基于FPGA的差分跳频通信关键模块设计与实现*

修 养，蒋 强，冯永新，钱 博

（沈阳理工大学通信与网络工程中心，沈阳 110159）

0 引言

差分跳频（Differential Frequency Hopping，DFH）是一种具有独特数据传输体制的跳频通信技术［1］，不同于传统的跳频通信技术，差分跳频信号的下一跳频率是由当前跳频率和当前要发送的信息所决定。它是集编码、调制和跳频为一体的新型跳频通信技术，解决了短波信道下频率资源有限、数据传输速率不高面临的问题［2］。自20世纪90年代美国Lockheed Sander公司成功将DFH技术应用在相关跳频增强型扩频（CHESS）系统以来［3-7］，差分跳频技术取得了突破性发展。并在抗多径干扰、抗跟踪干扰、抗截获、抗衰落能力上显示出了非常突出的优势［8］。因此，差分跳频是跳频通信发展的重要方向。

目前针对差分跳频通信，国内外都进行了深入的研究。针对差分跳频信号的产生，有基于m序列、RS码以及m序列和RS码融合的G函数算法［9］。针对差分跳频信号的接收，诸如有频域预加窗的接收方法［5］、基于 STFT 和最大后验概率（MAP）译码算法相结合的跳检测方法［7］、小波脊的时频分析方法［10］。但上述文献的方法无论在信号产生还是信号接收，仅处在理论研究和仿真阶段，文献［11］虽然对差分跳频信号的产生和接收作了逻辑验证，但没有加入无线信道模块，因此，并不能体现出系统的可靠性。

为满足差分跳频通信设备在短波电台上的模块化和结构化应用需求，本文基于软件无线电平台，利用FPGA设计灵活、处理速度快的优点，设计了差分跳频通信关键模块，仿真和平台测试结果表明，设计的模块完成了差分跳频信号的无线收发。……