科研训练报告--通信工程

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1、西安建筑科技大学华清学院课程设计（论文）课程设计（论文）课程名称：科研训练题目：基于Quartus设计实现15位的m序列发生器院（系）：机械电子工程系专业班级：通信工程1001姓名：XXX学号：2010060201XX指导教师：XXX2012年7月13日第19页共19页西安建筑科技大学华清学院课程设计（论文）西安建筑科技大学华清学院课程设计（论文）任务书专业班级：通信工程XXX学生姓名：XXXX指导教师（签名）：一、课程设计（论文）题目基于Quartus设计实现15位的m序列发生器二、本次课程设计（论文）应达到的目

2、的用Verilog语言产生15位的m序列三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等）1.掌握Verilog语言，熟悉使用Quartus软件进行仿真2.理解m序列的原理以及对应的硬件电路3.要求仿真结果正确，且有复位信号（低有效）对序列发生器进行复位四、应收集的资料及主要参考文献：[1]王金明，杨吉斌.《数字系统设计与VerilogHDL》.电子工业出版社[2]杨颂华，冯毛宫.《数字电子技术基础》.西安电子科技大学出版社五、审核批准意见教研室主任（签字）第19页共19页西安建筑科

3、技大学华清学院课程设计（论文）目录第一章绪论31.1研究此课题的目的31.2伪随机序列的应用和意义31.3伪随机序列研究现状41.4研究内容5第二章设计中基本知识的介绍52.1AlteraQuartusII介绍52.2Verilog-HDL硬件描述语言概述52.3m序列码发生器6第三章m序列生成单元的电路设计83.1系统组成83.2m序列发生器8第四章设计中用的各模块介绍94.1序列信号发生器原理94.2序列信号发生器的设计94.2.1反馈移位型序列信号发生器94.2.2计数型序列码发生器104.3移位寄存器11第

4、五章QuartusII115.1QuartusII的简介115.2QuartusII软件的功能125.3QuartusII软件的启动13第六章序列信号发生器的设计仿真实现146.1仿真146.2Verilog-HDL语言实现146.3仿真数据16第七章结论18参考文献19第19页共19页西安建筑科技大学华清学院课程设计（论文）第一章绪论1.1研究此课题的目的伪随机信号并非随机生成的信号，而是通过相对复杂的一定算法得出的有规律可循的变化信号。他具有良好的随机性和接近于白噪声的相关函数，并且有预先的可确定性和可重复性。

5、这些特性使得伪随机序列得到了广泛的应用。常用于跳频通讯和加密通讯。1.2伪随机序列的应用和意义[1]在通信加密中的应用m序列自相关性较好，容易产生和复制，而且具有伪随机性，利用m序列加密数字信号使加密后的信号在携带原始信息的同时具有伪噪声的特点，以达到在信号传输的过程中隐藏信息的目的；在信号接收端，再次利用m序列加以解密，恢复出原始信号。[2]在雷达信号设计中的应用第19页共19页西安建筑科技大学华清学院课程设计（论文）近年兴起的扩展频谱雷达所采用的信号是已调制的具有类似噪声性质的伪随机序列，它具有很高的距离分辨力

6、和速度分辨力。这种雷达的接收机采用相关解调的方式工作，能够在低信噪比的条件下工作，同时具有很强的抗干扰能力。该型雷达实质上是一种连续波雷达，具有低截获概率性，是一种体制新、性能高、适应现代高技术战争需要的雷达。采用伪随机序列作为发射信号的雷达系统具有许多突出的优点。首先，它是一种连续波雷达，可以较好地利用发射机的功率。其次，它在一定的信噪比时，能够达到很好的测量精度，保证测量的单值性，比单脉冲雷达具有更高的距离分辨力和速度分辨力。最后，它具有较强的抗干扰能力，敌方要干扰这种宽带雷达信号，将比干扰普通的雷达信号困难得

7、多。[3]在通信系统中的应用伪随机序列是一种貌似随机，实际上是有规律的周期性二进制序列，具有类似噪声序列的性质，在CDMA中，地址码都是从伪随机序列中选取的，在CDMA中使用一种最易实现的伪随机序列：m序列，利用m序列不同相位来区分不同用户；为了数据安全，在CDMA的寻呼信道和正向业务信道中使用了数据掩码（即数据扰乱）技术，其方法是用长度为2的42次方减1的m序列用于对业务信道进行扰码（注意不是扩频），它在分组交织器输出的调制字符上进行，通过交织器输出字符与长码PN码片的二进制模工相加而完成。1.3伪随机序列研究现

8、状迄今为止，人们获得的伪随机序列仍主要是PC（相控）序列，移位寄存器序列（m和M序列），Gold序列，GMW序列，级联GMW序列，Kasami序列，Bent序列，No序列。其中m序列是最有名和最简单的,也是研究的最透彻的序列。m序列还是研究其它序列的基础。它序列平衡，有最好的自相关特性，但互相关满足一定条件的族序列数很少(对于本原多项式的阶数小于等于13的m