基于单片机的跳频控制器的设计与实现

文章摘要： 1 引言 跳频就是“多频、选码、频移键控”，即用伪码序列构成跳频指令来控制频率合成器，并在多个频率中进行选择的移频键控。 跳频通信具有抗干扰、抗截获的能力，并能做到频谱资源共享，所以，在当前现代化的电子战中，跳频通信已显示出巨大的优越性，它是战术无线电通信抗干扰措施的具体体现。另外，跳频通信也正应用到民用通信中，以抗衰落、抗多径、抗网间干扰和提高频谱利用率。 跳频控制器是跳频通信系统中的核心部件，具有跳频图案的产生、同步、自适应控制等功能。我们研制了超短波跳频通信系统中的跳频控制器。下面详细讨论其设计与实现。 2 跳频控制器设计

基于单片机的跳频控制器的设计与实现,标签：单片机开发,单片机原理,单片机教程,http://www.88dzw.com
 1 引言

        跳频就是“多频、选码、频移键控”，即用伪码序列构成跳频指令来控制频率合成器，并在多个频率中进行选择的移频键控。

       跳频通信具有抗干扰、抗截获的能力，并能做到频谱资源共享，所以，在当前现代化的电子战中，跳频通信已显示出巨大的优越性，它是战术无线电通信抗干扰措施的具体体现。另外，跳频通信也正应用到民用通信中，以抗衰落、抗多径、抗网间干扰和提高频谱利用率。

       跳频控制器是跳频通信系统中的核心部件，具有跳频图案的产生、同步、自适应控制等功能。我们研制了超短波跳频通信系统中的跳频控制器。下面详细讨论其设计与实现。

       2 跳频控制器设计

       2.1 主要技术 参数设计

       考察一下系统的跳频技术性能，主要注意下列各项指标：跳频带宽要宽，跳频的频率数目要多，跳频的速率要快，跳频码的周期要长，跳频系统的同步时间要短。
     
       所设计的跳频控制器的主要性能指标如下：跳频速率：203跳/ s；跳频带宽：可在30MHz～87.975MHz范围跳，也可分段跳；跳频频率数：256个；组网能力：能组128个网，有迟入网功能；同步：首次同步时间0.5s，迟后入网同步时间为6s；同步可靠性：误码率10-1时，同步概率为95%；跳频图案：复杂非线性； 跳频序列周期：>1011bit；跳频密钥量：>264；语音数据速率：16kb/s。

       2.2 硬件系统的设计

       2.2.1 硬件电路组成

       整机电路如图1所示。

       它有五个主要模块，其功能简要说明如下。

       （1）微处理器模块（CPU）是跳频控制器的核心，CPU产生信号控制整个跳频控制器工作。它由87C51FB单片机及外围电路组成。

       （2）基带模块（BBCC）给收发信机模块和音频单元之间进出的发送和接收信号选定通路。BBCC模块含有下列微电子模块：射频音频接口（RAI）；增量调制器（DM）；先入先出（FIFO）控制器（FC）；Bit同步器（BIS）：使跳频控制器的内部数据时钟与接收数据同步；伪随机码发生器（PRG）：产生确定跳频图案的码，受CPU模块控制。

       （3）接收模块（RC）搜综接收数据以得到同步数据，它包含下列微电子模块；相关器：将收到的数据和CPU模块提供的数据序列（相关码）进行比较，在相一致（相关）时作出指示；同步检测器和TOD（Time of Day）解码器（SYTD）：译码同步数据并提供指示得到同步的定时信号，还译码TOD数据并将译出数据送CPU模块，SYTD由CPU模块控制；实时时钟（RTC）：当电源由跳频控制器断开时，这块微电子电路保持TOD的跟踪。跟控器电源断开时，一块锂电池给RTC馈电，由一个32.768kHz振荡器作为RTC频率基准。

       （4）定时模块（TC）提供定时控制信号。

       （5）系统模块（SYS）使系统的跳频控制单元和其他单元接口。

       2.2.2 跳频控制器工作原理

       首先介绍跳频控制器发送通路的工作原理。

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