微探電臺(tái)跳頻通信技術(shù)

趙思遠(yuǎn)　周敏　許宸禎　郭月江

摘 要：文章對(duì)微探電臺(tái)跳頻通信技術(shù)原理進(jìn)行分析，對(duì)模型的確立和參數(shù)規(guī)劃、仿真結(jié)果研究等方面進(jìn)行深入探討，希望能為相關(guān)人士提供有效參考。

關(guān)鍵詞：微探電臺(tái);跳頻通信技術(shù);結(jié)構(gòu)構(gòu)成

無(wú)線通信傳輸?shù)倪^(guò)程往往會(huì)受到外部環(huán)境的影響，通信的質(zhì)量會(huì)受到干擾。為保證總體的通信狀態(tài)以及其抗干擾性，需要采用較為先進(jìn)的跳頻通信技術(shù)，以便強(qiáng)化整體的運(yùn)行質(zhì)量和效率。

1 ? ?微探電臺(tái)跳頻通信技術(shù)原理

1.1 ?跳頻通信技術(shù)

跳頻通信技術(shù)本質(zhì)上是在20世紀(jì)40年代所研發(fā)的，是在信息熵和噪聲分布概率等基礎(chǔ)類通信理論的前提下，采用嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推導(dǎo)方式，延展出系統(tǒng)化的容量公式。根據(jù)此公式的分析和研究，在其可靠性的狀況下，可以采用增長(zhǎng)信道帶寬的方式，更換對(duì)應(yīng)的噪比程度，能夠?yàn)楹笃诘姆€(wěn)定性通信奠定較為可靠的基礎(chǔ)。擴(kuò)頻通信技術(shù)往往采用比信號(hào)帶寬多的頻帶寬度，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的傳遞。此類系統(tǒng)在運(yùn)行的環(huán)節(jié)中，會(huì)指定傳輸傳遞數(shù)據(jù)的頻譜以實(shí)現(xiàn)對(duì)特定區(qū)域數(shù)據(jù)的延展，并在后期會(huì)成為寬頻帶信號(hào)，進(jìn)入指定的信道區(qū)域內(nèi)部，并開展相應(yīng)的傳輸;在接收區(qū)域內(nèi)部會(huì)采用指定的方式實(shí)現(xiàn)高效的壓縮管制，以便于在后期運(yùn)行的環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)高效率的通信運(yùn)行。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)所采用的方式會(huì)存在差異性，其被分化為直接序列擴(kuò)展的頻譜系統(tǒng)、跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)等。在其運(yùn)行階段，應(yīng)當(dāng)保持以下兩點(diǎn)原則：傳輸?shù)膶拵枰筮^(guò)前期被傳送的原始信息帶寬;在傳輸?shù)膸挱h(huán)節(jié)中，需要根據(jù)擴(kuò)頻函數(shù)予以確定，擴(kuò)頻函數(shù)往往會(huì)具備較為高效的偽隨機(jī)運(yùn)行編碼信號(hào)。

1.2 ?結(jié)構(gòu)構(gòu)成

跳頻通信系統(tǒng)本質(zhì)上是根據(jù)傳輸階段中的帶寬區(qū)分為多個(gè)不重疊的頻率源。在傳輸和傳送階段，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)性傳輸?shù)男盘?hào)內(nèi)部頻率需要被控制在和前期設(shè)定規(guī)律不同的離散轉(zhuǎn)變通信模式，能夠在通信的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)輸信號(hào)的載頻轉(zhuǎn)變，在此過(guò)程中，轉(zhuǎn)變的規(guī)律性會(huì)根據(jù)偽隨機(jī)的方式予以規(guī)劃和確定。根據(jù)其運(yùn)行的環(huán)節(jié)進(jìn)行研究，相對(duì)應(yīng)的跳頻系統(tǒng)內(nèi)部通信模式自身的碼序列往往會(huì)采用多進(jìn)制的方式吸納轉(zhuǎn)移，同時(shí)本質(zhì)上也是一類偽隨機(jī)序列的管控運(yùn)行通信模式。電臺(tái)的跳頻通信環(huán)節(jié)由發(fā)送終端、信道以及接收裝置3個(gè)有效環(huán)節(jié)構(gòu)成，在發(fā)送的區(qū)域內(nèi)，信息的排列往往是依照編碼裝置先采用二進(jìn)制的方式予以編碼設(shè)置，在其信號(hào)的支撐之下，利用頻移鍵控（Frequency-Shift Keying，F(xiàn)SK）的調(diào)節(jié)裝置獲取相對(duì)應(yīng)的中頻信號(hào)。在公稱壓力（Nominal Pressure，PN）的序列發(fā)生裝置中就會(huì)獲取MBIT能夠掌控的頻率，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)性的合成會(huì)出現(xiàn)2m-1多種頻率的載波裝置，根據(jù)其前期規(guī)定的模式予以實(shí)現(xiàn)。中頻信號(hào)往往會(huì)和載波信號(hào)實(shí)現(xiàn)混合的管制，并獲得射頻信號(hào)，采用功率放大設(shè)施增強(qiáng)總體的發(fā)射功率，并在最后的發(fā)送階段中，利用天線實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的發(fā)射[1]。

1.3 ?核心技術(shù)

在電臺(tái)跳頻的構(gòu)成環(huán)節(jié)，可以通過(guò)構(gòu)成的框圖明確相對(duì)應(yīng)的信息，經(jīng)過(guò)混頻裝置對(duì)外輸出的信號(hào)源不僅會(huì)受到對(duì)內(nèi)輸入信號(hào)存在的關(guān)聯(lián)性，還可以受到頻率合成裝置對(duì)外輸出的跳變載波的干預(yù)，所以，在此影響的階段會(huì)涉及頻率合成裝置、跳頻圖案以及相對(duì)應(yīng)的同步。（1）在頻率合成裝置內(nèi)，借助一個(gè)比較基準(zhǔn)的核心區(qū)域?qū)崿F(xiàn)對(duì)頻率源的處置，會(huì)得到多種頻率的信號(hào)，因?yàn)椴ㄐ尾⒉皇窃跁r(shí)間管理上實(shí)現(xiàn)連續(xù)的轉(zhuǎn)變，往往是以建立的時(shí)間以及消失的時(shí)間點(diǎn)為前提，并把控在單獨(dú)的跳變頻率環(huán)節(jié)上的停留時(shí)間。（2）跳頻圖案，是通過(guò)管控載波頻率在時(shí)間轉(zhuǎn)變的模式，總體而言對(duì)跳頻電臺(tái)運(yùn)行的性能和效率干預(yù)效果較強(qiáng)。（3）跳頻同步，往往會(huì)涉及跳頻頻率的同步、序列同步、跳變起止?fàn)顟B(tài)下的時(shí)間同步狀況。一般情況下，在電子戰(zhàn)中，所需要上傳的同步數(shù)據(jù)在傳輸?shù)沫h(huán)節(jié)中較為隱蔽。電臺(tái)跳頻同步會(huì)利用對(duì)數(shù)據(jù)的設(shè)定而得以實(shí)現(xiàn)，在設(shè)置的環(huán)節(jié)中需要控制運(yùn)行數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性和一致性，促使頻頻率運(yùn)行相似，以便于實(shí)現(xiàn)傳輸和輸入的相同[2]。

2 ? ?仿真和后期的結(jié)論研究

2.1 ?模型的確立和參數(shù)規(guī)劃

通過(guò)對(duì)電臺(tái)跳頻系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，構(gòu)建起相對(duì)應(yīng)的框圖，可以得知系統(tǒng)的構(gòu)成模塊。模塊由中頻信號(hào)產(chǎn)生，跳頻以及跳頻載波、解跳和解調(diào)、信道、PN序列發(fā)生器等多個(gè)部分互相聯(lián)合，最后共同發(fā)生作用。要想了解是系統(tǒng)的誤碼率，以及該狀態(tài)下的波形和觀察信號(hào)頻譜，就必須對(duì)誤碼率計(jì)算模塊進(jìn)行添加，并同時(shí)添加頻譜儀，還有實(shí)驗(yàn)所需的示波器。

在參數(shù)設(shè)置時(shí)，主要是利用二進(jìn)制序列發(fā)生器制作的二進(jìn)制信源，設(shè)定與之相匹配的數(shù)據(jù)速率以及采樣周期，然后通過(guò)多進(jìn)制數(shù)字頻率調(diào)制（Multiple Digit Frequency Modulation，MFSK）模塊實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)字頻率調(diào)制（Frequency Shift Keying，2FSK）的調(diào)制作用，并設(shè)置調(diào)制元數(shù)和間隔頻率，以及單符狀態(tài)下的采樣點(diǎn)數(shù)固定值，得到中頻信號(hào)的采樣數(shù)據(jù)等。其他數(shù)據(jù)設(shè)置以此類推。

2.2 ?仿真結(jié)果研究

通過(guò)設(shè)置加性高斯白噪聲（Additive White Gaussian Noise，AWGN）信道的信噪比，分析顯示頻譜，調(diào)制中頻信號(hào)頻譜，獲得正弦但頻干擾信號(hào)譜線，以解跳信號(hào)作圍窄帶信號(hào)頻率和擴(kuò)頻信號(hào)的總和。繪制系統(tǒng)誤碼率和信道信噪的關(guān)系曲線，從中獲取結(jié)論：信噪比和誤碼率彼此之間呈負(fù)相關(guān)系。

3 ? ?結(jié)語(yǔ)

文章著重分析了當(dāng)前的跳頻原理和相對(duì)應(yīng)的信息，分析在其構(gòu)成的平臺(tái)之上，羅列各項(xiàng)電臺(tái)跳頻的核心技術(shù)。跳頻通信系統(tǒng)運(yùn)行預(yù)防外界因素干預(yù)的效果較強(qiáng)，自身的保密性較好。

[參考文獻(xiàn)]

[1]孫慧賢，張玉華，唐友喜.雙通道跳頻通信系統(tǒng)同步捕獲方法[J].探測(cè)與控制學(xué)報(bào)，2019（6）：23-32.

[2]王文娟，李緒凱，孫慧賢.電臺(tái)跳頻通信技術(shù)分析[J].計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，2019（21）：63-66.

作者簡(jiǎn)介：趙思遠(yuǎn)（1994— ），男，云南宣威人，助理工程師，本科;研究方向：無(wú)線通訊。