基于MATLAB的跳频通信系统仿真研究
1.1 研究背景与意义
随着军事的现代化进程的加快，未来战争将是以电子战、信息战的对抗为主，运用于军事设备中的跳频技术的性能研究也成为了各国关注的焦点，抗干扰、抗截获、抗衰落等性能的提高也成为跳频研究的发展方向。

同时，随着个人通信业务和蜂窝移动通信的发展，跳频技术在民用领域的运用也日趋成熟，在现有的DS/CDMA 系统中，远近效应是一个很大的问题。

由于大功率信号只在某个频率上产生远近效应，当载波频率跳变到另一个频率时则不受影响，因此跳频系统没有明显的远近效应，这使得它在移动通信中易于得到应用和发展。

在数字蜂窝移动通信系统中，如果链路间采用相互正交的跳频图案同步跳频，或者采用低互相关的跳频图案异步跳频，可以使得链路间的干扰完全消除或基本消除，对提高系统的容量具有重要意义。

此外，跳频是瞬时窄带系统，其频率分配具有很大的灵活性，在现有频率资源十分拥挤的条件下，研究跳频通信技术具有重要意义。

1.2 跳频通信技术的发展及研究现状
从 20 世纪 50 年代开始，西方国家就已经展开了对跳频技术的理论研究。

美国的Laboratories of Sylvania 率先研制出了世界上第一个实用的跳频通信系统Baffalo Laboratories Application of Digitally Exact Spectra，简称BLADES 系统，并在海军的 Mt. Mc Kinley 指挥舰上试验成功。

到了 70 年代，跳频通信技术快速发展，美、英、法等国的超短波跳频电台相继研制成功且应用于军事当中，其中以美国的INCGARS-V 和英国的 Jaguar 为典型代表。

到了80年代，跳频技术应用于实战当中，在英国的马尔维纳斯岛(福克兰群岛)战争与美国入侵巴拿马的战争中，参战部队都装备了跳频电台用于相互联络，取得良好效果。

到了1991年的海湾战争时，美、英、法等国部队大量装备了跳频电台用于军事指挥，如美国的SINCGARS、法国TRC-950、英国的Jaguar-V，成效斐然。

但是，由于不同参战国研制的跳频电台，标准各不相同，因此无法用于不同国家参战部队之间的相互联络。

到90年代末的科索沃战争时，北约各国参战部队普遍采用跳频技术用于通信，且实现各国通信互联。

自20世纪80年代开始，跳频技术开始应用于民用通信领域。

GSM系统率先采用跳频
技术，利用其具有的频率分集特点，以抵抗无线通信中的多径干扰。

家庭射频(Home RF)和蓝牙(Bluetooth)技术工作在充满各种干扰的ISM (Industry,Science and MedicaD频段上，同样采用了跳频技术以保证通信的正常进行。

随着调制技术、编码技术、微电子技术、特别是DSP技术和计算机网络技术的迅速发展，跳频技术在90年代又有了新的发展，目前跳频技术主要朝着以下几方面发展：
（1）跳频速率高速化
跳频速率是跳频系统载波频率跳变的速率，显而易见，载波跳变的速率越高，系统的抗跟踪式干扰能力越强。

跟踪式干扰是一类对跳频通信系统威肋、较大的干扰，它通过高速信号处理装置对监测到的跳频信号进行处理，迅速发现当前跳频信号的频率并将干扰信号调整到这一频率上。

跟踪式干扰机从检测信号、处理信号到最终将干扰信号调整到信号频率上需要一定的时间，这个时间必须小于跳频周期才能对跳频系统形成有效干扰。

跳频速率的提高意味着跳频周期的缩短，跟踪式干扰机必须有更加高效的信号检测与处理技术，这是现阶段很难达到的。

现在己经出现了较高跳速的跳频系统，如美国的CHES S系统，跳频速率可达到5000跳/s。

（2）频率范围不断扩展
跳频系统工作的频率范围越大，则系统可选择的信道越多，信道之间的间隔越大，抗阻塞式干扰的能力越强。

因此扩展跳频电台的频率范围，是提高跳频系统抗干扰能力的有效方式之一，目前国外己出现可工作在 1.6}SOMHz范围上的短波跳频电台，如美国的M508, RF-500, AN/PRC~132短波电台。

（3）数据传输速率得到了提高
为保证传递信息的可靠，短波通信的数据传输速率一直被限制在 2.4Kb/s左右，但近年来己取得了突破。

如美国Sanders公司的CHESS系统，采用差分跳频体制，其数据传输速率可以达到19.2kb/s。

（4）与其它抗干扰技术的综合应用
通信中常用的抗干扰技术除了跳频技术外，还有直接序列扩频技术、跳时技术、自适应天线技术、碎发通信技术、纠错编码和交织编码技术、分集技术等。

这些抗干扰技术各有其优势，如直接序列扩频技术信号隐蔽性好，跳时技术抗跟踪式干扰性能较强。