基于单片机的跳频频率控制设计(附件)【字数：9244】
摘 要跳频通信是扩频通信的一种主要形式。因为它抗干扰、抗截获的能力很强，并且可以做到频谱资源共享，在军事抗干扰通信系统和民用系统中得到了普遍的应用。跳频通信系统中有一个重要的参数就是频率的跳变速度。它在电子对抗中显得特别的重要，因为它在很大程度上决定了跳频通信系统抗跟踪式干扰的能力。本文主要介绍了基于单片机的跳频频率控制设计。该设计是以 AT89C51单片机为核心，由AT89C51产生跳频图案然后转换为频率控制字，最后输出给跳频频率合成器。该设计硬件部分主要由AT89C51、跳频频率合成器、控制键盘、工作状态显示器、低通滤波器等组成。软件主要完成跳频图案（跳频序列）生成及跳频频合器控制字。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2课题研究的目的和意义 1
1.3课题研究的内容 1
第二章 课题方案设计 3
2.1系统概述 3
2.2跳频系统原理框图 3
2.3跳频通信系统的工作原理 3
2.4跳频通信系统的主要技术指标 3
2.4.1频率范围 3
2.4.2跳频带宽 4
2.4.3跳频频率数目 4
2.4.4跳频速率 4
2.4.5跳频序列（跳频图案）周期 4
2.5跳频图案 4
2.6方案论证 4
2.6.1单片机的选择 4
2.6.2跳频图案（码序列）的选择 5
2.6.3并行和串行的选择 5
2.6.4硬件方案和软件方案的优劣 6
第三章 系统的硬件设计 7
3.1跳频系统的硬件设计 7
3.2跳频系统的硬件框图 7
3.3单片机电路简介 7
3.4外部电路简介 8
3.4.1时钟电路 8
3.4.2复位电路 9
3.4.3按键控制电路 9
3.4.4 LCD显示器 10
3.5跳频频率合成器 10
3.6硬件原理图 11
第四章 系统的软件设计 12
4.1软件设计思 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
路 12
4.2主流程图 12
4.3子程序流程图 12
结束语 14
致 谢 15
参考文献 16
附录A 17
第一章 绪论
1.1 课题背景
随着通信技术的普遍应用，电台传输信道越来越拥挤，频道资源越来越紧张，干扰也会越来越严重，而扩频技术可以很好地解决这些问题，并提高更高的保密性能。跳频技术是扩频技术的一种，是近20、30年来慢慢发展起来的一种新的通信方式。跳频技术的原理是通过一系列的跳频序列来实现发射机与接收机之间的相互通信。扩频通信技术近年来也得到了很快的发展和普遍的应用。举个例子，在军事通信中使用跳频技术，它在很大程度上提高了军事通信的抗截获和抗干扰能力，保证了军事通信上的安全性和有效性。就拿现在来说，军事通信的信息传输，已经从发送最简单的命令发展到现在要求更高的数字数据信息，比如数字加密信息、银行保密信息、图像传真信息等。
跳频通信现在也越来越多的在民用移动通信中应用，许多研究这些内容的人开始提出用跳频或扩频的技术来解决扩容问题。因为跳频通信被人破解的概率很低，所以现在的一些部门或场所要求保密信息，如司法机关、公安机关、股票市场以及一些重要的商业场所，一般会使用跳频技术来作为它们内部之间的通信，这样就可以起到保密信息的作用。
1.2课题研究的目的和意义
跳频通信起源于军事通信抗干扰技术，目前也越来越多的应用于民用移动通信，用于抗干扰（人为干扰及自然干扰）保密等。而跳频频率合成器（简称频合器）就是它最核心的部件之一。频合器是通过多种技术手段利用一个或多个标准信号产生大量离散频率信号的装置。为了实现跳频通信抗干扰的目的，其工作频率必须要按照一定的跳频图案随时间的变化而改变。因此，需要设计相应的控制电路，给频合器输出控制信号。
民用在GSM系统中含有跳频功能，为了提高频率资源的利用率，并有效地降低频率衰弱而带来的干扰。而且跳频技术在跳频通信方面具有较强的抗干扰能力，因此越来越受到人们的重视，它们的应用领域也在不断扩大。
1.3课题研究的内容
跳频通信系统的核心部分之一是跳频图案和跳频控制器。例如，在双方作战中，为了不让敌人知道我们的通信频率，我们就需要经常改变频率。也可以这样说，我们打野兔的时候，野兔会跑的非常快，我们就需要改变我们的速度和地点，让我们能够及时的跟上它。通信频率中载波频率变化的规律，叫作跳频图案（又可以称为跳频序列）。跳频序列发生器能够产生伪随机序列，跳频频率表用来控制频率合成器的实际频率。一般在跳频通信中有很多个跳频频率表，我们选择我们需要的部分，通过参数注入器来注入，或者根据测试的结果自动选择跳频频率表。频率我们可以随机地改变，这样就没有规律可以找到了。但是如果真的没有规律可以找到的话，通信的双方也就会失去联系并且双方不能建立通信。因此，跳频图案具有伪随机性。所谓“伪随机”，就是“假”的随机，其实是有规律可以找到的，但是当敌人不知道跳频图案的时候，就很难猜出其跳频的规律来。
本课题研究的主要内容包括：
1、了解跳频图案的基本原理；
2、跳频通信系统的主要性能指标；
3、了解跳频频率合成器频率控制的工作原理；
4、掌握跳频频率控制的工作原理和实现方法。
第二章 课题方案设计
2.1系统概述
该篇论文是基于单片机的跳频频率控制设计，我们刚开始拿到这个课题的时候首先需要了解跳频通信系统的工作原理以及跳频通信系统的主要技术指标。其中跳频图案（码序列）是我们重点需要了解的部分，知道了跳频图案的基本原理，我们就差不多了解了整个课题的思路，最后我们需要选择适合这篇课题的元器件。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2课题研究的目的和意义 1
1.3课题研究的内容 1
第二章 课题方案设计 3
2.1系统概述 3
2.2跳频系统原理框图 3
2.3跳频通信系统的工作原理 3
2.4跳频通信系统的主要技术指标 3
2.4.1频率范围 3
2.4.2跳频带宽 4
2.4.3跳频频率数目 4
2.4.4跳频速率 4
2.4.5跳频序列（跳频图案）周期 4
2.5跳频图案 4
2.6方案论证 4
2.6.1单片机的选择 4
2.6.2跳频图案（码序列）的选择 5
2.6.3并行和串行的选择 5
2.6.4硬件方案和软件方案的优劣 6
第三章 系统的硬件设计 7
3.1跳频系统的硬件设计 7
3.2跳频系统的硬件框图 7
3.3单片机电路简介 7
3.4外部电路简介 8
3.4.1时钟电路 8
3.4.2复位电路 9
3.4.3按键控制电路 9
3.4.4 LCD显示器 10
3.5跳频频率合成器 10
3.6硬件原理图 11
第四章 系统的软件设计 12
4.1软件设计思 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
路 12
4.2主流程图 12
4.3子程序流程图 12
结束语 14
致 谢 15
参考文献 16
附录A 17
第一章 绪论
1.1 课题背景
随着通信技术的普遍应用，电台传输信道越来越拥挤，频道资源越来越紧张，干扰也会越来越严重，而扩频技术可以很好地解决这些问题，并提高更高的保密性能。跳频技术是扩频技术的一种，是近20、30年来慢慢发展起来的一种新的通信方式。跳频技术的原理是通过一系列的跳频序列来实现发射机与接收机之间的相互通信。扩频通信技术近年来也得到了很快的发展和普遍的应用。举个例子，在军事通信中使用跳频技术，它在很大程度上提高了军事通信的抗截获和抗干扰能力，保证了军事通信上的安全性和有效性。就拿现在来说，军事通信的信息传输，已经从发送最简单的命令发展到现在要求更高的数字数据信息，比如数字加密信息、银行保密信息、图像传真信息等。
跳频通信现在也越来越多的在民用移动通信中应用，许多研究这些内容的人开始提出用跳频或扩频的技术来解决扩容问题。因为跳频通信被人破解的概率很低，所以现在的一些部门或场所要求保密信息，如司法机关、公安机关、股票市场以及一些重要的商业场所，一般会使用跳频技术来作为它们内部之间的通信，这样就可以起到保密信息的作用。
1.2课题研究的目的和意义
跳频通信起源于军事通信抗干扰技术，目前也越来越多的应用于民用移动通信，用于抗干扰（人为干扰及自然干扰）保密等。而跳频频率合成器（简称频合器）就是它最核心的部件之一。频合器是通过多种技术手段利用一个或多个标准信号产生大量离散频率信号的装置。为了实现跳频通信抗干扰的目的，其工作频率必须要按照一定的跳频图案随时间的变化而改变。因此，需要设计相应的控制电路，给频合器输出控制信号。
民用在GSM系统中含有跳频功能，为了提高频率资源的利用率，并有效地降低频率衰弱而带来的干扰。而且跳频技术在跳频通信方面具有较强的抗干扰能力，因此越来越受到人们的重视，它们的应用领域也在不断扩大。
1.3课题研究的内容
跳频通信系统的核心部分之一是跳频图案和跳频控制器。例如，在双方作战中，为了不让敌人知道我们的通信频率，我们就需要经常改变频率。也可以这样说，我们打野兔的时候，野兔会跑的非常快，我们就需要改变我们的速度和地点，让我们能够及时的跟上它。通信频率中载波频率变化的规律，叫作跳频图案（又可以称为跳频序列）。跳频序列发生器能够产生伪随机序列，跳频频率表用来控制频率合成器的实际频率。一般在跳频通信中有很多个跳频频率表，我们选择我们需要的部分，通过参数注入器来注入，或者根据测试的结果自动选择跳频频率表。频率我们可以随机地改变，这样就没有规律可以找到了。但是如果真的没有规律可以找到的话，通信的双方也就会失去联系并且双方不能建立通信。因此，跳频图案具有伪随机性。所谓“伪随机”，就是“假”的随机，其实是有规律可以找到的，但是当敌人不知道跳频图案的时候，就很难猜出其跳频的规律来。
本课题研究的主要内容包括：
1、了解跳频图案的基本原理；
2、跳频通信系统的主要性能指标；
3、了解跳频频率合成器频率控制的工作原理；
4、掌握跳频频率控制的工作原理和实现方法。
第二章 课题方案设计
2.1系统概述
该篇论文是基于单片机的跳频频率控制设计，我们刚开始拿到这个课题的时候首先需要了解跳频通信系统的工作原理以及跳频通信系统的主要技术指标。其中跳频图案（码序列）是我们重点需要了解的部分，知道了跳频图案的基本原理，我们就差不多了解了整个课题的思路，最后我们需要选择适合这篇课题的元器件。
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