伪随机码led灯报告

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1、西南科技大学现代通信网课程设计报告课程名称：通信系统课程设计设计名称：基于单片机的LED亮灭“伪随机”控制系统姓名：学号:班级：指导教师：课程设计指导组起止日期：2017.5.27-2017.6.292西南科技大学信息工程学院制2课程设计任务书学生班级：学生姓名：学号：设计名称：基于单片机的LED亮灭“伪随机”控制系统起止日期：2017.5.27-2017.6.29指导教师：课程设计指导组设计要求：系统结构如图所示，要求，单片机内预先植入一个伪随机序列发生器，每次复位后，以初始状态开始生成伪随机码，并控制8bitLED的亮灭。序列初始状态通

2、过串口可配置；序列级数不小于4级；输出数据率不低于10bit/s；扩展部分：（1）自行开发PC端控制软件（界面中实现至少8种初始状态选择、端口选择，速率默认19.2k，其他参数默认，不能做在界面可选）。方向设计学生日志时间设计内容5.27-6.3分析了解伪随机序列产生原理及算法。6.3-6.14分析了解51单片机各引脚功能和控制口。6.15-6.16分析了解其晶振模块时钟编写规则。6.16-6.19在Keil上编写c语言代码，画Proteus电路图，观察效果6.19-6.24修改代码和电路图，用自己的单片机观察效果。6.24-6.27领取老

3、师发放的单片机，焊接相对电路引脚。6.28-6.29在实物上调试，确定最终结果。12基于单片机的LED亮灭“伪随机”控制系统一、摘要（150-250字）近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。本次设计的LE

4、D亮灭“伪随机”控制系统，利用单片机控制发光二极管的亮灭，伴以伪随机序列有着很好的实际意义。关键词：单片机；LED；控制系统；伪随机码二、设计目的和意义通过利用keil，熟悉protues仿真工具，并且通过课程设计来更好地掌握课本相关知识，本设计主要难点在于产生伪随机数，即是m序列。m序列是最长线性移位寄存器序列的简称，是一种伪随机序列、伪噪声(PN)码或伪随机码。研究伪随机码的意义有三点，是这中码看上去像随机的码,就跟噪音一样,不好破解,保密性高；二是伪随机序列的码片宽度越窄,测距精度就越高.同时，采用伪随机生成的DSSS抗干扰能力大为增

5、强；三是使用伪随机码容易调制与解调。而已研究发现，伪随机信号的特征及伪随机信号产生的方法,得出了用伪随机信号代替白噪声信号辨识钻柱系统脉冲响应的结论。三、设计原理（一）伪随机码背景：伪随机序列的理论与应用研究大体上可以分成三个阶段:(1)纯粹理论研究阶段(1948年以前)；(2)m序列研究的黄金阶段(1948-1969)；(3)非线性生成器的研究阶段(1969-)。1948年以前，学者们研究伪随机序列的理论仅仅是因为其优美的数学结构。最早的研究可以追溯到1894年，作为一个组合问题来研究所谓的DeBruijn序列；上世纪30年代，环上的线性

6、递归序列则成为人们的研究重点。1948年Shannon信息论诞生后，这种情况得到了改变。伪随机序列己经被广泛的应用在通信以及密码学等重要的技术领域。Shannon证明了“一次一密”是无条件安全的，无条件保密的密码体制要求进行保密通信的密钥量至少与明文量一样大。因此在此后的一段时间内，学者们一直致力于研究具有足够长周期的伪随机序列。如何产生这样的序列是20世纪50年代早期的研究热点。线性反馈移位寄存器(LFSR)序列是这个时期研究最多的，因为一个n级LFSR可以产生周期为的最大长度序列，而且具有满足Golomb随机性假设的随机特性，通常称之为

7、m序列。这段时期的研究奠定了LFSR序列的基本理论和一些经典结论。但是，在1969年Massey发表了“移位寄存器综合与BCH译码”12一文，引发了序列研究方向的根本性变革，从此伪随机序列的研究进入了构造非线性序列生成器的阶段。Berlekamp-Massey算法(简称B-M算法)指出:如果序列的线性复杂度为n，则只需要2n个连续比特就可以恢复出全部的序列。从这个结论可以看出m序列是一种“极差”的序列，它的线性复杂度太小，因而不能够直接用来做流密码系统的密钥流序列。从这里还可以看到仅仅靠Golomb的三个随机性假设来评测序列是不够的，还需要

8、其它的一些指标。此后直到今天，密码学界的学者们一直在努力寻找构造“好”的伪随机序列的方法。（一）伪随机码简介：结构可以预先确定，可重复产生和复制，具有某种随机序列随机特性的序列码