跳频通信系统的建模与仿真

第１６卷第３期解放军理工大学学报(自然科学版)Vol．１６No．３ ２０１５年６月　JournalofPLAUniversityofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)Jun．２０１５

LDPC编码跳频抗干扰通信系统建模与仿真分析

杨孔哲,　张邦宁,　郭道省(解放军理工大学通信工程学院,江苏南京２１０００７)

摘　要:为进一步提升跳频卫星通信系统的抗干扰能力,将LDPC信道编码与跳频技术相结合,建立一种基于LDPC码的跳频抗干扰通信系统模型,基于该模型进行了抗干扰性能仿真分析.首先结合BPSK调制方式,建立不同码率、不同码长的LDPC码跳频抗干扰通信系统模型;然后利用该模型,对不同码长、不同码率的LDPC码跳频抗干扰通信系统在不同干扰因子的部分频带干扰条件下进行抗干扰性能仿真,并对仿真结果进行对比分析.研究结果表明,LDPC码跳频抗干扰通信系统模型的仿真结果与理论分析相吻合.通过仿真分析,得到采用不同的编码参数在不同干扰条件下抗干扰性能的量化结果与结论,为基于LDPC码的跳频抗干扰系统设计和自适应抗干扰措施制定提供了理论基础.关键词:低密度校验;跳频;抗干扰中图分类号:TN９１１．２DOI:１０．７６６６/j．issn．１００９-３４４３．２０１５０２１０００１

ModelingandsimulationofLDPCcodedFHanti-jammingcommunicationsystem

YANGKongzhe,　ZHANGBangning,　GUODaoxing(CollegeofCommunicationsEngineering,PLAUniv．ofSci．&Tech．,Nanjing２１０００７,China)

Abstract:Tofurtherenhancetheanti-jammingcapabilityoftheFH(frequencyhopping)satellitecommuni-cationsystem,combiningFHsystemwithchannelcoding,alow-densityparity-check(LDPC)codedFHanti-jammingcommunicationsystemwasestablishedinthispaper,andthesimulationoftheanti-jammingperformancewascarriedout．Inthefirstplace,anLDPCcodedSFH/BPSK(slowfrequencyhopping/bina-ryphaseshift-keying)anti-jammingcommunicationsystemwasbuilt,whosecodelengthsandcoderatesweredifferent．Then,theanti-jammingcapabilityagainstpartial-bandjamming(PBJ)withdifferentpar-tial-bandjammingfactorsofthesystemwassimulatedandcompared．AlltheseprovethattheperformanceoftheLDPCcodedSFH/BPSKanti-jammingsystemsimulationmodelisavailable,whichisinconformitywiththetheoreticalanalysis．Throughsimulationandanalysis,thequantitativeresultsoftheanti-jammingperformancewereobtainedbasedondifferentcodingparameterunderdifferentjammingconditions．Asaconsequence,theresultswillprovidetechnicalbasisforthedesignofLDPCcodedFHanti-jammingsys-temandtheadaptiveanti-jammingmeasures．Keywords:LDPC;frequencyhopping;anti-jamming

Harbin Institute of Technology

课程设计任务书

课程名称： 通信系统仿真

设计题目： 跳频通信系统仿真

院 系： 电子与信息工程学院

班 级：

设 计 者：

学 号：

指导教师：

设计时间： 20140627-20140718

哈尔滨工业大学 通信系统仿真课程设计任务书

姓 名： 院 （系）：电子与信息工程学院

专 业： 通信工程 班 号：

任务起至日期： 2014 年 6 月 28日至 2014 年 7 月 18 日

课程设计题目：跳频通信系统仿真

设计要求和已知技术参数：

跳频是最常用的扩频方式之一，其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式，也就是说，通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。从通信技术的实现方式来说，“跳频”是一种用码序列进行多频频移键控的通信方式，也是一种码控载频跳变的通信系统。从时域上来看，跳频信号是一个多频率的频移键控信号；从频域上来看，跳频信号的频谱是一个在很宽频带上以不等间隔随机跳变的。可以忽略信道编码，跳频序列生成可以采用RS伪随机码，用512个频点进行跳频，信道用高斯白噪声信道。同组设计者可以协商合作完成，每人完成其中一部分。

通过对跳频系统的设计，深入了解跳频系统的工作原理，通信系统各部分的原理与关联，掌握利用Matlab/Simulink软件进行完整通信系统的建模和分析。

工作计划安排：

1、2014.06.27-2014.07.06 熟悉Matlab仿真工具；

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实践教学

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兰州理工大学

计算机与通信学院

2014年秋季学期

通信综合训练课程设计

题 目： 跳频通信系统的研究与仿真

专业班级：

姓 名：

学 号：

指导教师：

成 绩：

摘要 跳频通信系统是一种典型扩展频谱通信系统，它在军事通信、移动通信、计算机无线数据传输和无线局域网等领域有着十分广泛的应用，已成为当前短波保密通信的一个重要发展方向。

本文介绍了跳频通信系统的基本工作过程，从跳频系统的结构组成、工作原理、主要技术指标、跳频通信系统的解跳和解调等方面阐述了跳频通信基本原理,并对跳频通信系统的抗干扰技术及其性能进行了仿真研究和理论分析。本文从理论上分析了跳频通信系统的抗干扰性能,其组成部分包括信号生成部分、发送部分、接收部分、判决部分、跳频子系统模块五个部分,并以2FSK系统为例,给出了上述通信干扰样式下的误码率理论分析结果，并利用Matlab中的Simulink仿真系统实现跳频系统的仿真和分析，达到了预期的效果。

关键词：扩频通信、跳频通信、MATLAB Simulink仿真 一、Simulink简介

Simulink 是MATLAB软件的应用，是一个对动态系统进行建模、仿真和对仿真结果进行分析的一个软件包，是在MATLAB中建立系统方框图和基于方框图的系统仿真环境。

Simulink将工程中通用的方框图设计方法与仿真系统建模统一起来，其采用的是基于时间流的链路级仿真方法。这种系统中，仿真结果可以实时的通过可视化模块，将输入输出数据显示出来，可以更加方便地对系统进行可视化建模，使系统设计、模型检验和仿真调试工作更为方便。经过多年的应用，Mathwork 公司开发出了很多工具箱，其中包括Simulink通信系统。此系统目前已成为科学研究和工程应用的软件工具包。

bishe跳频通信系统的仿真

1. 引言

跳频通信系统是一种能够提高抗干扰性能的无线通信技术。它通过在发送端和接收端之间频繁切换信道来分散干扰信号，从而实现可靠的通信。本文将介绍一种基于跳频技术的通信系统，并通过仿真实验来评估其性能。

2. 跳频通信系统的原理

2.1 发送端

在跳频通信系统中，发送端首先需要生成一组频率序列，这组序列用于指导信道的切换。常用的生成方法有伪随机序列生成算法和扩频码生成算法。发送端根据频率序列来选择信道，然后发送数据。 2.2 接收端

接收端接收到信号之后，需要根据接收到的信号进行频率解析，得到发送端发送的数据。频率解析的方法包括相关解析和最大似然解析。解析得到的数据可以用于判断是否存在干扰。

3. 仿真软件的选择

本文使用Python语言中的SimPy模块进行跳频通信系统的仿真。SimPy是一个用于离散事件模拟的Python模块，它提供了实现跳频通信系统的根本工具。

4. 仿真实验设计

本文设计了一系列实验来评估跳频通信系统的性能。具体实验包括：

- 信噪比对通信性能的影响 - 跳频序列长度对通信性能的影响 - 干扰信号对通信性能的影响 5. 仿真实验结果与分析

5.1 信噪比对通信性能的影响

实验结果显示，随着信噪比的增加，通信性能减弱。在较低的信噪比下，通信系统的误码率明显增加，说明跳频通信系统对于噪声的抗干扰能力较差。

5.2 跳频序列长度对通信性能的影响

实验结果显示，跳频序列的长度对通信性能有很大的影响。较短的跳频序列长度会导致频率的重复使用，从而增加干扰的可能性。在实验中，当跳频序列长度增加到一定程度，通信性能开始显著提高。

5.3 干扰信号对通信性能的影响

实验结果显示，干扰信号对跳频通信系统的性能影响很大。较强的干扰信号会使误码率显著增加，从而降低通信质量。 6. 结论

通过本文的仿真实验，我们对跳频通信系统的性能进行了评估。实验结果显示，跳频通信系统在一定程度上具有抗干扰能力，但是在低信噪比和强干扰信号的情况下，通信性能会显著下降。因此，在实际应用中，需要对跳频通信系统进行优化，以提高其性能。