自适应跳频通信系统研究 自适应跳频 摘 要： 自适应跳频技术能够使跳频系统自适应地躲避干扰载频，从而在复杂的干扰环境下正常工作本文关键论述了自适应跳频通信系统的原理、结构和通信过程 关键词： 跳频通信 自适应 抗干扰 频率控制 伴随通信技术的发展日新月异，无线通信因为含有建立快速、灵活机动等优点，在军事通信中一直占有主要地位，广泛应用于地面、航空、航海等多种平台的通信中，是保障当代作战指挥的关键通信手段因为无线通信在发射和接收信号时含有开放性，所以无线电信号易被敌人截获和干扰，为避开敌人对无线通信信号的侦察和干扰，必需采取有效的抗干扰方法，而跳频通信是保密通信和抗干扰通信中最有效的手段之一 1.跳频通信 跳频通信的基础工作原理是［１］：在发射机中，输入的信息对频率为fs的载波进行调制，得到带宽为R的调制信号独立产生的跳频序列从跳频频率表中取出频率控制码，控制频率合成器在不一样的时隙内输出频率跳变的本振信号用它对调制信号进行变频，使变频后的射频信号频率根据跳频序列跳变，即为跳频信号跳频信号以跳变方法躲避一些频点上的人为干扰或自然干扰在接收机中，和发射机跳频序列一致的当地跳频序列从跳频频率表中取出频率控制码控制频率合成器，使输出的本振信号频率根据跳频序列对应地跳变。
跳变的本振信号，对接收到的跳频信号进行变频，将频率变回fs，实现解跳解跳后的调制信号，在当地载波的作用下，经解调后恢复出信息其原理框图图1所表示 2.自适应跳频通信 跳频技术和自适应技术相结合 现在，跳频通信技术作为一个有效的抗干扰通信技术，在当代无线抗干扰通信中应用广泛常规跳频通信经过采取扩展频谱技术，利用和信息无关的伪随机序列控制信号的频率在较宽的频率范围跳变因为该伪随机序列确定的跳频表是事先确定的，不能依据电磁环境状态实时调整，自动选择可通频率，通常将这种跳频称为“盲跳频”［２］ 对于采取“盲跳频”的常规跳频通信系统，因为其跳频频率集是固定的，碰到自然条件的改变或是人为的干扰，一些频点会处于比较恶劣的状态，这么系统的性能将受到严重的影响将自适应技术和跳频技术结合起来，经过对信道的实时评定，能够将通信质量恶劣的信道立即地从跳频频率集中剔除，从而避开干扰，提升通信的质量，使系统的性能得到较大的改进 自适应跳频通信系统原理 自适应跳频技术首先是由等于1995年提出的［３］自适应跳频技术能够使跳频系统自适应地躲避干扰载频，从而在复杂的干扰环境下正常工作无线通信中，自适应技术包含频率、功率、速率自适应和自适应调零天线等。
而对于自适应跳频通信技术，从广义上讲，它除了常规跳频通信所具有的功效，还应含有上述的多种自适应功效为了在自适应跳频系统中实现诸如自适应调制、自适应频率控制和自适应功率控制的功效，一个必须的前提是自适应跳频通信网中的组员必需含有信号质量评定器和信令通信链路，以对信道的质量进行评定，得到信道状态信息，并经过可靠的信令协议，立即地通知通信组员，使得发信机依据得到的信道质量状态信息改变其传输特征和常规跳频技术相比，自适应跳频技术含有以下特点： 智能化程度高； 和宽带跳频结合起来，可较大地提升抗干扰性能； 因为需要搜索较多的信道，所以所需时间较长； 组网时操作过程复杂，确定可用频率的时间较长 自适应跳频系统的结构 自适应跳频通信系统的原理示意图图2所表示和常规跳频通信相比，自适应跳频通信系统接收端多了一个实时信道连接质量分析器LQA，并以自适应的跳频图案发生器替代常规的跳频图案发生器在发送端，伪随机序列发生器产生的伪随机序列控制跳频图样选择器选择跳频图样，经过工作信道发送；在接收端接收数据的同时，使用LQA对工作信道各个跳频信道的通信质量进行监测，假如发觉某个或一些载频受到干扰而达成需要置换的程度，它将产生一个新的跳频图样并经过反馈信道通知发送端的跳频图样选择器。
自适应跳频通信过程 自适应跳频通信通常分为通信建立、扫频和通信保持三个阶段［４］ 在通信链路建立阶段，首先必需建立同时，在确保通信双方时钟同时、帧同时的基础上，确保双方跳频图案的同时值得注意的是，对于自适应跳频通信来讲，为了确保同时的建立和通信的质量，在这阶段发射机的功率应能自动进行盲调整，一旦双方建立同时，立刻结束盲功率调整，进入扫频阶段 在扫频阶段，双方的实时信道质量评定单元对跳频频率集进行全集扫频，依据确定的信道评定标正确定被干扰的频点，给出能够使用的接收方的跳频频率集，并把被干扰的全部频率通知对方，使通信双方同时删除被干扰的全部频率，使得发送方的跳频频率集和接收方完全相同，并在确定的时刻同时进入自适应跳频通信阶段，同时建立功率自适应调整 在通信保持阶段，因为信道条件的改变，LQA会将改变的检测结果经过通信协议，以信令方法通知对方，随时将跳频频率集中的被干扰频点去除，并确保双方跳频图案的同时，同时调整发射机功率，确保双方均以最小的发射功率进行通信 3.自适应跳频通信的应用及发展情况 自适应跳频通信系统自从问世以来，在军事和民间全部产生了广泛的利用在军用领域，自适应跳频通信系统采取的通信方法能做到抗干扰，含有对非目标用户低的检测概率，及对敌对用户低的被截获概率。
跳频通信信号载波频率不停地跳变，从而含有躲避干扰的功效，抗干扰性比很好同时，在民用领域，自适应跳频通信系统因为其工作灵活性更大、可靠性更加好、数据传输速率更高、保密性更强，尤其是含有优良的抗电子干扰及低截获概率/低检测概率特征，不但适合在多种条件下进行可靠的中、远程通信，而且可在其它视距通信手段失效或频谱完全被堵塞时满足短程应急通信要求而且，自适应跳频技术对于有效利用频谱资源、预防通信设备之间相互干扰起着十分主要的作用 在我国，中国在1996年研制出第一台实用型跳频电台后，多类型的短波通信系统投入批量生产，部分达成国际优秀水平我国首创的“多合一”的自适应技术已经成功应用到新一代的短波战术跳频系统中在国外，法国THOMSON-CSF/RGS企业的SYSTEM3000系列自适应跳频通信系统，是现在可用的较优秀的短波战斗网无线电台，在UNIQUE TRC3500 SKYHOPPER 2FH方法下，作为网控中心的电台首先自动选择短波频谱内的可用频段，然后再选择那些未受干扰的频率做跳频频率集SKYHOPPER对战术通信来说是一次质的飞跃，它在海湾战争及柬埔寨、波黑维和行动中发挥的主要作用 4.结语 笔者首先介绍了跳频通信的基础工作原理，接着具体论述了自适应跳频通信系统的原理、结构和通信过程，最终简明介绍了自适应跳频通信的应用和发展情况。
因为进入该领域的时间并不长，笔者对自适应频率选择的算法研究还不够深入，这将是下一步工作的关键所在。