《基于MATLAB的扩频通信m伪随机序列产生》.docVIP

基于MATLAB的扩频通信m伪随机序列产生 姓 名： 学 号： 专业班级： 指导老师： 前言 扩展频谱通信（简称扩频通信）与光纤通信、卫星通信，一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式，它是指发送的信息被展宽到一个很宽的频带上，在接收端通过相关接收，将信号恢复到信息带宽的一种系统。采用扩频信号进行通信的优越性在于用扩展频谱的方法可以换取信噪比上的好处，即接收机输出的信噪比相对于输入的信噪比有很大改善，从而提高了系统的抗干扰能力。 在扩展频谱通信系统中，伪随机序列起着很重要的作用。在直扩系统中，用伪随机序列将传输信息展宽，在接收时又用它将信号压缩，并使干扰信号功率扩散，提高了系统的抗干扰能力；在跳频系统中，用伪随机序列控制脉冲发送的时间和持续时间。由此可见，伪随机序列性能的好坏是一个至关重要的问题。??? m序列是最常用的一种伪随机序列。它是最长线性反馈移位寄存器序列的简称。是由带线性反馈的移位寄存器产生的序列，并且具有最长的周期。??? 带线性反馈逻辑的移位寄存器设定各级寄存器的初始状态后，在时钟触发下，每次移位后各级寄存器状态会发生变化。观察其中一级寄存器（通常位末级）的输出，随着移位时钟节拍的推移会产生移位寄存器序列。它是一个周期序列，其周期不但与移位寄存器的级数有关，而且与线性反馈逻辑有关。此外，周期还与移位寄存器的初始状态有关。 摘要 本文阐述了扩展频谱通信技术的理论基础和实现方法，MATLAB由于其强大的功能而被广泛应用于很多工程领域。在扩频通信中通常的做法是用一扩频序列与信号相乘，从而得到频谱的扩展或压缩， 因而扩频序列的性能直接决定着通信质量。伪随机序列中的 m序列和 Gold 序列最常用作扩频序列。该文首先简单介绍了扩频通信的概念和原理、扩频序列以及m序列和 Gold序列的原理， 接着在 MATLAB中用 M语言编程实现m序列的产生和分析。仿真结果验证了该方法的正确性和可行性。 关键词： 伪随机序列； m序列； 扩频序列 目录 前言 1 摘要 2 第1章 扩频通信概述 4 1.1 扩频通信简介 4 1.1.1 扩频通信的概念 4 1.1.2 扩频通信的工作原理 5 1.1.3扩频通信的特征 5 1.2直接序列扩频—直接序列扩频通信技术特点 5 第2章 扩频序列 7 2.1直接序列扩频(DSSS) 7 2.1.1直接序列扩频简介 7 2.1.2直接序列扩频—直接序列扩频的优点 8 2.2 随机序列与伪随机序列 9 2.2.1伪随机序列 9 2.2.2伪随机序列特性 9 2.2.3 伪随机序列在扩频通信中的应用 10 第3章 m序列 11 3.1 m序列 11 3.2 m序列的互相关特性 13 3.3 MATLAB实现m序列程序 14 总结 15 参考文献 16 第1章 扩频通信概述 1.1 扩频通信简介 1.1.1 扩频通信的概念 所谓扩频通信，是扩展频谱通信的简称。它是指用来传输信息的射频带宽远大于信息本身带宽的一种通信方式，扩频通信系统的出现，被誉为是通信技术的一次重大突破。 通常的超短波通信（以 10瓦电台为例）能通20-30公里远，而伪码扩频设备10毫瓦即能通30 ?? 图1 扩频通信基本原理 -50公里。也就是说，扩频系统能带来30分贝以上的信噪比改善，使干扰的影响减少了1000倍以上。熟悉通信的人都知道，几十年来人们为信噪比的改善付出了极大的努力，要1分贝、1分贝的挖掘，2-3个分贝的突破已是很大贡献。而突破性的时刻到来，是 GPS信噪比的改善成为现实，这确实是一次巨大的飞跃，只就这一点已经可以说扩频通信是当代通信技术的新成就了。它对抗干扰影响具有重要作用，而且扩频通信还将带来一系列革命性的影响。 　　利用比原始信号（信源产生的信号）本身频带宽得多的射频信号的通信，全称是扩展频谱通信。在扩频通信系统中，发信端用一种特定的调制方法将原始信号的带宽加以扩展，得到扩频信号。收信端再对接收到的扩频信号加以处理，把它恢复为原来带宽的所要信号。 　　扩频信号带宽与原始信号带宽的比值，称为扩频通信系统的处理增益GP，它是扩频通信系统的重要参数。多数扩频通信系统的GP值远大于10。 1.1.2 扩频通信的工作原理 在发端输入的信息先调制形成数字信号,然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱,展宽后的信号再调制到射频发送出去。在接收端收到的宽带射频信号,变频至中频,然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩,再经信息解调,恢复成原始信息输出。可见,一般的扩频通信系统都要进行3 次调制和相应的解调。一次调制为信息调制,二次调制为扩频调制,三次调制