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移动通信 实验指导书 电子信息工程学院 2013 年 8 月 1 实验一 m 序列码产生及特性分析实验 一 实验目的 1．了解 m 序列的性质和特点； 2．熟悉 m 序列的产生方法； 3．了解 m 序列的 DSP 或 CPLD 实现方法。 二 实验内容 1．熟悉 m 序列的产生方法； 2．测试 m 序列的波形； 三 实验原理 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 序列在一定的周期内具有自相关特性。它的自相关特性和白噪声的自相关特性相似。 虽然它是预先可知的，但性质上和随机序列具有相同的性??。比如：序列中“0”码与“1” 码等抵及具有单峰自相关函数特性等。 1． m 序列的产生 m 序列是由带线性反馈的移存器产生的。结构如图： C0 C1 C2 C3 ... Cr 输出 an-1 an-2 an-3 ... an-r 图 1-1 反馈移位寄存器的结构 其中 an-i 为移位寄存器中每位寄存器的状态，Ci 为第 i 位寄存器的反馈系数。Ci＝1 表 示有反馈，Ci＝0 表示无反馈。 我们先给出一个 m 序列的例子。在图 1-1-1 中示出一个 4 级反馈移存器。若其初始状态 为（a3, a2 , a1 , a0 ）=（1，0，0，0），则在移位一次时，由 a3 和 a0 模 2 相加产生新的输 入 a4=1⊕0=1 新的状态变为（a4 , a3 , a2 , a1 ）=( 1, 1, 0, 0)这样移位 15 次后又回到初 始状态（1，0，0，0），不难看出，若初始状态为全“0”，即“0，0，0，0”，则移位后得到 的仍为全“0”状态。这就意味着在这种反馈移存器中应避免出现全“0”状态。不然移存器 的状态将不会改变。因为 4 级移存器共有 24=16 种可能的不同状态。除全“0”状态外，只 剩 15 种状态可用。即由任何 4 级反馈移存器产生的序列的周期最长为 15。 我们常常希望用尽可能小的级数产生尽可能长的序列。由上例可见，一般说来，一个 n 级反馈移存器可能产生的最长周期等于（2n –1）。我们将这种最长的序列称为最长线性反馈 移存器序列，简称 m 序列。 2 C3 输出 a3 a2 a1 a0 初始状态 1 0 0 0 1 1 0 0