哈工大扩频通信实验报告.doc

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1、HarbinInstituteofTechnology扩频通信实验报告课程名称：扩频通信实验题目：Gold码特性研究院系：电子与信息工程学院班级：通信一班姓名：学号：指导教师：迟永钢时间：2012年5月哈尔滨工业大学目录第1章绪论21.1引言21.2实验内容2第2章m序列实验32.1m序列相关概念32.1.1m码序列的定义32.1.2m码序列的自相关函数32.2m序列抽取结果分析42.2.1m码序列的抽取及反多项式42.2.2m码序列线性移位寄存器结构及相应序列6第3章m序列优选对实验103.1m序列优选对的查找103.1.1m序列优选对的定义103

2、.1.2m序列优选对的查找结果103.2m序列优选对的自相关及互相关函数14第4章Gold序列实验184.1Gold序列的定义184.2Gold序列的生成及特性184.2.1Gold序列生成结果184.2.2Gold码自相关及互相关特性244.3平衡Gold码相关实验274.3.1平衡Gold码的定义274.3.2平衡Gold码的判定27第5章总结295.1实验小结295.2实验心得29附录30第1章绪论1.1引言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

3、产生和重复，其相关函数接近白噪声的相关函数。m序列是目前广泛应用的一种伪随机序列，其在通信领域有着广泛的应用，如扩频通信，卫星通信的码分多址，数字数据中的加密、加扰、同步、误码率测量等领域。而Gold序列是m序列的复合码序列，由两个码长相等、码时钟速率相同的m序列优选对的模2和序列构成.每改变两个m序列相对位移就可得到一个新的Gold序列。本实验研究针对r=5级得m序列、Gold序列生成过程以及它们的自相关函数和互相关函数的特性，同时可挑出平衡Gold序列，从而分析以上集中序列的性质和应用。1.2实验内容1.以r=5145E为基础，抽取出其他的m序列

4、，请详细说明抽取过程；2.画出r=5的全部m序列移位寄存器结构，并明确哪些序列彼此是互反多项式；3.在生成的m序列集中，寻找出m序列优选对，请确定优选对的数量，并画出它们的自相关和互相关函数图形；4.依据所选取的m序列优选对生成所有Gold序列族，确定产生Gold序列族的数量，标出每个Gold序列族中的所有序列，并实例验证族内序列彼此的自相关和互相关特性；5.在生成的每个Gold序列族内，明确标出平衡序列和非平衡序列，并验证其分布关系。第2章m序列实验2.1m序列相关概念2.1.1m码序列的定义r级非退化的线性移位寄存器的组成如图2-1所示，r级线性

5、移位寄存器的反馈逻辑可用二元域GF（2）上的r次多项式来表示（2-1）式（2-1）称为线性移位寄存器的特征多项式。对于动态线性寄存器，其反馈逻辑也可以用线性移位寄存器的递归线性关系式来表示（2-2）图2-1r级线性移位寄存器以式（2-1）为特征多项式的r级线性移位寄存器所产生的序列。假设以GF（2）域上r次多项式（2-1）为特征多项式的r级线性移位寄存器所产生的非零序列{}的周期为，称序列{}是最长周期的r级线性移位寄存器序列，简称m序列。并且此r次特征多项式f(x)为r次本原多项式。m序列的最大长度决定于移位寄存器的级数，而码的结构决定于反馈抽头的

6、位置和数量。不同的抽头组合可以产生不同长度和不同结构的码序列。有的抽头组合并不能产生最长周期的序列。2.1.2m码序列的自相关函数自相关函数定义为，其中f(t)为捕获序列，也常用c(t)表示。互相关函数定义为，其中f(t)、g(t)为两个码序列。对二进制时间离散码序列，自相关函数和互相关函数的计算可简化如下:把两个码序列进行逐对和逐比特比较（模2加），则自相关（或互相关）值为一致比特数减不一致比特数，逐次改变从0-，则可得到自相关（或互相关）函数。如把相关值除以，称为归一化相关函数。显然，自相关函数的最大值为1。根据m序列的性质，得到其自相关函数：(

7、2-3)m序列自相关函数曲线，如图2-2所示：图2-2m码序列的自相关函数曲线2.2m序列抽取结果分析本次实验是应用MATLAB语言进行的仿真。2.2.1m码序列的抽取及反多项式（一）m序列的抽取以r=5145E为基础，N=31，所以Nc=31,gcd(N,q)=1，并且q<31。此外，u（q）=u(2iq)，因为m序列相同，只是相位不同，依据此方法，可以抽出所有的m序列。例如：q=1,2,4,8,16[32（mod）=1]所产生的序列均和q=1时是同样的。则下一个m序列，从q=3开始计算；直至所有的q<31都取遍了，就可得出所有的m序列。按上述原理

8、经编程可得：（1）r=5时：可知每一行都是同一m序列在不同相位的情况。当q=1，3，5，7，11，15时是不