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fhss
FHSS,跳頻技術 (Frequency-Hopping Spread Spectrum)在同步、且同時的情況下,接受兩端以特定型式的窄頻載波來傳送訊號,對於一個非特定的接受器,FHSS所產生的跳動訊號對它而言,也只算是脈衝雜訊。FHSS所展開的訊號可依特別設計來規避雜訊或One-to-Many的非重複的頻道,並且這些跳頻訊號必須遵守FCC的要求,使用75個以上的跳頻訊號、且跳頻至下一個頻率的最大時間間隔(Dwell Time)為400ms。
跳頻擴頻就是用擴頻的碼序列去進行移頻鍵控(FSK)調製,使載波的頻率不斷地跳變。跳頻系統的跳變頻率有多個,多達幾十各甚至上千個。傳送的信息與這些擴頻碼的組合進行選擇控制,在傳送中不斷跳變。在接收端,由於有與發送端完全相同的本地發生器發生完全相同的擴頻碼進行解擴,然後通過解調才能正確地恢復原有的信息。
所謂跳頻,比較確切的意思是:用一定碼序列進行選擇的多頻率頻移鍵控。也就是說,用擴頻碼序列去進行頻移鍵控調製,使載波頻率不斷地跳變,所以稱為跳頻。
簡單的頻移鍵控如2FSK,只有兩個頻率,分別代表傳號和空號。而跳頻系統則有幾個、幾十個、甚至上千個頻率、由所傳信息與擴頻碼的組合去進行選擇控制,不斷跳變。
下圖為跳頻的原理示意圖。發端信息碼序列與擴頻碼序列組合以後按照不同的碼字去控制頻率合成器。
總之,跳頻系統佔用了比信息帶寬要寬得多的頻帶。
其優點是:
跳頻圖案的偽隨機性和跳頻圖案的密鑰量使跳頻系統具有保密性。即使是模擬話音的跳頻通信,只要敵方不知道所使用的跳頻圖案就具有一定的保密的能力。當跳頻圖案的密鑰足夠大時,具有抗截獲的能力。
由於載波頻率是跳變的,具有抗單頻及部分帶寬干擾的能力。當跳變的頻率數目足夠多時,跳頻帶寬足夠寬時,其抗干擾能力是很強。這也是它能在WLAN系統中得到廣泛使用的原因。
利用載波頻率的快速跳變,具有頻率分集的作用,從而使系統具有抗多徑衰落的能力。條件是跳變的頻率間隔具要大於相關帶寬。
利用跳頻圖案的的正交性可構成跳頻碼分多址系統,共享頻譜資源,並具有承受過載的能力。
跳頻系統為瞬時窄帶系統,能與現有的窄帶系統兼容通信。即當跳頻系統處於某一固定載頻時,可與現有的定頻窄帶系統建立通信。另外,跳頻系統對模擬信源和數字信源均適用。
跳頻系統無明顯的無近效應。這是因為當大功率信號只在某個頻率上產生遠近效應,當載波頻率跳變至另一個頻率時則不再受其影響。這一點,使跳頻系統在移動通信中易於得到應用與發展。 跳頻系統也有其缺點和局限:
信號的隱蔽性差。因為跳頻系統的接收機除跳頻器外與普通超外差式接收機沒有什麼差別,它要求接收機輸入端的信號雜訊功率比是正值,而且要求信號功率遠大於雜訊功率。所以在頻譜儀上是能夠明顯地看到跳頻信號的頻譜。特別是在慢速跳頻時,跳頻信號容易被敵方偵察、識別與截獲。
跳頻系統抗多頻干擾及跟蹤式干擾能力有限。當跳頻的頻率數目中有一半的頻率被干擾時,對通信會產生嚴重影響,甚至中斷通信。抗跟蹤式干擾要求快速跳頻,使干擾機跟蹤不上而失效。
快速跳頻器的限制。產生寬的跳頻帶寬、快的跳頻速率、偽隨機性好的跳頻圖案的跳頻器在製作上遇到很多困難,且有些指標是相互制約的。因此,使得跳頻系統的各項優點也受到了局限。
一種用RF載波在大量RF通道上跳頻實現擴頻的技術,它用隨機或偽隨機代碼確定使用通道的序列。
同DSSS一樣,FHSS使用一個PN碼。但是它不是將PN碼調製到RF載波上,而是用這個PN碼確定離散頻率的次序。這些離散頻率就成了RF載波。本質上,FHSS是一個RF系統,在這個系統中,RF載波不斷跳變(這也是它名字的由來),從一個頻點跳到另一人頻點(在給定的頻率範圍內)。
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