基于 Matlab 的跳频系统的仿真 Frequency Hopping System Simulation Based on Matlab 魏 瑞 Wei Rui (Department of Telecommunication Engineering, Shanxi University of Technology, Shanxi Hanzhong 723003) （陕西理工学院电信工程系，陕西 汉中 723003） 摘 要: 跳频系统是一种典型扩展频谱通信系统，它在军事通信、移动通信、计算机无线数据传输和无线局域网等领 域有着十分广泛的应用。本文介绍了跳频系统的基本工作过程，并利用 Matlab 中的 Simulink 仿真系统实现跳频系统的仿真 和分析，达到了预期的效果。 关键词: 跳频系统; 扩频通信; Matlab; 仿真 基 于 M a t l a b 的 跳 频 系 统 的 仿 真 中图分类号：TH91 Abstract: Frequency Hopping system is a typical spread spectrum communication system.It has been very widely 文章编号：1671-4792-(2008)3-0074-02 文献标识码：A used in military communication, mobile communication, computer wireless data transmission, wireless LAN and other fields. This paper introduces the basic working process of Frequency Hopping system. Frequency Hopping system have been emulated and analyzed by Simulink System of Matlab. The simulation results achieves the anticipative purpose. Keyword: Frequency Hopping System;Spread Spectrum Communication ; Matlab; Simulation 0 引言 收端频率合成器的输出信号低一个中频，然后该接收信号与 跳频系统的载波受伪随机序列码的控制，不断地、随机 地跳变，可看成载频按照一定规律变化的多频频移键控。跳 频率合成器的输出信号进行混频从而实现解扩，输出一个固 定中频信号。之后经中频带通滤波器滤波后，把不需要的干 频系统中的伪随机序列并不直接用来传输信号，而是用来选 择信道。正是因为自身的特点，扩频通信具有较强的抗干扰 扰抑制掉，经解调器把传送的信息恢复出来。跳频系统组成 框图如图一所示。 能力、易于组网、频率利用率高和易兼容的优点。 1 跳频扩展频谱通信的工作过程 2 基于 Simulink 的跳频扩展频谱通信系统的仿真 利用 Matlab 中的 Simulink 对跳频系统进行仿真，跳频 1.1 发送端 在发送端，被传送的信息 (图一(a)中标示为信码入)经 扩展频谱通信系统的仿真图如图二所示。 3 跳频扩展频谱通信系统的性能分析 过调制器的相应调制，便获得载波频率固定的已调波信号， 再与频率合成器输出的主载波频率信号进行混频，其输出的 已调波信号的载波频率达到射频通带的要求，经过高通滤波 器后反馈至天线发射出去。 跳频系统的频率合成器输出的载波信号的频率是受跳频 指令（伪随机序列）控制的。在时钟的作用下，跳频指令发 生器不断地发出控制指令，频率合成器不断地改变其输出载 波的频率。因此，混频器输出的已调波的载波频率也将随着 指令不断地跳变，从而经高通滤波器和天线发送出去的就是 跳频信号。 1.2 接收端 收信机通常采用超外差式接收机，使接收到的信号比接 （a）发射端 47 

科技广场 2008.3 （b） 接收端 图一 跳频系统组成框图 图二 跳频扩展频谱通信系统的仿真图 通过Matlab的实现了跳频扩展频谱通信系统实验的跳频 扩频功能和对该系统的跳频检测，图三是经过跳频扩频后通 过频谱分析仪输出的某两个不同时刻的两张频谱图。 （a） 发射端 48 图三 跳频扩频后通过频谱分析仪输出的某两个不同时刻 的两张频谱图 通过这两幅频谱图的比较可见，跳频信号的波形是不连 续的，每一跳频驻留时间的瞬时所占的信道带宽是窄带频 谱，这些瞬时窄带频谱在一个很宽的频带内跳变（在本次仿 真中，该频段为 -39MHz～+39MHz,共使用79 个频点，每隔0. 0375 秒跳变一个频率，即每秒跳 1600 次），形成一个跳频带 宽。由于跳频速率很快，从而在宏观上实现了频谱的扩展。 4 结束语 本文详细介绍了跳频扩频通信系统及其相关技术，实现 了基于Matlab的跳频扩展频谱通信系统的跳频扩频仿真和对 该系统的跳频检测，并在仿真结果的基础上分析研究了跳频 扩展频谱通信系统的性能，达到了预期的效果。 参考文献 [1]李贺冰，袁杰萍，孔俊霞. Simulink 通信仿真教程 [M].北京:国防工业出版社，2005,(1). [2]孙屹，李妍. MATLAB 通信仿真开发手册[M]. 北京: 国防工业工业出版社，2006,(5). [3]查光明，熊贤祚.扩频通信[M].西安:西安电子科技 大学出版社,2002. [4]曾兴雯,刘乃安,孙献璞.扩展频谱通信及其多址技术 [M].北京:高等教育出版社,2004. 作者简介 魏瑞（1980 —），女，陕西省城固县人，助教，主要研 究方向: 通信与信息系统。