畢業(yè)設計課題用MATLAB實現一種快跳頻通信系統(tǒng)

單擊此處編輯母版文本樣式,第二層,第三層,第四層,第五層,單擊此處編輯母版標題樣式,*,*,*,畢業(yè)設計課題：,用,MATLAB,實現一種快跳頻通信系統(tǒng),學生：馬云柱,指導老師：王霞,12/12/2024,1,課題的主要任務與要求,一 主要任務,：,1,熟悉并學習,MATLAB,編程環(huán)境與快跳頻,通信技術。,2,利用,MATLAB,建立一個仿真系統(tǒng)。,二 課題要求：,1,實現每個符號兩跳的通信系統(tǒng)。,2,跳頻點數為,N,32,。,3 PN,碼采用,Gold,序列。,4,仿真信道采用高斯信道與瑞利衰落信道。,12/12/2024,2,完成的主要任務,1,學習了,MATLAB,語言的編程，重點學習了利用,M,文件編寫,S,函數來創(chuàng)建自己的,SIMULINK,仿真模塊。,2,掌握,了,SIMULINK,仿真環(huán)境和通信工具箱,COMMUNICATION BLOCKETS,的,使用，這兩個模塊是在進行快,跳頻仿真最常使用的模塊。,3,用,S,函數創(chuàng)建了,Gold,序列發(fā)生器模塊。,4,利用,Communication,blockets,模塊構造頻率合成器（,32,）,5,采用同一個擴頻脈沖脈沖實現收發(fā)端的同步技術。,6,完成了跳頻信號的解跳。統(tǒng)計出系統(tǒng)的誤碼率。,12/12/2024,3,快跳頻通信系統(tǒng),跳頻通信系統(tǒng)分為快跳頻通信系統(tǒng)和慢跳頻通信系,統(tǒng)。在快跳頻通信系統(tǒng)中，核心技術是由偽隨機碼,控制的頻率合成器的實現。關鍵技術是收發(fā)兩端的,同步，由于控制頻率器的碼元的偽隨機性，因此快,跳頻系統(tǒng)具有很強的抗干擾性，可以實現保密通信。,因此在軍事領域有著廣泛的應用。另外，可以實現,碼分多址，因此在,CDMA,通信技術中得到了廣泛的,應用。,12/12/2024,4,快跳頻通信系統(tǒng)的結構框圖,12/12/2024,5,Gold,碼的實現,在跳頻通信中選擇的偽隨機碼要具有尖銳的自相關,和幾乎為零的互相關特性 與,m,序列相比，,Gold,序列,的序列數更多，序列的復雜度更大，因此在設計中,采用,Gold,序列將使系統(tǒng)具有更好的性能,。,Gold,碼有,兩種實現方法。一種是對應于優(yōu)選對的兩個移位寄,存器串連成,2r,級的線性移位寄存器；另外一種方法,是將兩個移位寄存器并聯然后模,2,加。本例中采用,的是第二種方法來實現的。它的實現原理圖見下頁,示。,12/12/2024,6,Gold,碼實現原理圖,12/12/2024,7,快跳頻通信系統(tǒng)的仿真,12/12/2024,8,仿真框圖介紹,如上頁所示，在整個快跳頻系統(tǒng)中，包括了,信源產,生部分、發(fā)送部分、跳頻調制部分、信道部分、接,收部分和結果分析部分共六個模塊。每個模塊都采,用了子系統(tǒng)封裝技術。在整個系統(tǒng)中，核心技術,是偽隨機序列的產生和頻率合成器的設計，而關鍵,技術是收發(fā)兩端的偽隨機碼元的同步。偽隨機碼的,產生用,S,函數編程來開發(fā)自己的,SIMULINK,模塊。,同步的實現是收發(fā)兩端采用相同的擴頻脈沖觸發(fā)。,12/12/2024,9,信源產生部分,12/12/2024,10,Gold,碼的實現,在這部分的設計中，,Gold,碼的設計利用,S,函數，采用,MATLAB,語言編寫程序，采用的算法就是根據上面的原理圖，,用,MATLAB,語言參照,S,函數的模板程編寫一個,m,序列的生成程,序，參照,matlabtoolboxsimulinkblocks,下的模板程序設計 然,后構建自己的動態(tài)仿真模塊。兩個模塊的輸出經過模,2,加以后,產生,Gold,序列。在編寫,m,序列的程序時每個模塊是否連接到異,或模塊進行運算在程序中是用一個,poly,向量來表示的對于本設,計，如果取,1,表示連接到異或模塊，為,0,則表示不連接。,12/12/2024,11,S,函數的仿真流程,12/12/2024,12,Gold,序列真圖,12/12/2024,13,偽隨機碼仿真圖,12/12/2024,14,跳頻調制部分（一）,1,頻率合成器的實現,在設計中，頻率合成器輸出的頻點數為,32,。即,f0,、,f1 f31,。,載波頻率的初相設為,0,，頻率間隔為,32/.1/5,載波頻率,f1,設為,100Hz,。,載波頻率的輸出由偽隨機碼生成器輸出的隨機數控制,偽隨機碼的輸出由擴頻脈沖的上升沿觸發(fā)。每次輸出一個,0,31,之間的偽隨機數，輸出的偽隨機數與載波頻率相對應，也就,是說如果輸出的隨機整數是,5,，則對應的載波頻率為,f5,。,以此,類推，實現了傳輸信號的跳頻傳輸。,12/12/2024,15,跳頻調制部分（二）,1,同步技術的實現,在跳頻系統(tǒng)的設計中，收發(fā)兩端的偽隨機碼元的完全同步是,跳頻通信系統(tǒng)的核心技術，在設計中，為了實現收發(fā)端的同步，,對于偽隨機碼元的產生，采用了同一個擴頻脈沖觸發(fā)，從而實,現了兩端的完全同步。,2,每個碼元內頻率跳變次數的確定,因為頻率的跳變是由偽隨機碼控制的，而偽隨機碼又是由擴,頻脈沖來觸發(fā)的，所以設定擴頻脈沖和傳輸信號不同的頻率比,就可以實現每個碼元內不同的頻率跳變數。,12/12/2024,16,跳頻信號的解跳,經過跳頻調制的擴頻信號到達接收端，接收端采用與發(fā)送端完,全同步的偽隨機碼來進行相關解跳?；謴统鲈夹盘?。同步的；,實現是采用與發(fā)送端相同的擴頻脈沖來實現的。然后將恢復出,的有用信號與信源端的原始信號同時送入誤碼儀，統(tǒng)計出該跳,頻系統(tǒng)的誤碼率。完成系統(tǒng)的設計,12/12/2024,17,跳頻調制仿真圖,（每個碼元實現一次跳頻）,12/12/2024,18,跳頻調制仿真圖（,每個碼元實現兩次跳頻）,12/12/2024,19,總結,本文是在比較相信介紹了快跳頻通信的技術和原理的基礎上，,利用,Matlab,軟件實現一種快跳頻通信系統(tǒng)，在本次設計中，成,功的實現了跳頻系統(tǒng)的核心技術頻率合成器和跳頻系統(tǒng)的關,鍵技術同步技術，當然在實際的通信系統(tǒng)中要復雜的多，不過,它,可以為以后更復雜的快跳頻系統(tǒng)的,DSP,實現提供了一種前提,準備和仿真實現。,12/12/2024,20,結束語,各位老師，我的報告結束了，,謝謝大家！,12/12/2024,21,