跳頻電臺工作特性,使之廣泛應用于諸多民用領域。
一、跳頻電臺的工作原理
跳頻通信的定義:通信收發雙方同步地改變頻率的通信方式稱為跳頻通信。與定頻通信相比,跳頻通信的載波頻率一直在跳變。工作中,發信一方以相當快的速率(跳速)改變頻率,接收一方必須與發信方同步地改變頻率,雙方才能保持通信。
跳頻通信是擴頻通信的一個分支,它的突出優點是抗干擾性強、保密性高,因而更適用于軍事領域。近年,跳頻通信在軍用領域應用相當成熟的同時,在民用領域的應用也有了質的變化。
二、跳頻電臺的優點
1、抗干擾性強保密性高:跳頻通信抗干擾的原理是“打一槍換一個地方”的通信方式,敵方搞不清跳頻規律,也就無法截獲通信內容,無法實施有效的干擾措施,因而具有較強的抗干擾能力和很高的保密性。
2、寬帶通信:跳頻頻率受偽隨機碼控制而不斷跳變,在每一個頻率的駐留時間內,所占信道的帶寬是很窄的。跳頻的帶寬就是頻率的數目與每個頻率所占信道帶寬的乘積。由于頻率跳變的速率非常快,所以從宏觀上看,跳頻系統又是個寬帶系統,即擴展了頻譜。由擴頻通信理論可知,擴展頻譜的好處可以換取更好的信噪比。也就是說,如果擴展了頻帶,就可以在較低的信噪比的情況下,照樣可用相同的信息速率、任意小的差錯概率來傳遞信息,甚至在信號被噪聲完全湮
沒的情況下,也能保持可靠的通信。由此也可見,抗干擾性強是跳頻通信最突出的優點。
3、頻譜利用率高:人們早已認識到頻譜資源十分寶貴,因此,提高頻譜利用率也是現代通信的基本要求之一。跳頻通信可以利用不同的跳頻圖案或時鐘,在一定帶寬內容納多個跳頻通信系統同時工作,達到頻譜資源共享的目的,從而大大提高頻譜利用率。
4、易于實現碼分多址:多址通信是指許多用戶組成一個通信網,網內任何兩個用戶都可達成通信,并且多對用戶同時通信時又互不干擾。應用跳頻通信可以很容易的組成這樣一個多址通信網,網內各用戶都被賦于一個互不相同的地址碼。這個地址碼就像電話號碼,每個用戶只能收到其他用戶按其地址碼發來的信號才可判別出是有用信號,對其他用戶發來的信號,則不會被解調出來。
5、兼容性:對于跳頻通信而言,兼容的含義是指一個跳頻通信系統可以與一個不跳頻的窄帶通信系統在定頻上建立通信。
三、跳頻電臺在民用領域的典型應用
正是由于有上述的優點,跳頻技術不僅在軍用領域廣泛應用,而且在民用領域也被迅速開發應用,尤其是在大量數據傳輸或者用戶數量巨大的領域其應用更是快速發展。
下面是目前廣泛而且成熟應用跳頻技術的部分民用領域:
1、無人飛機:近年來無人機領域發展快速,跳頻電臺在無人機的通訊中應用越來越多。由于其具有抗干擾性強、靈敏度高、傳輸距離遠、重量輕、體積小、帶寬寬等優點,應用數量巨大。以加拿大MICROHARD公司的跳頻電臺為例,其整機重量僅有220克,OEM板重量更是輕達18克,尤其適用于無人機這樣的要求重量輕的裝備;傳輸數率可達到230Kbps或者1.2 M ;傳輸距離在無阻礙的條件下達到接近100公里,而其功率僅1瓦。以上優點非常適用于無人機的
控制系統,被廣泛應用。
2、機器人系統:機器人系統的特點是要求數據傳輸系統可靠穩定、重量輕、體積小、數據傳輸量大,這也正是跳頻電臺的特點。
3、油田:油田的特點是油井分布廣泛、油井多、信息量大,而且要求能傳輸圖像信息,其組網對設備的技術要求高。MICROHARD的跳頻電臺系列產品均可以滿足這些要求,其中IPN920 系列具有1.2M的的帶寬,可以直接接網絡接口,連接網絡攝像機。不僅如此,同一設備還可以同時傳輸網絡信號和232數據信號,具有一個設備兩個通道的特點。
4、森林消防:由于森林的面積大、山嶺多,對傳輸設備的要求較高,尤其是需要中繼設備。而中繼設備是建立在無人居住的地方,沒有供電設備,只能使用太陽能供電,這就要求傳輸設備功耗小。MICORHARD的設備發射功率1瓦,其供電電源9_ 30V, 電流為毫安級,非常適用于這種太陽能供電。而且設備本身即可設置為中繼電臺,不需要單獨使用中繼臺。
5、電網監測:和森林消防類似的應用:同樣需要太陽能,同樣需要中繼設備,同樣需要傳輸距離遠的跳頻電臺。
6、城市交通:對于信號燈的控制,道路大屏幕的控制,都需要傳輸數據量大、組網量大的傳輸設備。雖然這些可以通過光纜來完成,但鋪設光纜對于城市改造來說,工程量是非常巨大的。而跳頻電臺是一個很好的選擇。
7 、GPS定位:道路GPS監控、出租車、緊急公務車等都需要數量很大傳輸數據量,這些都為組網方便的跳頻電臺提供了用武之地。
8 、PLC數據傳輸: PLC數據傳輸組網要求數據量很大,普通電臺無法滿足要求。
9、銀行、證券、公安等組網:要求傳輸的數據量大、保密性高,普通電臺難以滿足其要求。跳頻電臺由于其保密性高等工作特點,不
失為一種更好的選擇。
10、電廠、自來水廠:由于企業自身的特點,需要控制的水源地、
泵閥等設備分布范圍廣、占用人力資源多。隨著工業的發展,如何自動控制這些系統設備減少人員配置,實現無人三遙是亟待解決的問題。跳頻電臺的應用,使得這一問題迎刃而解以上文章內容來源于網絡,如有侵權可聯系刪除