基于matable的扩频通信m伪随机序列的产生

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1、*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2010年秋季学期移动通信课程设计题目：基于Matable的扩频通信m伪随机序列的产生专业班级：通信四班姓名：祝小利学号：07250435指导教师：贾科军成绩：20中文摘要伪随机信号既有优良的相关性，又有随机信号所不具备的规律性，因此，伪随机信号既易于从干扰信号中识别和分离出来，又可以方便的产生和重复，其相关函数接近于白噪声的相关函数，既有随机噪声的优点，又避免了随机噪声的缺点。m序列是伪随机序列中最重要的序列之一。其具有的尖锐的自相关特性；尽可能小的互相关值；足够多的序列数

2、；序列均衡性好；工程上易实现等的要求，使得它在扩频通信系统中得都了广泛的应用。它可以通过移位寄存器实现，本文利用MATABLE编码实现了m序列的生成，通过仿真对m序列的自相关特性及功率谱密度函数进行了分析和验证。关键字：扩频通信；伪随机序列；m序列；MATABLE编码20前言扩频通信因其具有抗干扰、抗多径衰落、抗侦察等优点在通信领域中得到广泛应用。扩频序列的设计和选择是扩频通信的关键技术，扩频序列性能的优劣在很大程度上决定了通信系统的多址干扰和符号间干扰的大小，从而直接影响到系统的性能。因此，深入研究扩频序列的性质．构造设计具有良好相关性的扩频序列，来满足扩频系统的要求，是直接序列扩频

3、系统的核心课题。白噪声是一种随机过程．它有极其优良的相关特性。但至今无法实现白噪声的放大、调制、检测、同步及控制等．而只能用类似于白噪声统计特性的伪随机序列来逼近它，并作为扩频系统的扩频码。随机码具有某种随机序列的随机特性，因为同样具有随机特性，无法从一个已经产生的序列中判断是随机序列还是伪随机序列，只能根据序列的产生办法来判断。伪随机序列具有良好的随机性和接近白噪声的相关函数，并且有预先的可确定性和可重复性。而这些特性正好满足了扩频通信中对扩频序列尖锐的自相关特性；尽可能小的互相关值；足够多的序列数；序列均衡性好；工程上易实现等的要求。常见的伪随机序列有m序列、GOLD序列、M序列、

4、Walsh序列等。m序列是目前研究最为彻底的伪随机序列，它序列容易产生，有优良的自相关和互相关特性。20目录中文摘要1前言2第1章扩频通信系统的介绍（需求背景）4第2章伪随机序列6第3章m序列73.1m序列的产生方法73.1.1反馈移位寄存器73.1.2循环移位寄存器83.1.3特征多项式与序列多项式的关系103.1.4不可约多项式的个数和m序列条数113.1.5m序列的反馈系数123.2m序列的基本性质133.3m序列的相关特性143.4m序列的功率谱15第4章m序列发生器的设计164.1总体软件结构图174.2用M语言编程产生m序列的程序代码17结论18参考文献19致谢2020第1

5、章扩频通信系统的介绍（需求背景）扩展频谱通信是利用与信息无关的伪随机序列使发射信号频带宽度远大于信息信号（基带信号）频带宽度的一种通信方式，简称扩频通信（又称扩谱通信）。扩频通信中发射信号的带宽可以是信息频带宽带的数倍甚至数千倍。所谓扩频通信，可简单表述为：“扩频通信技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽；频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收端则用同样的码序列进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据”。图1-1数字扩频通信系统原理框图图1-1所示为数字扩频通信系统的原理框图。其中信道编码器、信

6、道解码器、调制器和解调器是传统数字通信系统的基本组成单元。在扩频通信系统中除了这些单元外，应用两个相同的扩频码发生器，分别作用在发信机前端的调制器与接收机前端的解调器。在发信机中使用扩频码进行频谱扩展，在接收机中使用扩频码对扩频信号进行解扩。按照频谱扩展方式的不同，扩频通信可分为直接序列（DS）扩频、跳频（FH）、跳时（TH）等基本方式。直接序列扩频系统，简称直扩系统。在直接序列扩频系统中，将要发送的信息用伪随机（PN）序列扩展到一个很宽的频带上，信号功率分散在很宽的频带内；在接收端，用与发端扩展相同的伪随机序列对接收到的扩频信号进行相关处理，将信号带宽恢复到信息带宽，抑制干扰。在使用

7、跳频方式的扩频系统中，用伪随机序列控制载波频率在很宽的频率范围内跳变，在频率域以躲避方式对抗通信中的干扰。在跳时方式的扩频系统中，用伪随机序列控制信号发送时刻以及发送时间的长短。在时间域以躲避方式对抗通信中的干扰。除了这三种基本方式外，还可以使用上述几种扩频方式的组合，如跳频－直扩（FH/DS）、跳时－直扩（TH/DS）等。扩频通信技术最早起源和应用于军事通信，由于其良好的抗干扰和抗侦听能力，在军事通信，特别是战场通信中得到了广泛的应用。除了在