跳频通信范文10篇

摘要：介绍了一种基于FPGA和DDS（DirectDigitalSynthesizer）技术的跳频信号源实现方案。DDS采用AD公司的最新频率合成器件AD9852，其中频率控制字存储在FPGA内部RAM单元中，FPGA通过40针总线接口向AD9852写入频率控制字。该信号源具有可编程、可升级的优点。

关键词：DDSFPGA频率合成器跳频通信

在众多的通信技术中，扩频通信技术由于具有独特的抗干扰能力以及宽的使用频带而在军事通信领域倍受青睐。根据扩频通信调制方式的不同，它可以分为直接序列扩频方式（DS）、跳频方式（FH）、跳时方式（FT）及兼有以上方式中二种以上的混合方式。其中跳频通信具有保密性好、不易受远近干扰和多径干扰的影响等优点，是一种很有前景的通信方式。跳频系统的频率跳变，受到伪随机码的控制。不同的时间、不同的伪码相位，频率合成器产生的相应频率也不同。把跳频系统的频率跳变规律称为跳频图案。跳频图案是时间和频率的函数，故又称为时间－频率矩阵，简称时频矩阵。时频矩阵可直观描述出频率跳变规律，如图1所示。

跳频图案的设计是跳频通信系统的一个关键问题，直接影响到跳频系统的保密、抗干扰、多址等性能。一般要求跳频图案的周期要长，这就要求控制跳频图案的伪随机码周期要长，即移位寄存器的级数要大。

1基于FPGA和DDS技术的跳频信号源设计

跳频信号源即为载波频率按照一定跳频图案跳变的信号发生器。设计一个性能优异的跳频信号源，困难在于其优良的频谱性能。笔者提出了一种基于FPGA12和DDS技术的跳频图案的设计方案。指标如下：600跳／秒跳速；20个跳频点；3．4MHz跳频基带；68MHz跳频带宽；106．78MHz～172．14MHz跳频频率中20个频点。DDS采用AD公司的最新频率合成器件AD9852，写频率控制字采用ALTARA公司的可编程逻辑器件APEX20K系列中的EP20K100，其逻辑资源为10万门，两者通过40针总线接口相连3。其中，FPGA完成存储频率控制字、定时写入频率控制字的功能，AD9852则实现频率合成输出。频率合成器DDS是跳频信号源中的一个关键部件，其原理如图2所示。这种频率合成器工作频率高，可达GHz数量级；分辨率高，可达1Hz以下，稳定度高；体积小，重量轻，集成度高，这些都是其他频率合成器件难以比拟的。AD9852是近年推出的高速芯片，具有小型的80管脚表贴封装形式，其时钟频率为300MHz，并带有两个12位高速正交D／A转换器、两个48位可编程频率寄存器、两个14位可编程相位移位寄存器、12位幅度调制器和可编程的波形开关键功能，并有单路FSK和BPSK数据接口，易产生单路线性或非线性调频信号。当采用标准时钟源时，AD9852可产生高稳定的频率、相位、幅度可编程的正、余弦输出，可用作捷变频本地振荡器和各种波形产生器。AD9852提供了48位的频率分辨率，相位量化到14位，保证了极高频率分辨率和相位分辩率，极好的动态性能。其频率转换速度可达每秒100×106个频率点。在高速时钟产生器应用中，可采用外接300MHz时钟或外接低频时钟倍频两种方式，给电路板带来了极大的方便，同时也避免了采用高频时钟带来的问题。在AD9852芯片内部时钟输入端有4～20倍可编程参考时钟锁相倍频电路，外部只需输入一低频参考时钟60MHz，通过AD9852芯片内部的倍频即可获得300MHz内部时钟。300MHz的外部时钟也可以采用单端或差分输入方式直接作为时钟源。AD9852采用＋3．3V供电，降低了器件的功耗。工作温度范围在－40°C～＋85°C。

摘要：介绍了一种基于FPGA和DDS（DirectDigitalSynthesizer）技术的跳频信号源实现方案。DDS采用AD公司的最新频率合成器件AD9852，其中频率控制字存储在FPGA内部RAM单元中，FPGA通过40针总线接口向AD9852写入频率控制字。该信号源具有可编程、可升级的优点。

关键词：DDSFPGA频率合成器跳频通信

在众多的通信技术中，扩频通信技术由于具有独特的抗干扰能力以及宽的使用频带而在军事通信领域倍受青睐。根据扩频通信调制方式的不同，它可以分为直接序列扩频方式（DS）、跳频方式（FH）、跳时方式（FT）及兼有以上方式中二种以上的混合方式。其中跳频通信具有保密性好、不易受远近干扰和多径干扰的影响等优点，是一种很有前景的通信方式。跳频系统的频率跳变，受到伪随机码的控制。不同的时间、不同的伪码相位，频率合成器产生的相应频率也不同。把跳频系统的频率跳变规律称为跳频图案。跳频图案是时间和频率的函数，故又称为时间－频率矩阵，简称时频矩阵。时频矩阵可直观描述出频率跳变规律，如图1所示。

跳频图案的设计是跳频通信系统的一个关键问题，直接影响到跳频系统的保密、抗干扰、多址等性能。一般要求跳频图案的周期要长，这就要求控制跳频图案的伪随机码周期要长，即移位寄存器的级数要大。

1基于FPGA和DDS技术的跳频信号源设计

跳频信号源即为载波频率按照一定跳频图案跳变的信号发生器。设计一个性能优异的跳频信号源，困难在于其优良的频谱性能。笔者提出了一种基于FPGA12和DDS技术的跳频图案的设计方案。指标如下：600跳／秒跳速；20个跳频点；3．4MHz跳频基带；68MHz跳频带宽；106．78MHz～172．14MHz跳频频率中20个频点。DDS采用AD公司的最新频率合成器件AD9852，写频率控制字采用ALTARA公司的可编程逻辑器件APEX20K系列中的EP20K100，其逻辑资源为10万门，两者通过40针总线接口相连3。其中，FPGA完成存储频率控制字、定时写入频率控制字的功能，AD9852则实现频率合成输出。频率合成器DDS是跳频信号源中的一个关键部件，其原理如图2所示。这种频率合成器工作频率高，可达GHz数量级；分辨率高，可达1Hz以下，稳定度高；体积小，重量轻，集成度高，这些都是其他频率合成器件难以比拟的。AD9852是近年推出的高速芯片，具有小型的80管脚表贴封装形式，其时钟频率为300MHz，并带有两个12位高速正交D／A转换器、两个48位可编程频率寄存器、两个14位可编程相位移位寄存器、12位幅度调制器和可编程的波形开关键功能，并有单路FSK和BPSK数据接口，易产生单路线性或非线性调频信号。当采用标准时钟源时，AD9852可产生高稳定的频率、相位、幅度可编程的正、余弦输出，可用作捷变频本地振荡器和各种波形产生器。AD9852提供了48位的频率分辨率，相位量化到14位，保证了极高频率分辨率和相位分辩率，极好的动态性能。其频率转换速度可达每秒100×106个频率点。在高速时钟产生器应用中，可采用外接300MHz时钟或外接低频时钟倍频两种方式，给电路板带来了极大的方便，同时也避免了采用高频时钟带来的问题。在AD9852芯片内部时钟输入端有4～20倍可编程参考时钟锁相倍频电路，外部只需输入一低频参考时钟60MHz，通过AD9852芯片内部的倍频即可获得300MHz内部时钟。300MHz的外部时钟也可以采用单端或差分输入方式直接作为时钟源。AD9852采用＋3．3V供电，降低了器件的功耗。工作温度范围在－40°C～＋85°C。

1基于FPGA和DDS技术的跳频信号源设计

跳频信号源即为载波频率按照一定跳频图案跳变的信号发生器。设计一个性能优异的跳频信号源，困难在于其优良的频谱性能。笔者提出了一种基于FPGA12和DDS技术的跳频图案的设计方案。指标如下：600跳／秒跳速；20个跳频点；3．4MHz跳频基带；68MHz跳频带宽；106．78MHz～172．14MHz跳频频率中20个频点。DDS采用AD公司的最新频率合成器件AD9852，写频率控制字采用ALTARA公司的可编程逻辑器件APEX20K系列中的EP20K100，其逻辑资源为10万门，两者通过40针总线接口相连3。其中，FPGA完成存储频率控制字、定时写入频率控制字的功能，AD9852则实现频率合成输出。频率合成器DDS是跳频信号源中的一个关键部件，其原理如图2所示。这种频率合成器工作频率高，可达GHz数量级；分辨率高，可达1Hz以下，稳定度高；体积小，重量轻，集成度高，这些都是其他频率合成器件难以比拟的。AD9852是近年推出的高速芯片，具有小型的80管脚表贴封装形式，其时钟频率为300MHz，并带有两个12位高速正交D／A转换器、两个48位可编程频率寄存器、两个14位可编程相位移位寄存器、12位幅度调制器和可编程的波形开关键功能，并有单路FSK和BPSK数据接口，易产生单路线性或非线性调频信号。当采用标准时钟源时，AD9852可产生高稳定的频率、相位、幅度可编程的正、余弦输出，可用作捷变频本地振荡器和各种波形产生器。AD9852提供了48位的频率分辨率，相位量化到14位，保证了极高频率分辨率和相位分辩率，极好的动态性能。其频率转换速度可达每秒100×106个频率点。在高速时钟产生器应用中，可采用外接300MHz时钟或外接低频时钟倍频两种方式，给电路板带来了极大的方便，同时也避免了采用高频时钟带来的问题。在AD9852芯片内部时钟输入端有4～20倍可编程参考时钟锁相倍频电路，外部只需输入一低频参考时钟60MHz，通过AD9852芯片内部的倍频即可获得300MHz内部时钟。300MHz的外部时钟也可以采用单端或差分输入方式直接作为时钟源。AD9852采用＋3．3V供电，降低了器件的功耗。工作温度范围在－40°C～＋85°C。

本文采用AD9852所设计的频率合成器结构如图3所示。DDS模块分成二路输出：（1）第一路输出

100MHz～150MHz信号；（2）第二路输出150MHz～200MHz信号。其中DDS输出12．5MHz～25MHz的信号，经SWCON开关分成两路输出，一路输出12．5MHz～18．75MHz信号，经放大倍频、滤波，输出100MHz～150MHz信号；另一路输出18．75MHz～25MHz的信号经放大倍频、滤波输出150MHz～200MHz信号。

2FPGA与DDS接口设计

FPGA主要完成从外部向DDS写入频率控制字功能，其中频率控制字存储在FPGA内部RAM单元中。双方通过40针总线连接，其中信号线为：8位数据线、6位地址线、复位信号、updateclk（频率跳变信号）、swcon（开关：高频段和低频段转换信号，当swcon为低时输出高频段，当swcon为高时，输出低频段）、wr（写信号）。

1跳频保密技术

1.1技术组成。跳频保密技术指的是通过基于超短波跳频通信系统的保密技术，频率合成器与伪随机码产生器属于跳频通信系统的主要构成。值得注意的是，跳频通信系统具备较强的抗外部干扰能，但高斯白噪声很容易对该系统造成较大的干扰和影响，这种干扰和影响理应得到相关业内人士的重视。1.2特点分析。跳频保密技术具备保密性强、抗干扰能力强、多址组网能力、抗多径能力、抗衰落能力等特点，如抗干扰能力强是由于跳频保密技术能够较好应对宽频带阻塞式干扰、跟踪式干扰，但这种应对需建立在跳频速率足够快、跳频范围足够宽、频点数目足够多等基础上；保密性强是由于跳频保密技术可实现载波的快速跳变，信息的截获难度因此大大提升，跳频图案的伪随机性也能够较好保证跳频保密技术的保密性[1]。1.3关键技术。跳频图案、频率合成器、同步技术属于组成跳频保密技术的关键技术，3种技术的特点如下。1）跳频图案。跳频图案指的是跳频序列控制下载波频率跳变的规律，跳频序列则指的是控制载波频率跳变的地址码序列。在跳频图案的设计中，一般需保证跳频图案的产生电路较为简单、具备较大的线性复杂度和较好的随机性、具备较为优秀的均匀性，而为了实现最大化处理效益，必须保证每一个跳频图案均可以使用频隙集合中的所有频隙；伪随机码也可以属于跳频图案的组成，其序列具有双值自相关函数，且拥有周期内0和1出现的次数近似相等特点，结合表1所示的跳频用伪随机码性能比较，即可更深入了解跳频保密技术。2）频率合成器。作为跳频保密技术的核心，可变频率合成器涉及的跳频速率、跳变频率总和直接影响跳频保密技术的抗干扰能力。相较于普通的频率合成器，跳频保密技术应用的频率合成器具备跳变频率足够快、受跳频序列控制特点，这使得频率合成器能够较好应对外部的转发性干扰，且跳频保密技术的处理效益能够随着跳频数增加得到显著提升。值得注意的是，跳频保密技术对频率合成器的要求较为苛刻，因此必须保证频率合成器可供选择的频率数N足够大，且频率锁定时间小、频率转换时间短、跳频图案转换速度快。3）同步技术。同步技术指的是应用跳频保密技术的收发两端的跳变频率需具备严格的对应关系，而为了真正实现该目标，同步技术必须保证发射机跳频图案与接收机跳频图案一致，通过提取接收信号的载波频率进行相关检测可较好实现该目标。同步技术存在多种实现方法，如独立信道法、同步字头法、参考时钟法、插入特殊码字同步法、步进串序搜索法、匹配滤波器法、自同步法，但这类方法的应用均需要保证同步建立速度较快、具备较强的抗干扰能力、满足跳频保密技术的组网要求，且同步信号需具备较强的抗侦察能力和较强的隐蔽性[2]。

2仿真试验

2.1基于组合混沌序列的超短波无线通信保密系统。2.1.1组合混沌序列。本文提出了一种组合映射产生混沌序列的方法，通过结合Logistic映射和Tent映射产生混沌序列，即可较好服务于超短波无线通信的保密技术应用。式（1）、式（2）分别为Logistic映射的定义和Tent映射的定义，式（1）中的xn为状态且0＜xn＜1，式（2）中的0＜a＜1且0≤[x]≤1。（1）（2）通过计算，可确定参数µ=4.0时，Logistic映射产生的混沌序列均值为0.5，其互相关函数为0，自相关为δ函数，且拥有与白噪声一致的概率统计特性，由此可确定具体的混沌跳频序列的产生步骤：1）确定混沌映射的参数值（a和µ），Logistic映射、迭代初始值x0与y0的迭代次数为M，Tent映射的迭代次数为N。2）经过M-1次迭代运算后，Logistic映射、Tent映射均可得到模拟实值序列，分别为、。3）采用相邻混合方式混合模拟实值序列，取M=N，可得到混合的模拟实值序列{}111100,,,,,,NN−−YxyxyxL。4）进行{}111100,,,,,,NN−−YxyxyxL中2N元素的由小到达培训，在队列理论的排序方法支持下，可获得1个有序序列，并确定有序序列中各元素的十进制位置，由此取代模拟实值序列各元素，即可最终求得十进制序列{}Naaa221,,,L，x0在有序序列中的位置使用a1表示。5）将{}Naaa221,,,L作为跳频码，可得到2N个跳变频率跳频图案{}Naaafff221,,,L。2.1.2系统具体构成。基于组合混沌序列的超短波无线通信保密系统信道的数学模型由输入、多径信道、噪声、人为干扰、输出组成，因此本文使用MATLAB建立了仿真系统，该系统可细分为四部分，分别为数字信号的产生、跳频系统和信道部分、频率合成器（伪随机序列控制）、信号的检测和观测，具体组成如下。1）数字信号的产生。信号频率设置为1s，模块用于产生信源信号，随后进行传输信道和跳频系统。2）频率合成器。可根据不同的输入值产生不同频率的载波，通过在混沌序列中取m个信号，即可合成为2m个离散频率，不同频率载波的生成可通过控制输入的值实现。3）跳频系统和信道部分。采用2FSK信号，主要由传输延迟模块、混沌模块、调解模块、2FSK的调制模块、低通滤波器模块组成，并采用高斯白噪声信道。其中的混频模块采用了点乘模块，滤波器的截至频率为325Hz。4）信号的检测和观测部分。由示波器模块、显示模块、误码率计算模块组成，示波器负责波形观测。2.2仿真分析。设置试验仿真时间为20s，可得出系统的仿真结果，对比序列的跳频、解跳后的序列、恢复的序列，可发现混沌序列的各项特性在实质混沌序列转化为数字序列的过程中得到了一定限制，但这种情况可通过选择适当的初值避免，而为了克服数字化带来的序列特性下降，可在实际应用中进行混沌序列的微扰，更长周期的序列也能够由此实现。更深入分析不难发现，基于组合混沌序列的超短波无线通信保密系统不仅能够较好完成通信，其能够实现较高水平的信号加密与解密工作，跳频保密技术在超短波无线通信系统中的应用价值也由此得到了较好证明，而结合误码率显示模块不难发现，一直为0的误码率直观证明了基于组合混沌序列的超短波无线通信保密系统具备的较高通信质量。

3结论

综上所述，超短波无线通信的保密技术具备较为广阔的发展潜力，在此基础上，本文涉及的基于组合混沌序列的超短波无线通信保密系统、仿真试验等研究内容，则提供了可行性较高的超短波无线通信保密技术应用路径，而为了更好发挥这类技术的优势，跳频及混沌跳频同步技术的研究、高技术含量的频率合成器研究均需要得到重点关注。

摘要：超短波无线通信系统的优势就在于创设灵活、应用迅速，能够很好地适应各种不同的环境，故而获得了各领域的广泛应用。其中，跳频保密技术在这里展示出了良好的抗干扰性以及超强的隐蔽性特点。文章概述了超短波通信系统的发展现状，并分析了跳频保密技术的优势，介绍了其作为超短波无线通信系统关键技术的具体应用。

关键词：跳频保密；超短波；无线通信系统；应用研究

随着我国科技事业的持续快速发展，对超短波通信系统的性能要求也愈发的严苛。特别是在现代市场中“高技术战争”领域，“电子战”的竞争也越来越激烈。若要确保通信链路的安全性与可靠性，通信系统及设备就一定要具有很强的抗干扰能力与抗测向能力[1]。超短波通信即高频通信，以频段范围为30MHz至300MHz的电磁波作为通信的媒介实施通信，在系统的创设阶段应用跳频保密技术具有重要的现实意义。

1跳频保密技术在超短波无线通信系统的发展现状

跳频保密技术自诞生以来，之所以能够取得迅速的发展态势，关键在于跳频保密技术自身拥有的突出优势，而这些特征正是非常契合超短波无线通信环境下对于抗电子干扰的要求[2]。毫无疑问，跳频干扰和反干扰属于相互矛盾又相互制约的关系，同时，两者却也推动了彼此的发展。虽然跳频保密技术下的通信不用担心来自单频和多频的干扰，但仍需要规避跟踪式干扰。在有线通信的范围，权衡到一方面扩建需耗费巨额的投资，另一方面无线通信又能够当成有线通信网络的应急形式，故而跳频保密技术正是一条值得无线通信系统构建的考虑路径。当前，在某些对信息保密要求非常高的部门或政企单位，采用跳频保密技术作为其内部通信，能够取得不错的信息保密的效果，究其原因在于跳频保密技术的被截获几率非常低。无论是在军用通信亦或民用通信，跳频保密技术在无线通信中都有着非常广泛的发展前景，国内外对这一课题都相当重视[3]。从国内外近些年的发展态势来说，跳频保密技术的通信主要有几个层面的发展路径：一是其跳速越来越高；二是跳频序列日臻优化；三是朝着全数字化发展；四是向着自适应跳频保密通信技术的发展。

2跳频保密技术在超短波无线通信系统中的优势

摘要：介绍基于高性能、低成本的ML2724和DSP的2．4GHz快速跳频系统设计，探讨跳频信道的分配、跳频图案的设计，以及跳频同步问题，并给出了部分软件实现的流程图。

关键词：跳频技术扩频通信无线局域网ML2724DSP

2．4GHz是无线产品开发使用最为广泛的公用频段。目前很热门的技术话题——无线局域网的802．11标准就是采用2．4GHz这段频段。针对无线局域网，最大的争论便是其安全性和稳定性，国内外诸多文献指出：除了在无线局域网中采用更佳的密钥机制，应该广泛使用扩频和跳频等技术，增加其在无线信道上的稳定性和安全性。比较无线局域网中采用直接序列扩频和跳频两种方式的性能，可以得出：在无线局域网中采用跳频方式更佳。目前，对于跳频系统的设计通常采用CPLD+FPGA+DSP协同频率合成器实现，这样既增大了系统的体积，更导致系统的成本很高。本文介绍了基于高性能、低成本的ML2724和DSP的2．4GHz快速跳频系统设计。由于ML2724集成了可编程频率合成器、正交调制器和各种滤波器，并具有方便的控制接口，这样既可以减小体积，又可以降低成本；详细介绍了信道的分配和PN码的设计，以及跳频同步问题，并给出了部分软件实现的流程图。

图1

1ML2724简介

ML2724是MicroLinear公司的一款高性能的广泛应用于2．4GHz快速跳频通信系统的单片集成收发芯片，它集成了本振、抗镜像Ⅳ滤波器和基带低通滤波器、限幅器、数据判决器，并且自带了一个可编程控制的频率合成器，具有同步指示和与基带处理相接的各种端口。它具有以下主要特点：

摘要：随着我国科学技术的不断进步，以无线通信技术为核心的网络运行模式在信息传送和沟通中被广泛应用。如今，电磁环境变得越来越复杂，给无线通信造成很多不利影响，制约了信息传送和沟通。只有提高无线通信抗干扰技术，才能加强企业之间的交流。笔者分析了当前无线通信抗干扰的主要技术，并对其中若干抗干扰技术进行了性能分析。

关键词：无线通信；抗干扰技术；技术性能

1引言

现阶段，在人们日常交流过程中最主要的沟通方式就是信息传递。但是，在复杂电磁环境的影响下，无线空间中的传播信号变得非常复杂，能够为人们提供的数据资源非常少，信号和信号之间存在互相干扰的问题，在一定程度上降低了无线通信的质量。对此，就要加大对无线通信抗干扰技术的研究力度，提高无线通信抗干扰技术性能，才能确保通信技术在未来不断发展。

2无线通信抗干扰技术发展现状

2.1频域处理抗干扰技术。2.1.1直接序列扩频抗干扰技术。目前，直接序列扩频抗干扰技术被广泛应用在各个领域，该技术是通过信号频率的调整，从而进行解码，保存信号，这样做能够减少外界的干扰因素，特别是电磁的干扰[1]。2.1.2跳频抗干扰技术。在无线通信抗干扰技术中，跳频抗干扰技术非常关键，其在超短波设备中使用较多[2]。在使用年限上，跳频抗干扰技术的使用时间非常长，符合民用通信的特性，并且因为使用频率高，在技术上是很成熟的。无线电信频技术是跳频抗干扰技术的核心，要遵循指定的规律应用，确保跳频抗干扰技术在应用过程中的跳变速度不会太快或太慢，不会带来较大的影响。2.2空间处理抗干扰技术。2.2.1自适应天线技术。自适应天线技术采用智能化控制算法实现天线的定向波束[3]，并且在此过程中其主瓣指向特定用户，而后瓣则指向非特定用户，从而在保证特定用户较好通信质量的同时，对非特定用户产生较低的干扰，而且还可以有效缓解电磁污染问题。2.2.2分集技术。在传输信息过程中，要减轻衰落的影响，通常会采用多种技术，其中一种是合并技术，另外一种是分离技术[4-5]。对于我国现阶段信息的处理方式而言，不论是合并还是分离，在传播过程中都能够提高信噪比、分离率，但是在通常情况下我国都是在通信过程中使用分集技术，然后通过与多发信息干扰进行对抗，来发挥无线通讯抗干扰的作用。2.3时域处理抗干扰技术。2.3.1跳时技术。跳时技术也就是在通信时，对信号发射的时间轴进行跳变，它的作用与跳频技术相似。跳时技术在开始时要划分时间轴，并且用扩频码控制发射信号[6]，并利用排序完整的跳时码移动按键。若联合其他抗干扰技术，则能够将抗干扰能力发挥到最大。2.3.2通信猝发技术。由于信号长期处于暴露状态，所以，不同的因素都可能干扰信号，从而促使信息出现突发性中断现象。为了保证信号在传播时更快、更稳定，技术人员研发通信技术，以达到在暴露期间降低通信干扰的目的。并且，猝发技术也是储存信息的技术，所以，在高速发送信息的过程中，它也能够减少脉冲的干扰，从而降低信息被截获的概率。2.4新技术发展现状。2.4.1多维联合抗干扰技术。多维联合抗干扰技术涵盖各处理域内和域间的切换技术，包括波束切换、信道切换、频率切换以及多域协同和多域自适应切换等[7]。具体出现的研究趋势包括频域-速度域联合、频域-功率域联合、非协同跳频和消息驱动的跳频等。2.4.2认知抗干扰认知抗干扰技术是认知通信思想在抗干扰通信领域的应用，即根据电磁干扰环境智能地产生最佳抗干扰方式，大大提高系统的抗干扰能力和频谱的利用率，实现高效可靠的抗干扰通信。认知抗干扰通信技术通过对复杂电磁干扰环境的认知，采用学习和智能决策方法，实现高效可靠的信息传输，是新一代抗干扰通信系统发展的重要方向[8]。具体出现的研究趋势包括：基于马可夫决策流程（MDP）法的认知抗干扰、MIMO-CR技术和基于分布式概率协议的干扰对消等。无线通信抗干扰技术发展现状如图1所示。

1无线通信中的干扰类型

（1）同频干扰。同频干扰指的是因无线电磁波所传输环境较为复杂，有用信号同其他不同信号的载频可能相同，由此引发该同频信号对接收机运行产生影响。

（2）邻频干扰。邻频干扰指的是干扰信号载频类似于有用信号，造成其功率落入接收机接收有用信号的频谱频带内，对接收机产生影响。邻频干扰与同频干扰问题主要出现在频分复用蜂窝小区中。此种小区将总频带设定成多个子带，随后各小区各选用一个子带，各配置一个基站，多个小区再组合为一个区群，各区群完全使用整个频带。由此用多个小功率基站替换一个大基站，因有限频带资源在不同区群中进行多次利用，系统容量得到大幅度提高。同时，因隔一段距离频率会重复出现，所以会产生同频小区间的干扰；而在同一区群内，小区间距离较近，若其频率接近，便会产生邻频干扰。

（3）互调干扰。互调干扰指的是因两种以上不同频率有用信号在穿过同一非线性电路过程中，有用信号间会出现互相调制，由此产生新频率成分的现象。但并非新频率成分的产生就会造成干扰，只有当新频率成分落在接收机容许频带范围内时才会形成干扰。

2无线通信中的抗干扰技术措施

2.1多入多出无线传输技术与虚拟智能天线技术

一、频谱扩展抗干扰技术分析

1、DS直接序列扩频。所谓DS直接序列扩频，就是在较宽的频带上，通过扩展信号，以便于将频带的单位功率降低。通过DS直接序列扩频，可以将功率谱密度有效的降低，优点众多，不仅隐蔽性较好，具有较低的截获率，还能够有效的对抗多径干扰。与此同时，利用DS直接序列扩频，当处于热噪声以及信道噪声的环境下，还可以保证较低的通信功率谱数，这样信号可以较为容易的实现隐藏。

2、FH跳频技术。利用频谱扩展，载波频率就可以利用伪随机的形式在众多频率上跳变。FH跳频技术可以有效规避在某一频段上存在的强干扰。其原理就是针对较为强烈的干扰实现隔离，从而确保有效频段信息的传输的质量。一般来说，跳频技术分为两大部分，即频率自适应以及功率自适应。前者就是在通信过程中实时监测干扰频率，以便实现跳频；后者则是确保无线通讯能够与调整后的发射频率相适应，以便保证跳频后仍能实现通信的传递。

3、TH跳时技术。从某种角度来说，跳时技术与跳频技术类似，就是指在时间轴上发射信号从而实现跳变。在开始部分跳时技术必须对时间轴进行划分从而形成众多时片，然后再通过扩频码控制时片，最后通过码序完成整个技术过程。TH跳频技术特点显著，因其时片较窄，所以必须将信号频谱进一步扩展。该技术必须与其他抗干扰技术一起使用，只有这样才能确保其性能的发挥。

4、组合扩频。组合扩频就是将上述三种抗干扰技术进行有效的组合，从而实现无线通信抗干扰效果的最大化。通过优化组合可以极大的提高无线通信的抗干扰能力。

二、非频谱扩展抗干扰技术分析

随着时代和科技的进步，我们使用的通信工具发生了很大的变化，推动其变化的原因是通信技术的变化。以前我们使用的还是像有线电话的有线通信技术，而经历了几十年后我们现在用的手机是用的无线通信技术。无线通信技术方便了我们的工作和生活，但其发展和使用过程也并不是没有问题的，其还是有自身的缺陷的。如今我们几乎都在使用手机这种利用无线通信的通信工具，而这种通信是看无线通信中的电磁波来进行传输的，如果在一起使用的无线通信设备较多，那么无线通信就会受到其他信号的干扰，影响无线通信的质量。为了促进无线通信的发展，要解决好无线通信中的干扰问题，应用抗干扰技术提升信号质量。

1无线网中存在的干扰类型

1.1杂散干扰类型。人类接收到的信号是通过信号发射机来传输的，在其发射的过程中其发射的信号一般都是功率较大的信号，大功率信号也存在弊端。大功率信号的弊端就是其在发射过程中会产生其他的杂散的信号，而这种信号是会被接收者接收的，一旦被某设备接收了那么设备的通信质量就会被降低。1.2互调干扰类型。互调干扰，顾名思义就是在接收信号的过程中会受到其他信号的干扰。互调干扰出现的情况是在两个或者多个干扰信号同时被接收到，这这几种干扰信号的作用下，接收的信号和内容质量会下降甚至很差。1.3阻塞干扰类型。无线通信中的信号是通过放大器来传输的，干扰的信号也是通过放大器来传输的。在实际工作中放大器的工作是靠放大倍数来指挥执行的，放大倍数的设定是根据放大微弱信号需要的整机增益来设置的，但是干扰信号在用放大器进行传输时，放大器的设定值是超过了范围的，从而放大器对实际的信号的传达放大倍数降低，降低甚至无法正常接收到信号。

2无线通信中典型的抗干扰技术分析

2.1跳频技术。跳频技术对无线通信抗干扰要重要的作用，在无线通信抗干扰的工作中跳频技术也是很常用的技术。一般来说，跳频技术一般用在民用的无线通信系统中具体有一些原因：一是无线通信技术的使用者大部分都是人民，其使用数量是庞大的，为了保证民用通信的使用质量就需要这样的强大的抗干扰技术。二是跳频技术应用灵活，跳频技术的含义是通过一定的规律和速度进行来回的跳动的无线通信技术干扰手段，其具有规律性和速度性，其能在利用多频率频移键控进行码序列选择的情况下，努力保持载波频率不断的发生跳变，最后实现频谱扩展。跳频技术具有以下特点：调速与无线通信跳频系统的性能成正比，调速越高其无线通信跳频系统的性能就越好，调速越低那么无线通信跳频系统的性能就越差；跳频宽度和无线通信系统的抗干扰性能也成正比，跳频带宽越宽就说明无线通信系统的抗干扰性能就越好，跳频带宽越窄那么无线通信系统的抗干扰性能就越差。2.2扩频技术。扩频技术在无线通信系统中是通过减少电磁的干扰来达到抗干扰的目的。无线通信中发射和接受的信号是不能轻易的改变的，其是真实存在的不能把它消灭。既然不能消灭那就通过一定的方式减轻干扰。在实际中，利用波状形的合成噪声的方法来减轻干扰。直接序列扩频技术在扩频技术中使用的较多，其工作原理是利用噪声环境对干扰信号进行传播，扩展无线通信信号频带，降低和保持功率谱密度。2.3高频自适应抗干扰技术。高频自适应抗干扰技术的核心在于自适应，自适应就是能够对不同的环境进行自身内在的调整，既对通信条件的变化作出正确的反应。高频自适应抗干扰技术包括自适应均衡、分集自适应以及自适应调零天线等，这些技术都是在不同的环境下采用的。高频自适应抗干扰技术在实际操作中要进行实时的观察，观察频率并根据实际情况来选择频率，使其一直在执行抗干扰工作。2.4虚拟天线抗干扰技术。虚拟天线抗干扰技术是在实践中产生的最先进的抗干扰技。虚拟天线抗干扰技术是利用虚拟的天线来代替实际需要的天线，使其他装备的通天线互相产生作用，在同一区域内实现虚拟天线的作用，减少干扰。

3无线通信中抗干扰技术的应用