基于TMS320VC5410的快跳频通信系统研究

华琨 朱世华 王霞 西安交通大学信息与通信工程系

　　摘要：文章介绍了快跳频通信的基本原理，实现方法和设计中应注意的问题，提出了一种快跳频通信系统的硬件实现方案，并对跳频码的产生，同步接收技术的选用以及软件流程的设计等作了简要介绍。

　　关键词：快跳频；数字信号处理；伪随机码；扩频通信

前言

　　快速跳频通信系统由于其优良的抗干扰性和保密特性，被广泛应用于军事，民用的各个领域。所谓跳频扩谱方式是指对传输信号的载波频率按预定规律进行离散变化的通信方式。通信使用的载波频率受一组高速变化的伪随机码（PN码）控制而快速变化，根据跳频速率的快慢，可把跳频系统分为快跳频和慢跳频。快跳频是指一次发射信号期间有不止一个频率跳变，即跳频速率大于信息速率；反之称为慢跳频。

　　跳频的速率是衡量跳频通信系统性能的一项重要指标。跳速越快，抗跟踪式干扰的能力就越强。由于快速跳频改变频率很快，能够避免接收同一频率上的许多延迟信号，大大降低了多径干扰的影响，从而可以大幅度地提高数据传输的可靠性；另一方面，快速跳频驻留时间极短，小于干扰信号从干扰机到接收机的传输时间，从而可以对抗频率跟踪式干扰机的威胁，抗截获、抗干扰能力都很强。此外，快跳频本身所固有的频率分集特性，可使系统抗局部频带严重干扰的能力增强。所以，快跳频技术是无线通信系统提高抗干扰能力的一项重要措施,具有重要的应用价值。

　　由于快速跳频系统需要实时处理信息，对信号进行跳频与解跳，对处理速度的要求极高，同时跳频信号的产生、调制、解调、同步、滤波等需要相当大的数据运算量。本文介绍我们以TI公司16位定点高速数字信号处理芯片TMS320VC5410为核心设计实现的快速跳频系统。

1跳频通信系统原理

　　在发端，用某种跳频序列对信号进行FSK调制，信息数据记作D1，调制后的基带信号带宽为B1，发射信号的带宽仍为B1，发射载波频率由受跳变序列控制的可变频率合成器产生，在带宽为B2(B2>>B1)的频带范围内“随机”跳变，实现从带宽B1的基带信号到带宽B2的频谱扩展。在接收端，经过相反的处理过程，得到原始信号。

快跳频系统有如下特点：