跳频

跳频技术的原理Frequency hopping is a method of transmitting radio signals by rapidly switching a carrier among many frequency channels. The underlying principle of frequency hopping is to minimize interference from other radio signals and to ensure secure communication.跳频是一种通过快速在许多频道之间切换载波来传输无线电信号的方法。

跳频的基本原理是最大程度地减少来自其他无线电信号的干扰，并确保通信的安全性。

The concept of frequency hopping was first introduced by the Hollywood actress Hedy Lamarr and composer George Antheil, who patented the technology during World War II as a means of preventing the jamming of radio-controlled torpedoes. This early application of frequency hopping laid the foundation for modern-day wireless communication systems.频率跳变的概念最早由好莱坞女演员海蒂·拉玛和作曲家乔治·安泰尔首次引入，他们在二战期间申请了技术专利，作为一种防止无线电遥控鱼雷被干扰的手段。

这种早期对频率跳变的应用奠定了现代无线通信系统的基础。

The fundamental principle behind frequency hopping is to divide the available frequency spectrum into multiple frequency bands and then rapidly switch the carrier signal among these bands. This dynamic switching of frequencies makes it challenging for unauthorized users to intercept the signal or for other signals to interfere with the transmission.跳频背后的基本原理是将可用的频谱分成多个频带，然后快速在这些频带之间切换载波信号。

跳频是指载波频率在很宽频带范围内按某种图案（序列）进行跳变。

信息数据D经信息调制成带宽为Bd的基带信号后，进入载波调制。

载波频率受伪随机码发生器控制，在带宽Bss（Bss＞＞Bd）的频带内随机跳变，实现基带信号带宽Bd扩展到发射信号使用的带宽Bss的频普扩展。

可变频率合成器受伪随机序列（跳频序列）控制，使载波频率随跳频序列的序列值改变而改变，因此载波调制又被称为扩频调制。

GSM的无线接口使用了慢速跳频，其要点是按固定间隔改变一个信道使用的频率。

系统使用慢速跳频（SFH），每秒跳频217次，传输频率在一个突发脉冲传输期间保持一定。

跳频系统具有以下优点：能大大提高通信系统抗干扰、抗衰落的能力；能多址工作而尽量不互相干扰；不存在直接扩频通信系统的远近效应问题，即可以减少近端强信号干扰远端弱信号的问题；跳频系统的抗干扰性严格说是“躲避”式的，外部干扰的频率改变跟不上跳频系统的频率改变。

在GSM数字蜂窝系统中，跳频技术可以提高抗衰落、抗干扰能力。

跳频技术对于静态或慢速移动的移动台具有很好的抗衰落效果，而对于快速移动的移动台由于同一信道的两个连接的突发脉冲序列其位置差已足以使它们与瑞利变化不相关，因此跳频增益很小，这就是跳频所具有的频率分集。

由于跳频时频率在不停的变化，频率的干扰是瞬时的，因此跳频具有干扰分集。

1．GSM网络质量评估在GSM数字蜂窝系统中，由于存在着频率复用，因此必然存在着同频和邻频干扰，同邻干扰强度决定着话音质量。

在我们通话过程中，通常遇到的话音辨别不清，时断时续等情况很大程度上存在着干扰，根据GSM规范为了保证网络质量，需要定义相应的同频干扰和邻频干扰保护值，因此在实际网络设计中，需要根据该保护值来设计网络。

在非跳频网络中表示网络干扰程度的C／I和BER（比特误码率），FER（帧误码率）的关系是唯一的，并且是独立于系统的负载率。

但是引入跳频技术后，我们发现某一C／I值所对应的RXQUAL值和非跳频网络是相似的，但在解码后所得到的误码率和帧删除率主要依赖于跳频数量的多少和系统负载情况，因此在跳频网络仅仅用C／I或QXQUAL来评估跳频网络是不够的。

跳频也是一种扩频技术，英文为FH（Frequency Hopping）。

通俗的来说，就是让信号在跳变的频率其实跳频越快越好，这样越安全，干扰越分散，但是成本高、实现难度大，因此快跳频一般用于军事，保证安全性。

我们的gsm一般采用慢跳频SFH（Slow Frequency Hopping）。

多慢呢？每个TDMA 帧跳变一次，帧周期大约4.615ms，所以GSM跳频就是一秒跳217次。

GSM的慢跳频又分两种，基带跳频和射频跳频。

基带跳频就是你有几块载频，每块载频的频率不变，然后信号按照跳变规律分成几份，在不同的时间射频跳频就是，每块载频都可以收发GSM需要的全部频率，所以信号不必分到不同的载频上面去收发，只要在一块载频上面就可以实现，不过载频的频率一直在变化而已。

看到这里，大家应该看得出来，射频跳频效果好，因为每块频点都可以随便收发频段内的任意频点，因此调频表可以比实际的载频多，而基带的跳频表比载频少。

同时，基带跳频一块载频坏了，该路信当然世界上没有都是好的东西，射频跳频的麻烦在于：实现的难度要大一些，因为这样每块载频都要可以跳变成任何频率；其次是频率跳变范围广，必须采用混合/宽带合路器（基带跳频采用腔体合路器），损耗大；第三是，大家应该都看到过示波器，波形的边缘不可能是“整齐”的，就是说单个载频从一个发射频率转换到另一个发射频率，两个频率的交界处，干扰比较大。

因此，移动的GSM一般采跳频有几个参数比较关键，MA，MAIO，HSN。

MA是什么呢，就是参与跳频的频点表。

比如给你分三个频点参与跳频｛1，3，5，7｝，MAIO叫做什么移动分配索引偏置，太拗口了，其实就是说待会跳频了，从哪个频点开始，MAIO有6bit，可以编码0~63。

所以可以推测知道MA表最多有64个频点。

有了跳频频点表，有了索引表告诉我们从哪个开始跳，还不够，如果大家都从头开始跳频的话，就太容易撞车了，同频概率太大。

因此还来了一个参数HSN，叫做跳频序列号，这个翻译很容易和MAIO混淆，其实HSN是跳频的算法。

跳频可分为快速跳频和慢速跳频,在GSM中采用的是慢速跳频,其特点是按照固定的间隔改变一个信道使用的频率.根据GSM的建议，基站无线信道的跳频是以每一个物理信道为基础的，因此对于移动台来说，只需要在每个帧的相应时隙跳变一次，其跳频速率为217跳/秒，它在一个时隙内用固定的频率发送和接收，然后在该时隙后需跳到下一个TDMA帧，由于监视其它基站需要时间，故允许跳频的时间约为1ms，收发频率为双工频率。

但对基站系统来说，每个基站中的TRX（收发信机）要同时于多个移动台通信，因此，对于每个TRX来说，能根据通信使用的物理信道，在其每个时隙上按照不同的跳频方案来进行跳变。

一、跳频的种类及各自实现的方法GSM中的跳频可分为基带跳频和射频跳频两种。

在北电系统中采用的是射频跳频。

基带跳频是通过腔体合成器来实现的，而射频跳频是通过混合合成器来实现的。

当采用基带跳频时，它的原理是在真单元和载频单元之间加入了一个以时隙为基础的交换单元，通过把某个时隙的信号切换到相应地无线频率上来实现跳频，这种做法的特点是比较简单，而且费用也底。

但由于采用的腔体合成器它要求其每个发信机的频率都是固定发射的，当发信机要改动其频率时，只能人工调谐到新的频率上，其话音信号随着时间的变化使用不同频率发射机发射，收发信机在跳频总线上不停的扫描观察，当总线发现有要求使用某一频率时，总线就自动指向拥有该频率的发信机上来发送信号。

采用基带跳频的小区的载频数与该小区使用的频点数是一样的。

当采用射频跳频时，它是在通过对其每个TRX的频率合成器进行控制，使其在每个时隙的基础上按照不同的方案进行跳频。

它采用的混合合成器对频带的要求十分宽松，每个发信机都可使用一组相同的频率，采用不同的MAIO加以区分。

但它必须有一个固定发射携带有BCCH的频率的发信机，其他的发信机可随着跳频序列的序列值的改变而改变。

两者的区别是：1、基带跳频采用的腔体合成器最多可配置8个发信机，而且衰耗小，此时衰耗仅为3.5dB;而射频跳频采用的混合合成器的容量较小,最多可配置4个发信机,而且衰耗大,当为H2D时,衰耗为4.5dB当为H4D 时,衰耗为8dB.显然,当基站配置较大时,采用混合合成器的基站的覆盖要小.2、腔体合成器对频段的要求不如混合合成器灵活,混合合成器所带的发信机可以使用一组频率,频点的间隔要求为200 K;腔体合成器的发信机仅能使用固定的频率发射,而且所用频点的间隔要求大于600K.3、基带跳频的每个发信机TX只能对应一个频点，而射频跳频的每个发信机TX能够发送所有参与跳频的频点。

跳频通信原理
跳频通信是一种通过频率跳变来进行通信的技术，它在通信系统中具有重要的
应用价值。

本文将从跳频通信的原理入手，对其进行详细的介绍。

首先，跳频通信的原理是基于频率跳变的技术。

在跳频通信系统中，发送端和
接收端约定一个跳频序列，按照这个序列来跳变频率。

这样做的好处是可以有效地抵抗窃听和干扰，提高通信的安全性和可靠性。

其次，跳频通信利用了频率多样性的特点。

频率多样性是指在通信过程中，信
号可以在不同的频率上传输，从而提高了抗干扰能力。

跳频通信系统可以在不同的频率上进行跳变，使得信号更加难以被窃听和干扰。

另外，跳频通信还利用了时间多样性的特点。

时间多样性是指在通信过程中，
信号可以在不同的时间上传输，从而提高了通信的安全性。

跳频通信系统可以在不同的时间上进行跳变，使得信号更加难以被窃听和干扰。

此外，跳频通信还具有抗多径效应的特点。

在传统的通信系统中，由于多径效
应的存在，信号会受到多条路径的影响，导致信号衰减和失真。

而跳频通信系统可以通过跳变频率来抵消多径效应，提高了通信的质量和可靠性。

最后，跳频通信的原理是基于跳频技术的应用。

跳频技术是一种先进的通信技术，它在军事、民用和商业领域都有着广泛的应用。

跳频通信系统通过跳变频率来实现抗干扰和抗窃听，提高了通信的安全性和可靠性。

综上所述，跳频通信是一种基于频率跳变的通信技术，它利用了频率多样性、
时间多样性和抗多径效应的特点，具有很高的抗干扰能力和安全性。

跳频通信技术的应用将会进一步推动通信系统的发展，为人们的生活带来更多的便利和安全保障。

跳频一种利用载波跳变实现频谱展宽的扩频技术。

广泛应用于抗干扰的通信系统中。

其方法是把一个宽频段分成若干个频率间隔（称为频道，或频隙），由一个伪随机序列控制发射机在某一特定的驻留时间所发送信号的载波频率。

当接收机的本地振荡信号频率与接收机输入信号的频率按同一规律同步跳变，那么，经过变频以后，将得到一个固定的中频信号即把原来的频率跳变解除，这一过程称解跳或去跳。

分类跳频可分为慢跳频和快跳频。

慢跳频是指跳频速率低于信息比特率，即每跳可传输连续几个信息比特。

快跳频是指跳频速率高于信息比特率，即一个信息比特需要多跳来传输。

跳频还可分为单通道跳频和双通道跳频。

原理发送端在时钟控制下，伪码发生器产生伪随机序列去控制频率合成至生成跳频载波系列，称做跳频图案。

跳频通信系统的原理框图见上图。

图中接收端的预调制滤波器是一种中心频率随信号跳频式样而同步跳变的窄带滤波器（通频带允许所需信号通过），目的在于增加接收机的时间选择性，减少强干扰对接收机可能引起的阻塞现象。

接收的跳频载波序列若与本地产生的跳频序列图案一致，则经混频后可得到一个固定的中频信号，再经解调获得输出。

若外来跳频图案与本地图案不一致，则得不到一个固定的中频信号，解调后只是一些噪声而得不到有用的输出。

因此时间同步是跳频通信的关键技术。

调制方式可根据跳频信号的特征进行选择。

在跳频系统中不宜采用对相位要求严格的调制方式。

因为在跳频通信系统中，接收机的本地载波要做到与外来信号的载波在相位上保持相干是很困难的。

因此，宜用非相干检测方式。

频率合成器是跳频通信系统的重要组成部分。

频率合成器的性能将制约跳频速率。

对频率合成器的要求是跳频速率快、杂散电平低和功耗小。

频率合成器进行频率跳变时，一般有2个阶段：一个是过渡期（暂态时间），一个是滞留期（稳态时间）。

要求过渡期尽量的要短，以实现高速转换。

跳频特性跳频带宽跳频系统的总频带宽度，可以由互不衔接的几个频段组成，是跳频系统抗干扰性的重要指标。

跳频算法的基本原理和应用一、跳频算法的概述跳频算法是一种在无线通信中广泛应用的技术，通过在一定范围内随机或按照特定序列改变通信频率，从而增强通信系统的安全性和抗干扰能力。

本文将介绍跳频算法的基本原理和应用。

二、跳频算法的基本原理跳频算法是通过跳频序列来改变通信频率，其基本原理如下：1.频率跳变：在跳频通信系统中，发送和接收信号的频率会按照跳频序列进行跳变。

2.频率选择器：跳频通信系统会使用一种特定的频率选择器来选择信号的频率。

3.窄带信号和宽带信号：跳频通信系统中的窄带信号会在较短的时间内在频谱上进行跳变，而宽带信号则会在较长的时间内进行跳变。

4.同步：跳频通信系统中，发送方和接收方需要保持同步，以便正确接收到跳频序列。

三、跳频算法的应用场景跳频算法在许多领域中得到了广泛的应用，以下是一些常见的应用场景：1. 无线通信系统跳频算法在无线通信系统中起到了很重要的作用，它可以提高通信系统的安全性和抗干扰能力。

跳频通信系统能够减少单个频率上的干扰，并且跳频序列的随机性可以增加系统的安全性。

2. 雷达通信系统在雷达通信系统中，跳频算法能够提供更高的隐蔽性和抗干扰性能。

通过频率的跳变，雷达系统可以减少被敌方干扰的概率，提高系统的可靠性。

3. 蓝牙通信技术蓝牙通信技术是一种短距离无线通信技术，跳频算法被广泛应用于蓝牙通信中。

跳频技术可以减少蓝牙通信的干扰，并且提高通信的可靠性和稳定性。

4. 军事通信系统在军事通信系统中，跳频算法被广泛应用于军事通信设备中。

跳频通信系统可以提供更高的抗干扰能力和抗干扰性能，保障军事通信的安全性和可靠性。

四、跳频算法的优势与不足跳频算法具有以下优势和不足：1. 优势•提高系统的安全性：跳频算法可以增加通信系统的安全性，防止被恶意干扰和攻击。

•提高抗干扰能力：跳频算法可以减少单一频率上的干扰，提高系统的抗干扰能力。

•提高系统的可靠性：跳频算法可以提高通信系统的可靠性，减少通信中断和数据丢失的概率。

跳频技术简介2006-10-30 19:50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。

其中：跳频控制器为核心部件，包括跳频图案产生、同步、自适应控制等功能；频合器在跳频控制器的控制下合成所需频率；数据终端包含对数据进行差错控制。

与定频通信相比，跳频通信比较隐蔽也难以被截获。

只要对方不清楚载频跳变的规律，就很难截获我方的通信内容。

同时，跳频通信也具有良好的抗干扰能力，即使有部分频点被干扰，仍能在其他未被干扰的频点上进行正常的通信。

由于跳频通信系统是瞬时窄带系统，它易于与其他的窄带通信系统兼容，也就是说，跳频电台可以与常规的窄带电台互通，有利于设备的更新。

通信收发双方的跳频图案是事先约好的，同步地按照跳频图案进行跳变。

这种跳频方式称为常规跳频(Normal FH）。

随着现代战争中的电子对抗越演越烈，在常规跳频的基础上又提出了自适应跳频。

它增加了频率自适应控制和功率自适应控制两方面。

在跳频通信中，跳频图案反映了通信双方的信号载波频率的规律，保证了通信方发送频率有规律可循，但又不易被对方所发现。

常用的跳频码序列是基于m序列、M序列、RS码等设计的伪随机序列。

这些伪随机码序列通过移位寄存器加反馈结构来实现，结构简单，性能稳定，能够较快实现同步。

它们可以实现较长的周期，汉明相关特性也比较好，但是当存在人为的故意干扰(如预测码序列后进行的跟踪干扰)时，这些序列的抗干扰能力较差。

在90年代初，出现了基于模糊（Fuzzy)规则的跳频图案产生器。

在这种系统中，由模糊规则、初始条件以及采样模式共同来决定系统的输出序列。

第1篇一、实验目的1. 了解跳频通信系统的基本原理和特点。

2. 掌握跳频通信系统测试方法及步骤。

3. 分析跳频通信系统的性能指标，评估系统性能。

二、实验原理跳频通信系统是一种利用频率跳变技术实现信息传输的通信方式。

其基本原理是在通信过程中，发送端和接收端在预设的跳频序列上按一定规律跳变频率，从而实现信号的传输。

跳频通信系统具有抗干扰能力强、保密性好、频谱利用率高等优点。

三、实验装置1. 跳频通信实验平台：包括跳频发射机、跳频接收机、频率合成器、示波器、计算机等。

2. 实验软件：跳频通信实验软件。

四、实验内容1. 跳频通信系统基本参数设置：设置跳频频率、跳频速率、跳频序列等参数。

2. 跳频发射机与跳频接收机连接：将跳频发射机与跳频接收机通过射频同轴电缆连接。

3. 跳频通信系统测试：在跳频通信实验平台上进行跳频通信测试，包括以下内容：（1）测试跳频通信系统的频率跳变特性：观察跳频发射机与跳频接收机输出信号的频率变化情况，确保频率跳变符合预设要求。

（2）测试跳频通信系统的误码率：通过增加干扰信号，观察跳频通信系统的误码率变化，评估系统抗干扰能力。

（3）测试跳频通信系统的传输速率：观察跳频通信系统的传输速率，确保传输速率满足实际需求。

4. 数据分析：对测试数据进行整理和分析，评估跳频通信系统的性能指标。

五、实验步骤1. 连接跳频通信实验平台，设置跳频通信系统基本参数。

2. 将跳频发射机与跳频接收机通过射频同轴电缆连接。

3. 打开跳频通信实验软件，进行跳频通信测试。

4. 观察跳频通信系统的频率跳变特性，确保频率跳变符合预设要求。

5. 通过增加干扰信号，观察跳频通信系统的误码率变化，评估系统抗干扰能力。

6. 观察跳频通信系统的传输速率，确保传输速率满足实际需求。

7. 对测试数据进行整理和分析，评估跳频通信系统的性能指标。

六、实验结果与分析1. 频率跳变特性：实验结果显示，跳频通信系统的频率跳变符合预设要求，跳频频率在预设范围内变化，跳频速率稳定。