FH信號(hào)的同步

1、FH信號(hào)的同步 FH信號(hào)的同步任何數(shù)字通信系統(tǒng)都是離散信號(hào)的傳輸，要求收發(fā)兩端信號(hào)在頻率上相同，并且相位相一致，才能正確地解調(diào)出信息。當(dāng)然擴(kuò)頻系統(tǒng)也不例外，所以同步技術(shù)是擴(kuò)頻通信的關(guān)鍵技術(shù)。擴(kuò)頻碼的同步是指到達(dá)接收機(jī)的擴(kuò)頻編碼信號(hào)與本地參考信號(hào)在碼的圖案位置和碼時(shí)鐘速率在時(shí)間上都準(zhǔn)確一致。實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻碼的同步包括兩個(gè)步驟：同步捕獲與同步跟蹤。FH信號(hào)的同步同步捕獲 使本地參考擴(kuò)頻碼與接收機(jī)擴(kuò)頻碼的相位（延時(shí)）之差小于半個(gè)碼元寬度，要求本地振蕩的中心頻率精確到使解擴(kuò)后的信號(hào)頻譜落在中頻濾波器的通頻道內(nèi)，從而保證解調(diào)器能很好的工作。 在跳頻系統(tǒng)中, 接收機(jī)本地輸出的跳變頻率必須與發(fā)送端的跳頻器產(chǎn)生的頻

2、率嚴(yán)格地同步, 才能正確地相關(guān)解跳, 從而使接收到的有用信號(hào)恢復(fù)成受信息調(diào)制的固定中頻信號(hào)(窄帶), 再從中解調(diào)出有用信號(hào)。 跳頻系統(tǒng)中的同步一般分為: (1)跳頻圖案的同步；(2)信息碼同步；(3)幀同步。FH信號(hào)的同步 跳頻信號(hào)的同步捕獲原理FH信號(hào)的同步 跳頻信號(hào)的同步捕獲原理A CT 由于頻率跳變系統(tǒng)在每一個(gè)頻率點(diǎn)fi的逗留時(shí)間均為TC，因此，做一次相加運(yùn)算所需要的時(shí)間應(yīng)為NTC。若接收機(jī)的跳頻圖案與接收信號(hào)的跳頻圖案的相位相差k個(gè)，則接收機(jī)的跳頻圖案改變2k次相位后就與接收信號(hào)的跳頻圖案一致了，這樣獲得的同步捕獲時(shí)間為：TAC=(2k+1)NTC頻率跳變系統(tǒng)有N個(gè)頻率值，頻率圖案共有

3、N個(gè)相位。假設(shè)接收信號(hào)頻率圖案的相位是均勻分布的，獲得同步的平均捕獲時(shí)間為：(1)A CCTNN TFH信號(hào)的同步 跳頻序列的捕獲方法FH信號(hào)的同步跳頻序列捕獲方法 在上圖中，如果跳頻圖案已經(jīng)同步，及頻率合成器輸出信號(hào)的頻率與接收信號(hào)的頻率總是相差一個(gè)中頻，經(jīng)混頻后總是有最大的中頻輸出，如果本地跳頻圖案的相位與接收的跳頻圖案不一致，則通過混頻不能產(chǎn)生較大或最大的中頻信號(hào)，經(jīng)平方、積分后輸出很小，控制時(shí)鐘電路是跳頻碼序列跳變1/2碼元的相位，繼續(xù)搜索，直到與接收信號(hào)的跳頻圖案相一致。 這種同步搜索捕獲法屬于自同步法，其特點(diǎn)是可以自動(dòng)迅速地從接收到的頻率跳變信號(hào)中提取同步信息，而不需要同步字頭，可

4、以節(jié)省功率損耗，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。FH信號(hào)的同步跳頻序列捕獲方法 在跳頻系統(tǒng)中，除了自同步法外，還有同步字頭法和參考時(shí)鐘法。 同步字頭法是用一組特殊的碼字?jǐn)y帶同步信息，把它插入跳頻地址碼中，接收端根據(jù)同步字頭的特點(diǎn)可以從接收到的頻率跳變信號(hào)中識(shí)別出來。 參考時(shí)鐘法是由高精度的時(shí)鐘實(shí)時(shí)控制收發(fā)機(jī)的頻率跳變程序。FH信號(hào)的同步跳頻信號(hào)的同步捕獲原理 跳頻同步還需考慮系統(tǒng)的捕獲概率和虛警概率： （1）在沒有同步信息時(shí),由于存在單頻干擾(有意施放的干擾或者無意的其他跳頻信號(hào)形成的干擾),這種頻率落到相應(yīng)的頻隙內(nèi),就有可能被認(rèn)為同步信號(hào),形成虛警; （2）在有同步信號(hào)時(shí),由于干擾抵消了有用信號(hào),因此

5、將引起同步的漏檢或失誤。 正是由于虛警和漏檢的存在,所以通常規(guī)定N個(gè)跳頻點(diǎn)中只需K個(gè)被檢測(cè)到，即確認(rèn)同步。FH信號(hào)的同步同步跟蹤 一旦擴(kuò)頻接收機(jī)實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)頻碼的同步捕獲后，本地參考擴(kuò)頻碼必須盡可能精確地跟蹤接收信號(hào)的變化，使本地參考擴(kuò)頻碼相位與接收擴(kuò)頻碼相位的差別盡可能的小，以期望在相關(guān)器獲得最大的相關(guān)輸出。FH信號(hào)的同步同步跟蹤 本地參考信號(hào)對(duì)接收信號(hào)的跟蹤包括載波跟蹤和擴(kuò)頻碼序列相位跟蹤兩部分。 擴(kuò)頻碼序列的同步跟蹤通常采用延時(shí)鎖定環(huán)路（delay locked loop，DLL）。延時(shí)鎖定技術(shù)是通過一非線性的反饋環(huán)路來實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)的跟蹤與同步。 擴(kuò)頻系統(tǒng)的碼序列跟蹤回路可以分為兩大類，一類是利用接收信號(hào)相位信息的相干同步跟蹤回路，另一類是不利用接收信號(hào)相位信息的非相干同步跟蹤回路。FH信號(hào)的同步跳頻信號(hào)的同步跟蹤 頻率跳變系統(tǒng)的同步跟蹤回路與直接序列系統(tǒng)的同步跟蹤回路相類似，在包絡(luò)相關(guān)同步跟蹤回路中用頻率合成器替換相位調(diào)制器，就成了頻率跳變系統(tǒng)的同步跟蹤回路。FH信號(hào)的同步跳頻同步的技術(shù)要求 衡量同步系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，主要應(yīng)考慮兩個(gè)方面： (1)跳頻同步的可靠性； (2)同步過程的抗干擾性能。 同步系統(tǒng)的可靠性包括同步的建立時(shí)間、同步概率、偽同步概率和系統(tǒng)同步保持時(shí)間等指標(biāo)。一般來說，跳頻同步建立時(shí)間越短越好，同步保持時(shí)間越長越好；正確同步的概率要高，偽同步的概率要