跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)就是用偽隨機(jī)碼序列構(gòu)成跳頻指令來控制頻率合成器,在多個頻率中進(jìn)行選擇的頻移鍵控。與直擴(kuò)系統(tǒng)相比,跳頻系統(tǒng)中的偽隨機(jī)序列并不是直接傳輸,而是用來選擇信道。跳頻系統(tǒng)的原理方框圖如圖1所示。
圖1 跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)原理框圖
偽碼隨機(jī)置定頻率合成器時,發(fā)射機(jī)的振蕩頻率在很寬的頻率范圍內(nèi)不斷地改變,從而使射頻載波亦在一個很寬的范圍內(nèi)變化,于是形成了一個寬帶離散譜,如圖2所示。
圖2 跳頻信號頻譜
圖(a)所示為跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)輸出頻率在信道間隨機(jī)跳變的示意圖。多頻率的跳頻信號是由時間頻率矩陣圖(也稱為跳頻圖案)組成的,每個頻率的持續(xù)時間為t,并按照跳頻指令的規(guī)定在時頻矩陣內(nèi)跳變,如圖(b)所示。
接收端必須以同樣的偽碼置定本地頻率合成器,使其與發(fā)端的頻率作相同的改變,即收發(fā)跳頻必須同步,這樣,才能保證通信的建立。解決同步及定時是實(shí)際跳頻系統(tǒng)的一個關(guān)鍵問題。
跳頻系統(tǒng)的抗干擾性能用其跳頻處理增益表示,跳頻系統(tǒng)處理增益的定義與直擴(kuò)系統(tǒng)的擴(kuò)頻增益是相同的,即
更直觀地表述為(n為可供選用的頻率數(shù)目)
跳頻系統(tǒng)的抗干擾原理與直擴(kuò)系統(tǒng)不同,直擴(kuò)是靠頻譜的擴(kuò)展和解擴(kuò)處理來提高信噪比的;跳頻是靠躲避干擾來達(dá)到提高信噪比的。
對跳頻系統(tǒng)來說,另一個重要的指標(biāo)是跳變的速率,可以分為快、慢兩類。