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东南大学信息学院_系统实验(通信组)_第六次实验综述
通信原理实验报告
姓名:
学号:
实验日期
扩频通信及码分多址
伪随机序列产生及特性研究
实验原理:
1. m序列产生及特性研究
m序列是最长线性反馈移存器序列的简称,是伪随机序列的一种。它是由带线性反馈的移存器产生的周期最长的一种序列。
m序列具有类似于随机序列的性质,归纳起来有下列三点:
1.平衡特性:随机序列中0和1的个数接近相等;
2.游程特性:把随机序列中连续出现0或1 的子序列称为游程。连续的0或1 的个数称为游程长度。随机序列中长度为1 的游程约占游程总数的1/2,长度为2的游程约占游程总数的1/22,长度为3的游程约占游程总数的1/23 ,…
3.相关特性:随机序列的自相关函数具有类似于白噪声自相关函数的性质,即单峰自相关函数特性。
m序列类似于随机序列,但不是真正随机序列,它的结构或形式是预先可以确定的,并且可以重复地产生和复制。m序列是由带线性反馈的移存器产生的。结构如图:
反馈移位寄存器的结构
2 GOLD序列产生及特性研究
m序列虽然性能优良,但同样长度的m序列个数不多,且m序列之间的互相关函数值并不理想(为多值函数)。1967年,R.Gold提出和讨论了一种新的序列,即Gold序列。这种序列有较为优良的自相关和互相关特性,构造简单,产生的序列数多,因而得到广泛的应用。
(1).m序列优选对
m序列优选对是指在m序列集中,其互相关函数最大值的绝对值满足下式的两条n阶m序列:
具体m序列优选对参考 m序列的反馈系数表部分。
(2).Gold序列的产生方法
Gold序列是m序列的组合序列,由同步时钟控制的两个码元不同的m序列优选对逐位模2加得到,其原理如下图所示。这两个序列发生器的周期相同,速率也相同,因而两者保持一定的相位关系,这样产生的组合序列与这两个子序列的周期也相同。当改变两个m序列的相对位移时,会得到一个新的Gold序列。Gold序列虽然是m序列模2加得到的,但它已不再是m序列,不过仍具有与m序列近似的优良特性,各个码组之间的互相关特性与原来两个m序列之间的互相关特性一样,最大的互相关值不会超过原来两个m序列间最大互相关值。Gold序列最大的优点是具有比m序列多得多的独立码组。
3 WALSH序列产生及特性研究
Walsh序列是正交的扩频序列。生成Walsh序列有很多种方法,通常是通过哈达码矩阵来产生Walsh序列。利用哈达码矩阵产生Walsh序列的过程是采用迭代的方法。
实验框图:
实验结果:
m序列观测及特性研究
m序列时域观测
序列1序列31000 0100 1011 0011 1110 0011 0111 0100000 1001 0110 0111 1100 0110 1110 101
m序列均衡性观测
我们可以看到“0”的个数为:15 “1”的个数为:16
我们可以得到“0”的个数和“1”的个数接近相同,其中“1”的个数比“0”少一。
m序列游程特性观测
游程长度12345游程个数84211
m序列移位相加特性观测
将序列1和序列2设置为相同的m序列,将4档开关设置为两组序列相加输出。结果如图3,结果为0,序列2向右移动3位相加,为一伪随机序列
(5).m序列自相关特性观测
从图中我们可以看出m序列,每个周期有一个单峰值,而且峰值比较干净,自相关性比较好
(6).m序列互相关特性观测
从图中我们可以看到,m序列的互相关性差,正交性强。
gold观测及特性研究
(1).gold序列时域观测
序列1:1000 0100 1011 0011 1110 0011 0111 010
序列2: 1000 0101 1010 1000 1110 1111 1001 001
我们可以看到生成的gold序列为:0000 0001 0001 1011 0000 1100 1110 011
(2).gold序列均衡性观测
我们可以看到“0”的个数为:19 “1”的个数为:12
我们可以得到“0”的个数和“1”的个数接近相同0。
(3).gold序列游程特性观测
游程长度12347游程个数63211我们可以看到,此gold序列为非平衡序列。
(4)gold序列自相关特性观测
我们可以看到,gold序列的自相关性输出峰值不纯净,所以自相关性不如m序列。
(5)gold序列互相关特性观测
我们可以看到,gold序列的互相关性比m序列要好。
WASLH观测及特性研究
WALSH序列时域观测
WALSH1WALSH20101 0101 0101 01010110 0110 0110 0110
WALSH序列均衡性观测
我们可以看到“0”的个数为:8 “1”的个数为:8
我们
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