一种跳频通信信号射频频谱特征模拟产生系统及方法与流程

本发明涉及信号模拟产生领域，尤其涉及一种跳频通信信号射频频谱特征模拟产生系统及方法。

背景技术：

跳频通信具有抗干扰、抗截获、抗衰减、抗多径等特点，不但在军事通信系统中得到应用，在民用通信系统中应用也非常广泛，如大量使用的蓝牙通信设备中均应用了跳频通信技术。

尽管跳频通信技术发展迅速，其设备种类和功能日趋多样，但组成跳频通信系统的核心部分仍然为跳频序列发生器、频率合成器和跳频同步器。相较于定频通信设备，跳频设备由于其技术复杂、同步精度要求高、设备部件数量多，导致跳频通信设备成本远高于定频通信设备。在某些使用场合，例如实验室环境或者教学过程中，关注的只是跳频信号波形特征，使人员对其信号波形或者信号频谱有直观感受，在此情况下使用厂家研制的跳频通信设备将造成极大的资源浪费。因此，使用一种低成本的跳频信号波形模拟系统可有效地降低使用成本。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：现有的跳频通信系统成本高，低成本通信设备没有跳频体制信号，为解决上述问题，提供一种跳频通信信号射频频谱特征模拟产生系统及方法。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种跳频通信信号射频频谱特征模拟产生系统，包括标准脉冲模块、随机数产生模块、微处理器、变频器和基带已调信号模块，基带已调信号模块与变频器连接，变频器还与微处理器连接，微处理器中设定有所需跳频模拟信号的跳频周期和跳频驻留时间，微处理器接收标准脉冲模块通过随机数模块产生的频率控制数，频率控制数作为频率控制码，控制变频器将基带已调信号模块产生的基带已调信号混频至相应频率，并输出跳频模拟信号。

微处理器为ARM。

标准脉冲模块持续输出等间隔脉冲序列至随机数产生模块，随机数产生模块持续产生不等间隔的随机数做为频率控制码；微处理器中设定有所需跳频模拟信号的跳频周期和跳频驻留时间，微处理器以接收到的随机频率控制码控制变频器，变频器按接收到的频率控制码，将基带已调信号混频至所需频率，得到跳频模拟信号。

跳频周期为等间隔或不等间隔。

相对于现有技术，采用上述方案的本发明可具有较高精度的频率准确度和较快速的频率切换速度，而且操作简单，仅需设定好跳频周期和跳频间隔，就能实现跳频信号波形模拟产生。本发明电路结构简单，安全可靠，所采用的硬件模块均为成熟产品，成本低廉。

附图说明

图1是本发明跳频通信信号波形模拟产生系统示意图。

图2是随机数产生模块内部主要部件及结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明：

如图1所示，本发明包括标准脉冲模块、随机数产生模块、ARM、变频器模块、基带已调信号模块；其中标准脉冲将产生的等间隔脉冲信号馈送至随机数产生模块，用于产生随机的频率控制数；随机数产生模块持续输出随机的频率控制数；ARM按一定时间间隔接收频率控制数作为频率控制码，控制变频器将基带已调信号混频至相应频率，并输出跳频模拟信号。

所述跳频通信信号波形模拟产生系统可以通过集成，将上述各模块集成于一个机箱内，搭建一体式小型跳频通信信号波形模拟产生系统。

下面以一次跳频模拟信号产生过程为例，进一步说明本发明的跳频通信信号射频频谱特征模拟产生方法及步骤。

a.标准脉冲模块为晶振，持续输出等间隔的时钟脉冲P；

b.该脉冲加至随机数产生模块的端口Pin，经模块内部进行随机翻转后，从端口Pout输出随机控制数；

c.在ARM中设定跳频周期为T，跳频驻留时间为Ts，则跳频间隔时间为T-Ts；

d.每间隔（T-Ts）秒的时间，ARM从Pout端口读取n位的随机数（n的最大位数根据选用芯片而定），则跳频频点数为2n个；

e.ARM将当前从Pout端口读取的随机数转换为对应的频率控制码，得到当前所要输出的频点fn，并持续控制变频器输出Ts秒的时间；

f.变频器将基带已调信号IF混频为fn后，输出RF；

g.系统循环进行步骤d~f，得到跳频周期为T，跳频驻留时间为Ts，频率点数为2n个跳频模拟信号。