m序列扩频码发生器伪码特性研究.docVIP

论文题目：m序列扩频码发生器及伪码特性研究 专业名称 通信与信息系统 学生姓名 张 伟 学号 119908007 2012年07月11日  摘　要：扩频码设计是扩频系统的关键技术,利用计算机实现伪随机码的生成和性能评估是扩频系统设计的必由之路。本文采用simulink仿真设计m序列发生器，并基于MATLAB平台编制了m序列的生成及性能评估程序，程序具有友好的用户接口。可以直接读取文献中提供的进制本原多项式，随即输出所需扩频码并进行自相关性和互相关性指标的评估分析。仿真结果验证了该方法的正确性、先进性和简洁性。 关键词：扩频码；MATLAB；m序列发生器；相关特性 Abstract: The design of spread spectrum code is the key technology of spread spectrum system, while the computer aided design is the only way of spread spectrum code design. Based on the simulink tool to design m-sequence generator, and Using MATLAB software, the generation and analysis programs for m-sequence is given. The programs serve as a friendly, feasible environment for users. The loctal primitive polynomial can be read by computer directly, and subsequently, the computer outputs the performance evaluation results of the code.The simulation results show the correctness, superiority and conciseness. Key words: Spread spectrum code; MATLAB; m-sequence generator; related performance 1 引言 扩频系统通过信息与扩频码相乘来实现扩频。扩频系统的抗干扰、必威体育官网网址、多址、 捕获与跟踪等都与扩频码的设计密切相关[2]，因此扩频码的生成和性能评估是扩频系统的关键核心技术，决定了系统的性能甚至成败。扩频系统对扩频序列的要求是：①尖锐的自相关特性，既每个扩频序列的自相关函数应该是一个冲激函数，即除零时延外，其值应处处为0；②每对扩频序列的互相关函数值应该处处为0尽可能小的互相关值；③足够多的序列数；④序列平衡性好；⑤工程上易实现。根据随机序列的特点，我们发现用纯随机序列作扩频码是最理想的。随机序列是具有白噪声统计特性的信号，可克服多径干扰实现有效和可靠的必威体育官网网址信息传输。但真正的随机序列是没有周期，无法复制的。更重要的是，这种不可复现性使得扩频通信无法完成。因为在扩频通信系统的接收机中为了解扩应当有一个同发送端扩频码同步的副本，系统必须复制出当初扩频时的那个扩频码，这样才能剥离载波，还原信息[3]。因此，在实际扩频通信中只能使用有周期的伪随机序列作为扩频码。伪随机序列一方面它是可以预先确定的，并且是可以重复地生产和复制的，一方面它又具有某种随机序列的随机特性。伪随机序列系列具有良好的随机性和接近于自噪声的相关函数，并且有预先的可确定性和可重复性。这些特性使得伪随机序列得到了广泛的应用，在扩展频谱系统中，常使用伪随机码来扩展频谱。扩频码中应用最广的是m序列、Gold序列，其它还有、截短m序列、M序列以及L序列和霍尔序列等。下面着重介绍一下m序列。 2 伪随机序列 通常产生伪随机序列(PN, Pseudo-random Number)的电路为一反馈移位寄存器，一个N级反馈移位寄存器由两部分组成：移位寄存器和反馈函数f。移位寄存器是一个位序列，每生成一位时，移位寄存器中所有的位都向右移一位，移出的位就是输出结果，左边空出的位由反馈函数对其他位进行运算后的结果填充。如图1所示。图中X1……Xn从左到右依序叫第1级，第2级，…，第n级移位寄存器，反馈函数f的输入端通过系数c1……cn与移位寄存器的各级状态相联(cn=0断或=1通)，输出通过反馈线作为X1的输入。移位寄存器在时钟的作用下把反馈函数的输出存入X1，在下一个时钟周期又把新的反馈函数的输出存入X1而把原X1的内容移入X2，依次循环下去，X