两支路的低频信号进行比较来作出判决的。该判决部分由常数发生器、一个比较器以及误码率计算部分构成。比较器将码元的相关峰值与门限值比较，若相关峰大于门限则该码元判为“1”，其余的均判为“0”。设上支路信号为X1（t），下支路信号为X2（t）。当X1（t）大于X2（t）时，判为“1”；当X1（t）小于X2（t）时，则判为“0”。最后恢复的信号如图8所示。误码率的计算过程是由一个误码仪来实现的。它将发送端的信息码元经过一定延迟后与接收端恢复出

8、的码元进行比较，若两者不同则认为码元传输错误，最后将