WALSH码产生与特性分析实验.doc

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)：1 1 1 1 Wh(0)：1 －1 1 －1 Wh(0)：1 1 －1 －1 Wh(0)：1 －1 －1 1 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码可以由图所示的电路框图产生： 图 1 WALSH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.mdl) WALSH1…WALSH8的Sample Time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1 walshtemp1=sigexpand(walsh1,N_sample); %码元扩展 walshx1=conv(walshtemp1,gt); %码元成形 …… walsh8=walsh8 %输出walsh码8 walshtemp8=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))); axis([0 61 -0.5 1.5]); title(walsh1波形); …… subplot(5,2,8); plot(t,walshx8(1:length(t))); axis([0 61 -0.5 1.5]); title(walsh8波形); subplot(5,2,9); stem(1:61,swalsh(15:75)); axis([0 61 -1.5 1.5]); title(walsh1自相关波形); subplot(5,2,10); stem(1:61,dwalsh(15:75)); axis([0 61 -1.5 1.5]); 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) begin if rising_edge(g_clk) then counter=counter+1; walsh0=walsh(0); walsh1=walsh(1); w