图4-1 跳频通信原理图
图4-2是基于跳频通信原理图，通过使用Simulink软件搭建的跳频通信仿真图：
图4-2 跳频通信系统仿真图
4.2.1 跳频发送模块
发送端包括：信源、频率合成器、数据调制器、跳频序列发生器发送端天线。其原理如图4-3所示：
图4-3 跳频通信系统发送端原理框图
从信源里面输出来的是二进制码，利用可变的频率合成器合成载波信号。跳频系统就是通过伪随机序列改变发送载波频率，跳变的频率用来调制基带信号，得到载波频率不断变化的射频信号，发送到信道中去。
在定频通信系统中，载波频率都是固定的，因为在发射机中主振荡器的振荡频率是固定不变设置好的。一般要求主振荡器频率应遵照控制指令而改变，这样是为了得到载波频率跳变的跳频信号。这种产生跳频信号的装置叫跳频器。一般，跳频系统的频率合成器输出的载波信号是受跳频指令控制的，跳频器其实就是是由频率合成器和跳频指令发生器组和起来的。在时钟的作用下，频率合成器连续地改变输出载波的频率，跳频指令发生器连续地发出控制指令。所以混频器输出的已调波的载波频率，也将随着指令连续地跳变，从而经天线发送出去，这就是跳频信号。跳频图案的产生由跳频的指令决定。一般，跳频指令是由伪随机发生器产生的，或者通过软件编程来产生这些跳频指令。所以，跳频器是跳频系统里面的关键部件，更具体一点地说，跳频指令发生器产生的伪随机性比较好和快速切换的、频谱纯度较好的频率合成器。从跳频信号产生的过程就可以看出，在原理上，不论是数字的或模拟的定频的发送系统，一旦加装上跳频器，就可变成一个跳频信号的发送系统。但是，信道的通频带在实际系统中也需考虑。
⑴ 信源模块
信源模块是采用Bernoulli Binary Generator模块产生的随机信号，它是Simulink库中自带的模块。它可以产生随机的二进制数，具体的参数设置如图4-4.
图4-4 参数设置
它的采样时间就是符号周期，通过采样时间设置为3e-6可以知道信源数据速为3e-6bps
⑵ 基带调制模块
在Simulink仿真平台中，可以用于数字调制的有：ASK（频移键控）、FSK（频移键控）、PSK（相移键控）。我们在本次跳频通信系统仿真中使用了MSK（最小频移键控）调制，原因在于它具有连续的相位，而且具有良好的频谱特性。如果使用FSK进行调制，虽然它在很多场合都有应用，抗干扰的性能也比较好，但是他的相位不能保证连续，这些相位的跳变会造成波形包络的跳变，这是在通信过程中不希望看到的。所以采用MSK进行调制，在模型中就是Modulation index设置为0.5的CPFSK（连续相位频移键控）。具体参数设置如图4-5：
图4-5 CPFSK模块参数设置
⑶ 跳频序列产生模块
在跳频通信系统的研究中，伪随机序列是通过控制频率合成器产生随机跳变的频率，以进行通信。其性能的好坏，直接影响到整个系统抗干扰和截获性能的好坏。目前常用的伪随机序列有：m序列、M序列、Gold码、R—S码。
m序列是最长线性移位寄存器序列，是伪随机序列中最重要的一种序列，也是其它序列的基础。这种序列容易生产，具有优良的字相关特性，其长度为2n-1，n为移位寄存器的级数。M序列是最长非线性移位寄存器序列，码长为27，达到n级移位寄存器所能达到的最长周期，所以又称为全长序列。虽然M序列的长度比m序列多1，但M序列的相关性不如m序列，并且硬件产生时设备较复杂。
Gold码是基于m序列优选对产生的，是作为地址码的一种良好码型。
R-S码是一种特殊的纠错码，也是一种循环码，循环移位后可得到另一组R-S码，即R-S码中任何码字的循环位移还是在码集合中。
上述的几种序列除用硬件发生外，均可由软件编程产生。本设计采用伪随机序列发生器是m序列。
图4-6是根据跳频序列产生器搭建的Simulink仿真图：
图4-6 跳频序列产生模块
对应于跳频序列产生器的产生的波形如图4-7所示
图4-7 跳频序列产生波形
⑷ 跳频模块
信源生成的信号经过基带调制以后和产生的跳频载波相乘后，生成跳频信号，仿真模块
跳频信号就是通过跳频序列控制的频率合成器来控制信源信号，把他搬移到不同的频点上去，进而可以躲避某一频点的干扰或者信息的截获。图4-9是跳频信号的频谱图：