水声跳频信号源的硬件平台技术研究

yjtj30xe

摘要：构建了一种基于单片机89c52和DDs芯片AD983l产生水声跳频通信信号的硬件平
: X- h- c: X$ ^( W台。研究了水声跳频图案与混沌跳频序列的特点、跳频通信的数据帧结构，并将跳频编码与FsK
. o- I; F3 H( s调制算法付诸于硬件平台中实现，发射的跳频信号可以控制接收装置的工作状态，外场水库的水声
7 [2 f! o$ G+ L3 z. T4 V通信试验结果验证了硬件方案的可行性。
" n6 e' p# i  f跳频通信是扩频通信的一种，跳频系统的载频
" a. X1 n- ^! M# _受伪随机码的控制，不断地发生跳变，可以视为载频
按照一定规律变化的多频移键控(MFSK)。水声通
信是目前水下无线通信的主要方式，由于跳频通信
具有强抗干扰、抗多径性能，使得跳频系统能够克服
水声信道的不足HJ。因此，利用跳频技术实现水声
通信是一种安全可靠的通信方法。如何利用微处理
  z+ {0 N9 E: U# z机实现跳频编码信号并可靠发射出去是非常关键的
4 l: `3 n9 v* K2 X一步。作者在研究水声跳频编码信号结构的基础
" ?  ]3 Y$ b; @7 p! r上，设计了简单可靠、控制方便的水声跳频编码信号
9 S2 S  n. ~$ H0 M3 S" P$ A2 s发射系统。即采用单片机最小系统和直接数字频率
! ]6 c, C) X& Q0 g3 N合成器件实现水声跳频编码信号，在水中保密传输
2 I2 u1 r- Q* ^! S6 a. l! Y; x) x后以实现对接收设备工作状态的控制。

3 c6 C7 S+ F5 O1 i4 O7 V水声跳频图案与跳频序列
$ B5 ?5 [  t5 P6 \2 s跳频系统(FH)的核心是由伪随机码控制的频
2 k2 `8 K2 I- ?1 R" i/ J率合成器，跳变频率的个数、跳频带宽、跳频速率和
跳频序列是决定整个跳频系统性能的主要参数。而
这些参数，可以综合应用跳频图案来描述，如图1所
示，频率跳变由伪随机序列决定。研究发现混沌序
列在自相关性、平衡性、互相关性、频隙特性、多址性
1 J) d2 Z# p$ G# Z7 D( w5 C+ \3 D$ D等方面均表现出很好的特性，同时混沌的长期行为
还表现出明显的随机性和不可预测性¨以J，具有很
好的保密性。选用的跳频伪随机码则是采用基于
logistic映射的混沌跳频序列，lo西stic映射表达式为
‰+。=4％(1一％)。图2是混沌序列功率谱与高斯
噪声功率谱的对比图，该混沌序列具有类似于自噪
声的功率谱特性。
  D. _# f1 Q9 t! V+ a# H
3 H% O& _. ?; p- _9 J

附件下载：

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

& {4 d1 U* \/ Z3 ~( P( k: C. J8 Z

xygongkui

单片机89c52和DDs芯片AD983l可以产生各种频率进行跳频