李淵淵 俞世榮 來源：《電子產品世界》

     摘要：本文在介紹跳頻通信原理的基礎上，著重論述了跳頻通信系統中的關鍵技術以及自適應跳頻通信技術，最后介紹了跳頻技術在各個領域中的應用。

     關鍵詞：跳頻

     自適應 無線通信

     跳頻通信

     跳頻是最常用的擴頻方式之一，其工作原理是指收發雙方傳輸信號的載波頻率按照預定規律進行離散變化的通信方式，也就是說，通信中使用的載波頻率受偽隨機變化碼的控制而隨機跳變。從通信技術的實現方式來說，“跳頻”是一種用碼序列進行多頻移鍵控的通信方式，也是一種碼控載頻跳變的通信系統。從時域上來看，跳頻信號是一個多頻率的頻移鍵控信號；從頻域上來看，跳頻信號的頻譜是一個在很寬頻帶上以不等間隔隨機跳變的。圖1給出了跳頻通信系統單端示意圖，其中：跳頻控制器為核心部件，包括跳頻圖案產生、同步、自適應控制等功能；頻合器在跳頻控制器的控制下合成所需頻率；數據終端包含對數據進行差錯誤控制。

     與定頻通信相比，跳頻通信比較隱蔽也難以被截獲。只要對方不清楚載頻跳變的規律，就很難截獲我方的通信內容。同時，跳頻通信也具有良好的抗干擾能力，即使有部分頻點被干擾，仍然在其他未被干擾的頻點上進行正常的通信。由于跳頻通信系統是瞬時窄帶系統，它易于與其他的窄帶通信系統兼容，也就是說，跳頻電臺可以與常規的窄帶電臺互通，有利于設備的更新。

     通信收發雙方的跳頻圖案是事先約好的，同步地按照跳頻圖案進行跳變。這種跳頻方式稱為常規跳頻（normal

     fh）。隨著現代戰爭中的電子對抗越演越烈，在常規跳頻的基礎上又提出了自適應跳頻。它增加了頻率自適應控制和功率自適應控制兩方面。

     關鍵技術

     跳頻圖案

     在跳頻通信中，跳頻圖案反映了通信雙方的信號載波頻率的規律，保證了通信方發頻率有規律可循，但又不易被對方所發現。常用的跳頻碼序列是基于m序列、m序列、rs碼等設計的偽隨機序列。這些偽隨機碼序列通過移位寄存器為反饋結構來實現，結構簡單，性能穩定，能夠較快實現同步。它們可以實現較長的周期，漢明相關特性也比較好，但是當存在人為的故意干擾（如預測碼序列后進行的跟蹤干擾）時，這些序列的抗干擾能力較差。

     在90年代初，出現了基于模糊（fuzzy）規則的跳頻圖案產生器。在這種系統中，由模糊規則、初始條件以及采樣模式共同來決定系統的輸出序列。只要竊聽者不知道模糊規則、初始條件、采樣模式三者的任何一個，就無法預測到系統的輸出頻率，由此就提高了系統的抗竊聽能力和抗干擾能力。模糊跳頻給出的跳頻碼序列與傳統的跳頻碼序列相比更加均勻，也更難預測。

     90年代末有人提出了混沌(chaotic)跳頻序列。其基本思想是通過混沌系統的符號序列來生成跳頻序列。在這個混沌系統中要確定一個非線性的映射關系、初始條件和混沌規則，三者唯一確定一個輸出序列。由此確定的混沌跳頻序列體現了良好的均勻性，低截獲概率，良好的漢明相關特性以及具有理想的線性范圍。

     同步技術

     與一般的數字通信系統一樣，跳頻系統要求實現載波同步、位同步、幀同步。此外，由于跳頻系統的載頻按偽隨機序列變化，為了實現電臺間的正常通信，收發信機必須在同一時間跳變到同一頻率，因此跳頻系統還要求實現跳頻圖案同步。跳頻系統對同步有兩個基本要求：一是同步速度快，二是同步能力強。目前跳頻電臺的同步方法有精確時鐘法、同步字頭法、自同步法、fft捕獲法、自回歸譜估計法等等。在實際應用中，同步方案常常綜合使用多種同步方法。例如戰術跳頻系統中常用掃描駐留同步法，綜合使用了精確時鐘法、同步字頭法、自同步法三種同步方法，分成掃描和駐留兩個階段進行。掃描階段完成同步頭頻率的捕獲，駐留階段從同步頭中提取同步信息，從而完成收發雙方的同步。

     在自適應跳頻中，同步還包括