CN205304794U - 一种ds/fh混合扩频技术的通信系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种DS/FH混合扩频技术的通信系统，其中：数据源接到扩频器的输入端，PN码Ⅰ序列发生器的输出端分别接到扩频器和解扩器的输入端，扩频器的输出通过调制器接到第一混频器的输入端，PN码Ⅱ序列发生子系统的输出端接到跳频频率合成器的输入端，跳频频率合成器的输出端分别接到第一混频器和第二混频器的输入端，第一混频器的输出依次通过信道、第二混频器和解扩器接到解调器的输入端。本实用新型改进的扩频系统将直扩系统与跳频系统有机地结合起来，在直接序列扩展频谱系统的基础上增加载波频率跳变的功能，提高了扩频系统的抗干扰能力，有效保证了通信的质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种混合扩频技术的通信系统，具体是结合直接序列扩频系统和跳频扩频系统设计出一种具有很好的抗干扰性能的混合扩频系统。
背景技术
通信现代化是人类社会进入信息时代的重要标志，但是其中干扰问题却一直是现代通信中的非常大的难题。扩展频谱技术是一种非常重要的抗干扰通信技术，它是一种可以将基带信号的频谱进行扩展，然后再传输的系统，即用扩展基带信号的频谱来换取信噪比的改善。
直接序列扩频系统和跳频扩频系统是经常被运用的两大扩频系统。直接序列扩频系统具有无远近效应、捕获较快、抗多径干扰能力强、抗频率选择性衰落强等优点，但其信号隐蔽性差，抗多频干扰能力有限。跳频扩频系统具有信号隐蔽性好、抗多频干扰能力强等，但其也存在远近效应严重、捕获时间长等缺点。
发明内容
本实用新型的目的在于设计一种受复杂环境影响较小，具有较强的抗干扰能力，在信噪比较小的情况也能够保证通信质量的混合通信系统。
为实现上述目标，本实用新型采用如下设计方案：
一种DS/FH混合扩频技术的通信系统，包括：数据源，扩频器，PN码Ⅰ序列发生器，调制器，PN码Ⅱ序列发生子系统，跳频频率合成器，第一混频器，信道，第二混频器，解扩器，以及解调器；其中：数据源接到扩频器的输入端，PN码Ⅰ序列发生器的输出端分别接到扩频器和解扩器的输入端，扩频器的输出通过调制器接到第一混频器的输入端，PN码Ⅱ序列发生子系统的输出端接到跳频频率合成器的输入端，跳频频率合成器的输出端分别接到第一混频器和第二混频器的输入端，第一混频器的输出依次通过信道、第二混频器和解扩器接到解调器的输入端；所述的PN码Ⅱ序列发生子系统主要是由PN码Ⅱ序列发生器、帧状态转换器、位整数转换器顺序连接而成的子系统。
所述的数据源是由伯努利二进制发生器产生的；调制器和解调器所采用的调制解调方式均为BPSK调制解调方式。
所述跳频频率合成器产生跳频载波与经过扩频器和调制器扩频调制后的信号进行混频。
本实用新型的有益效果是，综合了直扩体制信号谱密度低和跳频体制频率随机跳变的优点，提高了反侦察、抗干扰的能力，使系统在低信噪比的情况下也能够进行无失真的信号传输。
附图说明：
图1是本实用新型的结构原理图；
图2是利用Simulink对本次实用新型所搭建的仿真模型图，101、伯努利二进制发生器，102、单双极性转换器，103、单双极性转换器，104、PN码序列发生器，105、混频器，106、PN码序列发生器，107、M-FSK调制器，108、M-FSK调制器，109、混频器，110、混频器，111、BPSK调制器，112、BPSK解调器，113、混频器，114、AWGN信道，115、位整数转换器，116、帧状态转换器，117、双单极性转换器，118、伯努利二进制发生器，119、示波器，120、时延器，121、误码率计算器，122、显示器；
图3是本实用新型仿真后的收发波形对比图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明：
如图1所示，DS/FH混合扩频技术的通信系统，包括：数据源，扩频器，PN码Ⅰ序列发生器，调制器，PN码Ⅱ序列发生子系统，跳频频率合成器，第一混频器，信道，第二混频器，解扩器和解调器；其中：数据源接到扩频器的输入端，PN码Ⅰ序列发生器分别接到扩频器和解扩器的输入端，扩频器的输出通过调制器接到第一混频器的输入端，PN码Ⅱ序列发生子系接到跳频频率合成器6的输入端，跳频频率合成器的输出端分别接到第一混频器和第二混频器的输入端，第一混频器的输出依次通过信道，第二混频器和解扩器接到解调器的输入端。PN码Ⅱ序列发生子系统主要是由PN码Ⅱ序列发生器、帧状态转换器、位整数转换器顺序连接而成的子系统。
如图2所示，伯努利二进制发生器101用来产生二进制数据源，其采样时间设置为0.01s，使其输出的数据速率为100bps。PN码序列发生器104产生PN码Ⅰ序列，其采样时间设置为0.0005s，这样将输出速率为2000chip/s的码片。单双极性转换器102和单双极性转换器103分别用来完成源数据和PN码Ⅰ序列的单双极性转换。数据流与扩频序列在混频器105中相乘，则实现了直接序列扩频。扩频后的信号通过双单极性转换器117进行了双单极性转换后，将经过BPSK调制器111以BPSK的方式进行调制，BPSK中每个符号的采样点数为20，即信号采样率为2000次/s，与码速率相等。PN序列发生器106为PN码Ⅱ序列发生器，它的采样时间间隔设置为0.004s，并按帧输出，每帧的采样点数为5。将该信号经过帧状态转换器116转换为基于取样的信号后，用位整数转换器115将每5个码片变成一个随机整数，用来控制跳变的载波频率。M进制频移键控（M-FrequencyShiftKeying，M-FSK）调制器107、108作为跳频频率合成器，其频率间隔设置为50，调制元数为32，这样该跳频频率合成器的输出信号与调制扩频后的信号在混频器109中相乘就得到了直扩/跳频信号。该信号经过加性高斯白噪声（AdditiveWhiteGaussianNoise，AWGN）信道114后，就变成有白噪声干扰的直扩/跳频信号。将其与经过数字函数后的信号在混频器110中相乘，则完成了信号的解跳。解跳后的信号与单双极性转换器103的输出信号在混频器113中相乘，则完成了信号的解扩。解扩后的信号送进BPSK解调器112（其参数设置与BPSK调制器111的参数设置一样），最后输出的信号即为解调后的信号。伯努利二进制发生器118与伯努利二进制发生器101参数设置一样，所以其产生的信号可以作为原始的发送信号，为了验证实验结果，将该信号经过时延器120，且将输出的信号与解调后的信号在同一示波器119中显示波形。为了查看误码率，也将这两个信号都经过误码率计算器，最后通过显示器显示出误码率。
图3是在信噪比为5dB的情况下所截取的0～5秒之间的收发波形对比图，图中的上面为发送的原始波形，下面为接收端的波形，从图中可以看出这两个波形几乎相同，达到了本实用新型所需要的效果。
以上所述和描述了本实用新型的基本原理和优选实施方式，应当指出：对于本行业的技术人员来讲，在不脱离本实用新型的原理前提下，还可以做出各种改进和变化，这些改变和变化都应落入本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.一种DS/FH混合扩频技术的通信系统，其特征在于，包括：数据源，扩频器，PN码Ⅰ序列发生器，调制器，PN码Ⅱ序列发生子系统，跳频频率合成器，第一混频器，信道，第二混频器，解扩器，以及解调器；其中：数据源接到扩频器的输入端，PN码Ⅰ序列发生器的输出端分别接到扩频器和解扩器的输入端，扩频器的输出通过调制器接到第一混频器的输入端，PN码Ⅱ序列发生子系统的输出端接到跳频频率合成器的输入端，跳频频率合成器的输出端分别接到第一混频器和第二混频器的输入端，第一混频器的输出依次通过信道、第二混频器和解扩器接到解调器的输入端。
2.如权利要求1所述的DS/FH混合扩频技术的通信系统，其特征在于，所述的PN码Ⅱ序列发生子系统是由PN码Ⅱ序列发生器、帧状态转换器、位整数转换器顺序连接而成的子系统。
3.如权利要求1所述的DS/FH混合扩频技术的通信系统，其特征在于，所述的数据源是由伯努利二进制发生器产生的；调制器和解调器所采用的调制解调方式均为BPSK调制解调方式。
4.如权利要求1所述的DS/FH混合扩频技术的通信系统，其特征在于，所述跳频频率合成器产生跳频载波与经过扩频器和调制器扩频调制后的信号进行混频。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107666333A (zh) * | 2017-01-20 | 2018-02-06 | 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） | 扩/跳频信号体制阵列天线自适应波束形成系统 |
| CN110730018A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-01-24 | 电子科技大学 | 一种直扩跳频混合扩频系统的抗干扰方法 |
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| CN110730018A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-01-24 | 电子科技大学 | 一种直扩跳频混合扩频系统的抗干扰方法 |
| CN110730018B (zh) * | 2019-10-21 | 2021-07-02 | 电子科技大学 | 一种直扩跳频混合扩频系统的抗干扰方法 |
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