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1、实验二WALSH码产生实验一、实验目的1、掌握WALSH码产生的原理和WALSH码的特性。2、掌握WALSH码的产生和特性分析的软件仿真。3、掌握WALSH码的硬件产生方法。二、预习要求1、掌握WALSH码的产生原理和特性。2、熟悉matlab的应用和仿真方法。3、熟悉Quatus的应用和FPGA的开发方法。三、实验原理1、WALSH码简介WALSH函数集是完备的非正弦型正交函数集，相应的离散WALSH函数简称为WALSH序列或WALSH码，可由Hadamard矩阵的行（或列）构成。二阶Hadamard矩阵
2、为：高阶Hadamard矩阵可以由以下递推公式构成：其中：N=2m，m＝1，2，……例如：N阶Hadamard矩阵的通式可以表示为：由Hadamard的行（或列）构成WALSH序列。例如由H4的行（列）构成的长度为4（即包含4个元素）的WALSH序列为：Wh(0)：1111Wh(0)：1－11－1Wh(0)：11－1－1Wh(0)：1－1－11长度为N的WALSH序列可以表示为N维向量：[hi1hi2……hiN]，i＝1，2，…..N对应的(i－1)号WALSH函数可以表示为：其中：称为码片波形。WALSH
3、码可以由图所示的电路框图产生：WALSH序列输出2分频2分频2分频模2加非C1C2CnCP图1WALSH序列产生电路框图2、WALSH码的性质正交码的重要作用之一用作同步码分多址系统的地址码。它具有以下性质：(1)在[0,1)区间正交；(2)除了第一个序列外，其他WALSH序列的均值为0；(3)两个WALSH序列相乘可以得到一个新的WALSH序列；(4)WALSH序列是完备的，即长度为N的WALSH序列集里有N个相互正交的WALSH序列；四、WALSH码产生和特性分析1、建立仿真文件(wlashsim.md
4、l)WALSH1…WALSH8的SampleTime均设置为1/10；index分别设置为0,…,7。2、生产程序文件sim('walshsim');len=length(walsh1);N=8;N_sample=64;gt=ones(1,N_sample);%每码元对应的载波信号walsh1=walsh1'%输出walsh码1walshtemp1=sigexpand(walsh1,N_sample);%码元扩展walshx1=conv(walshtemp1,gt);%码元成形……walsh8=walsh8
5、'%输出walsh码8walshtemp8=sigexpand(walsh8,N_sample);%码元扩展walshx8=conv(walshtemp8,gt);%码元成形swalsh=conv(1-2*walsh1,1-2*walsh1(N:-1:1))/N;dwalsh=conv(1-2*walsh1,1-2*walsh2(N:-1:1))/N;t=0:1/N_sample:len-1/N_sample;figure(1)subplot(5,2,1);plot(t,walshx1(1:length(t
6、)));axis([061-0.51.5]);title('walsh1波形');……subplot(5,2,8);plot(t,walshx8(1:length(t)));axis([061-0.51.5]);title('walsh8波形');subplot(5,2,9);stem(1:61,swalsh(15:75));axis([061-1.51.5]);title('walsh1自相关波形');subplot(5,2,10);stem(1:61,dwalsh(15:75));axis([061-1
7、.51.5]);title('walsh1和walsh2互相关波形');3、输出WALSH波形五、本实验的walsh码产生方法1、输出WALSH码process(g_clk)beginifrising_edge(g_clk)thencounter<=counter+1;walsh0<=walsh(0);walsh1<=walsh(1);walsh2<=walsh(2);walsh3<=walsh(3);walsh4<=walsh(4);walsh5<=walsh(5);walsh6<=walsh(6);wa
8、lsh7<=walsh(7);endif;endprocess;process(counter)begincasecounteriswhen"000"=>walsh<="11111111";when"001"=>walsh<="01010101";when"010"=>walsh<="00110011";when"011"=>walsh<="10011001";when"100"=>walsh<="0000111
