基于Matlab的m序列发生器的设计

基于Matlab的m序列发生器的设计 软件工程实践报告 题名称目： 基于 Matlab的m序列发生器的设计 姓 名： 专 业： 班级学号： 伪随机信号既有随机信号所具有的优良的相关性,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被识别和分离出来,又可以方便地产生和重 复,其相关函数接近白噪声的相关函数, 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中的一种 伪随机序列具有可确定性、可重复性,易于实现相关接受或匹配接受,故有很好的抗干扰性能. 因此伪随机序列在相关辩识、 伪码测距、导航、遥控遥测、扩频通信、多址通信、分离多径、误码测试、线形系统 测量、数据加扰、信号同步等方面均有广泛的应用. m 序列是一类重要的伪随机序列,最早应用于扩频通信. 可以通过移位寄存器,利用MATLAB编程产生m序列。 关键词: 伪随机序 m 序列 移位寄存器 仿真 ????????????????????????????????????????????1 m 2.1 一???????????????????????????????????????????????????2 2.2 方案二???????????????????????????????????????????????????2 m 3.1 m 序列的原理、结构及产生?????????????????????????????????4 3.2 m序列的基本性质?????????????????????????????????????????5 m 4.1 m序列程序??????????????????????????????????????????????????6 4.2 输入本原多项式产生m序列????????????????????????????????????6 ?????????????????????????????????????8 ???????????????????????????????????????????????????????????????9 ??????????????????????????????????????????????????????????10 (1) 了解m序列的基本特性（游程特性） (2) 了解移位寄存器序列 (3) 利用移位寄存器方法在Matlab中生成m序列 - 1 - m 2.1 方案一 编程实现m 序列 MATLAB编程非常简单，无需进行变量声明，可以很方便的实现m序列。 2.2 方案二 图2.2 Simulink 实现m 序列 Simulink 实现m 序列 (如图2.2所示) Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分 析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作， 就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和清晰及仿真精细、贴近 实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和 数字信号处理的复杂仿真和设计。 通过比较方案一和方案二，发现方案一的优点具有通用性，其中mserises.m相当于一个通项，根据具体的本原多项式调用它即可，而方案二利用MATLAB的simulink - 2 - 直接搭建模块，在移位寄存器较少时利用此方法极为简单，可是当移位寄存器的数量 增多时，要搭建那么多的模块就显得很繁琐，缺乏通用性，因此本次课程设计选择方 案一. - 3 - m 3.1 m m 序列是最长线性反馈移位寄存器序列的简称，m 序列是由带线性反馈的移位寄存器产生的. 由n级串联的移位寄存器和和反馈逻辑线路可组成动态移位寄存器，如果反馈逻 辑线路只由模2和构成，则称为线性反馈移位寄存器。 带线性反馈逻辑的移位寄存器设定初始状态后，在时钟触发下，每次移位后各级 寄存器会发生变化。其中任何一级寄存器的输出，随着时钟节拍的推移都会产生一个 序列，该序列称为移位寄存器序列。 n级线性移位寄存器的如图 3.1所示： ,,,, c,1n c,10cccc123n,1 输出 aaaaan,2n,1n,310 图3.1 n级线性移位寄存器 CC图中示反馈线的两种可能连接方式，=1表示连线接通，第n-i级输出加入ii反馈中；C=0表示连接线断开，第n-i级输出未参加反馈。 i 因此，一般形式的线性反馈逻辑表达式为 n aCaCaCaCa,,,,,(mod 2) nnnnini,11220,,,i,1 将等式左面的aaCaC,,(1)移至右面，并将代入上式，则上式可改写为 nnn00n 0,Ca in,,1i,0 定义一个与上式相对应的多项式 niFxCx(), i,i,0其中x的幂次表示元素的相应位置。式称为线性反馈移位寄存器的特征多项式， 特征多项式与输出序列的周期有密切关系.当F(x)满足下列三个条件时，就一定能产生m序列： (1) F(x)是不可约的，即不能再分解多项式； (2) F(x)可整除pnx，1p,,21,这里; - 4 - q(3) F(x)不能整除x，1，这里q资料

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