第8章 扩展频谱技术的应用幻灯片.pptVIP

第8章 扩展频谱技术的应用 8.1 地面战术移动通信系统 8.2 卫星通信系统 8.3 民用移动通信系统 8.4 JTIDS系统 8.5 GPS系统 8.6 无线局域网 8.7 蓝牙技术 8.8 测距与测速系统 8.9 其它方面的应用 8.1 地面战术移动通信系统 8.1.1 国外战术跳频电台概况 电子战已成为现代战争的重要组成部分, 而通信对抗是电子战的一个极其重要的分支, 是指挥、 控制、 通信和情报(简称C3I)系统的核心。 由于扩频技术具有抗干扰能力强, 必威体育官网网址性能、 抗侦破和抗衰落性能好等特点, 使得扩频技术首先在军事领域得以应用。表8 - 1列出了部分国外的扩频电台的主要参数, 以供参考（略）。 8.1.2 跳频电台中的主要技术问题 1. 跳频速率 跳频电台的抗敌方有意干扰的能力与跳频速率有着密切的关系。 跳频速率越高, 抗跟踪干扰的能力就越强, 信号被截获的可能性就越小, 但是实现的技术难度也越大, 成本也就越高。在战术电台中, 跳频速率通常是这样化分的: 低于100跳／秒的称为低速跳频, 100~500跳／秒之间的称为中速跳频, 500跳／秒以上的称为高速跳频。 2. 跳频图案 跳频图案是跳频系统的核心。 所谓跳频图案, 就是在通信过程中电台频率与时间的变化方案。 在一个网络中具有同一跳频图案, 以保证网中各电台的可靠通信。 一次通信中, 电台选择一组频率, 不同时间选择不同频率, 这就构成一组图案。 对跳频图案的主要要求是必威体育官网网址性和随机性。 3. 跳频电台的同步问题 跳频电台通常是传送数字话音的, 因此存在着一般数字通信中的各种同步问题。 在战术电台中通常采用非相干的调制解调方式, 一般不存在载波同步问题。 位同步和数字系统一样, 从信码中提取同步信息。 由于跳频速率总是低于或远低于信码速率, 即一跳由许多数据码元构成, 因此一般一跳构成一个自然帧。 对跳频同步的主要要求是: (1) 能自动和快速地建立起同步。 (2) 同步抗干扰性能要好, 既要能抗非人为干扰, 也要能抗人为干扰。 (3) 能进行后入网的同步。 4. 跳频电台的组网问题 组网能力是现代通信的基本要求之一。 跳频电台的组网与跳频图案和组网方式有关。 而跳频图案又与跳频的频率数密切相关, 因此, 跳频的频率数越多, 跳频组网的数目也越多, 组网时选择的灵活性就越大, 碰撞的概率也越小。 跳频电台组网有两种方式, 即正交和非正交组网。 所谓正交组网, 也称为同步组网, 是指各网在同一时钟全同步的情况下, 各网的跳频是等角跳变的, 或者说多个跳频电台所采用的跳频图案在时频矩阵上相互不发生重叠。 8.1.3 PRC-80跳频电台简介 PRC-80跳频电台是VHF/FM收发信机, 有定频和跳频两种工作模式, 其基本指标列在表8 - 1中, 其跳频部分的参数为: 跳频速率为200 h/s, 跳频频率数为256, 能组128个网, 有迟后入网功能, 跳频图案为复杂非线性, 跳频序列周期大于1011 bit, 跳频密钥量大于264。 PRC-80跳频电台由信道单元和跳频/必威体育官网网址单元两部分组成, 其组成框图和跳频/必威体育官网网址单元框图分别示于图8 - 1和图8 - 2中。 图 8 - 1 PRC-80跳频电台组成框图 由图8 - 1可知， 信道单元由如下模块组成: AMM为天线匹配模块; PA为功放模块; LPF为低通滤波器; TSP为发送信号处理模块; RSP为接收处理模块; CCM为中心控制模块; LOG为逻辑处理模块; SYN为频率合成器模块; TUN为调谐模块; PS为电源模块。 跳频/必威体育官网网址单元由如下模块组成: TC为定时模块; RC为接收模块; SYS为系统模块; SEC为必威体育官网网址模块; BBCC为基带模块。 图 8 - 2 PRC-80跳频电台跳频/必威体育官网网址单元框图 8.2 卫星通信系统 主要表现在下述几个方面: (1) 与TDMA相比, 不需要各用户间的严格时间同步。 (2) 具有随机选址的能力。 (3) 卫星转发器的频带可以得到有效利用, 不需要设立保护频带。