跳頻是最常用的擴(kuò)頻方式之一，其工作原理是指收發(fā)雙方傳輸信號的載波頻率按照預(yù)定規(guī)律進(jìn)行離散變化的通信方式，也就是說，通信中使用的載波頻率受偽隨機(jī)變化碼的控制而隨機(jī)跳變。從通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式來說，“跳頻”是一種用碼序列進(jìn)行多頻頻移鍵控的通信方式，也是一種碼控載頻跳變的通信系統(tǒng)。從時域上來看，跳頻信號是一個多頻率的頻移鍵控信號；從頻域上來看，跳頻信號的頻譜是一個在很寬頻帶上以不等間隔隨機(jī)跳變的。其中：跳頻控制器為核心部件，包括跳頻圖案產(chǎn)生、同步、自適應(yīng)控制等功能；頻合器在跳頻控制器的控制下合成所需頻率；數(shù)據(jù)終端包含對數(shù)據(jù)進(jìn)行差錯控制。
與定頻通信相比，跳頻通信比較隱蔽也難以被截獲。只要對方不清楚載頻跳變的規(guī)律，就很難截獲我方的通信內(nèi)容。同時，跳頻通信也具有良好的抗干擾能力，即使有部分頻點(diǎn)被干擾，仍能在其他未被干擾的頻點(diǎn)上進(jìn)行正常的通信。由于跳頻通信系統(tǒng)是瞬時窄帶系統(tǒng)，它易于與其他的窄帶通信系統(tǒng)兼容，也就是說，跳頻電臺可以與常規(guī)的窄帶電臺互通，有利于設(shè)備的更新。
通信收發(fā)雙方的跳頻圖案是事先約好的，同步地按照跳頻圖案進(jìn)行跳變。這種跳頻方式稱為常規(guī)跳頻(Normal FH）。隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的電子對抗越演越烈，在常規(guī)跳頻的基礎(chǔ)上又提出了自適應(yīng)跳頻。它增加了頻率自適應(yīng)控制和功率自適應(yīng)控制兩方面。
在跳頻通信中，跳頻圖案反映了通信雙方的信號載波頻率的規(guī)律，保證了通信方發(fā)送頻率有規(guī)律可循，但又不易被對方所發(fā)現(xiàn)。常用的跳頻碼序列是基于m序列、M序列、RS碼等設(shè)計(jì)的偽隨機(jī)序列。這些偽隨機(jī)碼序列通過移位寄存器加反饋結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，能夠較快實(shí)現(xiàn)同步。它們可以實(shí)現(xiàn)較長的周期，漢明相關(guān)特性也比較好，但是當(dāng)存在人為的故意干擾(如預(yù)測碼序列后進(jìn)行的跟蹤干擾)時，這些序列的抗干擾能力較差。
在90年代初，出現(xiàn)了基于模糊（Fuzzy)規(guī)則的跳頻圖案產(chǎn)生器。在這種系統(tǒng)中，由模糊規(guī)則、初始條件以及采樣模式共同來決定系統(tǒng)的輸出序列。只要竊 聽者不知道模糊規(guī)則、初始條件、采樣模式三者的任何一個，就無法預(yù)測到系統(tǒng)的輸出頻率，由此就提高了系統(tǒng)的抗竊 聽能力和抗干擾能力。模糊跳頻給出的跳頻碼序列與傳統(tǒng)的跳頻碼序列相比更加均勻，也更難預(yù)測。
90年代末有人提出了混沌（chaotic)跳頻序列。其基本思想是通過混沌系統(tǒng)的符號序列來生成跳頻序列。在這個混沌系統(tǒng)中要確定一個非線性的映射關(guān)系、初始條件和混沌規(guī)則，三者唯一確定一個輸出序列。由此確定的混沌跳頻序列體現(xiàn)了良好的均勻性，低截獲概率，良好的漢明相關(guān)特性以及具有理想的線性范圍。
與一般的數(shù)字通信系統(tǒng)一樣，跳頻系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)載波同步、位同步、幀同步。此外，由于跳頻系統(tǒng)的載頻按偽隨機(jī)序列變化，為了實(shí)現(xiàn)電臺間的正常通信，收發(fā)信機(jī)必須在同一時間跳變到同一頻率，因此跳頻系統(tǒng)還要求實(shí)現(xiàn)跳頻圖案同步。跳頻系統(tǒng)對同步有兩個基本要求：一是同步速度快，二是同步能力強(qiáng)。目前跳頻電臺的同步方法有精確時鐘法、同步字頭法、自同步法、FFT捕獲法、自回歸譜估計(jì)法等等。在實(shí)際應(yīng)用中，同步方案常常綜合使用多種同步方法。例如戰(zhàn)術(shù)跳頻系統(tǒng)中常用掃描駐留同步法，綜合使用了精確時鐘法、同步字頭法、自同步法三種同步方法，分成掃描和駐留兩個階段進(jìn)行。掃描階段完成同步頭頻率的捕獲，駐留階段從同步頭中提取同步信息，從而完成收發(fā)雙方的同步。