第11组基于Matlab的m序列仿真.docVIP

《移动通信》课程项目报告 题目：基于MATLAB的m序列仿真 专业班级 电子信息0121208班 组 长 周易德 组 员 叶子源 组 员 胡 楗 指导教师 李兆玉 提交日期 2015年6月15日 成 绩 课程设计任务分配表 序列 学号 姓名 设计任务 1 2012214709 周易德 程序代码编写 PPT制作 2 2012214832 叶子源 筛选和整理资料 部分论文编写 3 2012210348 胡 楗 仿真结果验证 部分论文编写 目 录 一、设计目的 1 二、设计要求和设计指标 1 三、设计内容 1 3.1 伪随机码 1 3.2 m序列的定义 2 3.3 m序列的生产 3 3.4 m序列的性质 3 3.4.1平衡性 4 3.4.2游程特性 4 3.4.3自相关特性 5 3.4.4功率谱与噪声类似 6 3.4.5 互相关特性 6 3.5 m序列的应用 7 3.5.1 CDMA IS-95的前向信道 9 3.5.1 CDMA IS-95的反向信道 9 四、 9 五、总结 9 六、主要参考文献 9 附录1程序清单 11 附录2 m序列本原多项式表 16 一、设计目的 我们想通过本次课程设计提高自己对移动通信的认识，熟练Matlab软件的使用，锻炼发现问题解决问题的能力，最终提示我们的自学能力。具体来讲，本次课程设计将通过Matlab对m序列的生产方法和性质进行深刻的讨论，需要我们去了解m序列的生产和性质。 二、设计要求和设计指标 设计要求： 了解m序列的定义和其背后的意义 通过Matlab生产m序列 验证m序列主要性质 讨论m序列的主要性质在扩频中的作用 设计指标： 能通过Matlab生产任意长度的m序列 讨论任意长度m序列的均衡性、游程性、自相关特性、互相关特性等主要性质 三、设计内容 3.1 伪随机码 伪随机（或伪噪声，Pseudorandom Noise，PN）码序列是一种常用的地址码，它具有与白噪声类似的自相关性质的0和1所构成的编码序列。伪随机码序列具有类似于随机序列的基本特性，是一种貌似随机但实际上是有规律的周期性二进制序列。如果发送数据序列经过完全随机性的加扰，接收机就无法恢复原始序列。在实际系统中使用的是一个足够随机的序列，一方面这个随机序列对非目标接收机是不可识别的，另一方面目标接收机能够识别并且很容易同步地产生这个随机序列。 在通信系统中，如果发送数据序列经过完全随机性的序列加扰，接收机就无法恢复原始序列。在实际系统中使用的是一个足够随机的伪随机序列，一方面这个伪随机序列对非目标接收机来说像噪声一样是不可识别的，另一方面目标接收机能够识别并且很容易同步地产生这个伪随机序列，用来解扰。 3.2 m序列的定义 m序列的全名叫做最长线性反馈移位寄存器序列。顾名思义，m序列的定义与线性反馈移位寄存器有关。图2-1即是一个线性反馈移位寄存器的一般形式。其特点是有个移位寄存器；左边输入右边输出；某些寄存器的值通过模二加后反馈给输入级。 图 2-1 m线性反馈移位寄存器 对于一个n级线性反馈移位寄存器来说，最多可以有2^n 个状态，对于一个线性反馈移位寄存器来说，全“0”状态不会转入其他状态，所以线性移位寄存器的序列的最长周期为 2^n-1。当n级线性移位寄存器产生的序列的周期为最长周期2^n-1时，则称输出的序列为n级m序列或n位m序列。 图 2-2 m序列[2,5]的线性反馈移位寄存器 图2-2中就是simulink中一个5级线性反馈移位寄存器有五个寄存器首尾相接，构成一个5级移位寄存器。左数第二个和第五个的值模二加后反馈到第一个寄存器。寄存器个数和反馈线的位置能唯一确定一个线性反馈移位寄存器。我们将反馈线的位置称为抽头位置，上图中抽头位置为[2,5]。因此我们可以用一个一维数组来表示反馈线接头位置，此外反馈连接方式也可用特征多项式多项式 f ( x )表示，即f(x)=1+x^2+x^5。 为了获得一个m序列，反馈线的连接方式不是随意的。对给定的寄存器级数m，要去寻找能够产生m序列的抽头位置集合，是一个复杂的数学问题。为了解决这个问题，我们尝试使用最简单最粗暴的方法寻找3-42位m序列的特征多项式。从定义出发，我们编写了个小程序，程序分两部走： 1.要寻找出特征多项式，首先要找到当有m个寄存器时，所有的抽头组合。 2.去验证这些组合是否可以生产m序列。从定义上可以看出，寄存器状态在2^n-1个周期后才回到初状态就是m序列。 根据以上方法，我们编写了一个时间复杂度极高的小程