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跳频电台的工作原理及应用领域

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跳频电台的在民用领域的应用

内容提要：跳频电台工作特性，使之广泛应用于诸多民用领域。关键词：跳频电台宽带数据传输应用领域一、跳频电台的工作原理
跳频通信的定义：通信收发双方同步地改变频率的通信方式称为跳频通信。与定频通信相比，跳频通信的载波频率一直在跳变。工作中，发信一方以相当快的速率（跳速）改变频率，接收一方必须与发信方同步地改变频率，双方才能保持通信。
跳频通信是扩频通信的一个分支，它的突出优点是抗干扰性强、保密性高，因而更适用于军事领域。近年，跳频通信在军用领域应用相当成熟的同时，在民用领域的应用也有了质的变化。
二、跳频电台的优点
1 抗干扰性强保密性高：跳频通信抗干扰的原理是“打一枪换一个地方”的通信方式，敌方搞不清跳频规律，也就无法截获通信内容，无法实施有效的干扰措施，因而具有较强的抗干扰能力和很高的保密性。
2 宽带通信：跳频频率受伪随机码控制而不断跳变，在每一个频率的驻留时间内，所占信道的带宽是很窄的。跳频的带宽就是频率的数目与每个频率所占信道带宽的乘积。由于频率跳变的速率非常快，所以从宏观上看，跳频系统又是个宽带系统，即扩展了频谱。由扩频通信理论可知，扩展频谱的好处可以换取更好的信噪比。也就是说，

如果扩展了频带，就可以在较低的信噪比的情况下，照样可用相同的信息速率、任意小的差错概率来传递信息，甚至在信号被噪声完全湮没的情况下，也能保持可靠的通信。由此也可见，抗干扰性强是跳频通信最突出的优点。
3 频谱利用率高：人们早已认识到频谱资源十分宝贵，因此，提高频谱利用率也是现代通信的基本要求之一。跳频通信可以利用不同的跳频图案或时钟，在一定带宽内容纳多个跳频通信系统同时工作，达到频谱资源共享的目的，从而大大提高频谱利用率。
4 易于实现码分多址：多址通信是指许多用户组成一个通信网，网内任何两个用户都可达成通信，并且多对用户同时通信时又互不干扰。应用跳频通信可以很容易的组成这样一个多址通信网，网内各用户都被赋于一个互不相同的地址码。这个地址码就像电话号码，每个用户只能收到其他用户按其地址码发来的信号才可判别出是有用信号，对其他用户发来的信号，则不会被解调出来。
5 兼容性：对于跳频通信而言，兼容的含义是指一个跳频通信系统可以与一个不跳频的窄带通信系统在定频上建立通信。
三、跳频电台在民用领域的典型应用
正是由于有上述的优点，跳频技术不仅在军用领域广泛应用，而且在民用领域也被迅速开发应用，尤其是在大量数据传输或者用户数量巨大的领域其应用更是快速发展。
下面是目前广泛而且成熟应用跳频技术的部分民用领域： 1 无人飞机：近年来无人机领域发展快速，跳频电台在无人机的

通讯中应用越来越多。由于其具有抗干扰性强、灵敏度高、传输距离远、重量轻、体积小、带宽宽等优点，应用数量巨大。以加拿大MICROHARD公司的跳频电台为例，其整机重量仅有220克，OEM板重量更是轻达18克，尤其适用于无人机这样的要求重量轻的装备；传输数率可达到230Kbps或者1.2 M ；传输距离在无阻碍的条件下达到接近100公里，而其功率仅1瓦。以上优点非常适用于无人机的控制系统，被广泛应用。
2 机器人系统：机器人系统的特点是要求数据传输系统可靠稳定、重量轻、体积小、数据传输量大，这也正是跳频电台的特点。
3 油田：油田的特点是油井分布广泛、油井多、信息量大，而且要求能传输图像信息，其组网对设备的技术要求高。MICROHARD的跳频电台系列产品均可以满足这些要求，其中IPN920系列具有1.2M的的带宽，可以直接接网络接口，连接网络摄像机。不仅如此，同一设备还可以同时传输网络信号和232数据信号，具有一个设备两个通道的特点。
4 森林消防：由于森林的面积大、山岭多，对传输设备的要求较高，尤其是需要中继设备。而中继设备是建立在无人居住的地方，没有供电设备，只能使用太阳能供电，这就要求传输设备功耗小。MICORHARD 的设备发射功率1瓦，其供电电源9—30V，电流为毫安级，非常适用于这种太阳能供电。而且设备本身即可设置为中继电台，不需要单独使用中继台。
5 电网监测：和森林消防类似的应用：同样需要太阳能，同样需

要中继设备，同样需要传输距离远的跳频电台。
6 城市交通：对于信号灯的控制，道路大屏幕的控制，都需要传输数据量大、组网量大的传输设备。虽然这些可以通过光缆来完成，但铺设光缆对于城市改造来说，工程量是非常巨大的。而跳频电台是一个很好的选择。
7 GPS定位：道路GPS监控、出租车、紧急公务车等都需要数量很大传输数据量，这些都为组网方便的跳频电台提供了用武之地。
8 PLC数据传输：PLC数据传输组网要求数据量很大，普通电台无法满足要求。
9 银行、证券、公安等组网：要求传输的数据量大、保密性高，普通电台难以满足其要求。跳频电台由于其保密性高等工作特点，不失为一种更好的选择。
10 电厂、自来水厂：由于企业自身的特点，需要控制的水源地、泵阀等设备分布范围广、占用人力资源多。随着工业的发展，如何自动控制这些系统设备减少人员配置，实现无人三遥是亟待解决的问题。跳频电台的应用，使得这一问题迎刃而解。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/c408466b1eb91a37f1115c54.html