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基于matlab的偽隨機序列性能分析畢業(yè)論文(參考版)

2025-06-30 18:41本頁面
  

【正文】 參考文獻(xiàn)[1] 張更新, 張杭. 衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2001: 7985.[2] 常永宇. CDMA無線定位技術(shù)及應(yīng)用[M]. 北京: 工業(yè)出版社, 2003: 7881.[3] 郝志勇, 王曉燕. 基于修正互補序列CDMA系統(tǒng)加修正原理及DSP實現(xiàn)[M]. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社, 2003: 313316.[4] 田日才. 擴頻通信[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2007: 7176.[5] 查光明, 熊賢祚. 擴頻通信[M]. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社, 2002: 97118.[6] 徐明遠(yuǎn), 邵玉斌. MATLAB仿真在通信與電子工程中的應(yīng)用[M]. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社, 2005: 100112.[7] 樊昌信, 曹麗娜. 通信原理(第6版) [M]. 北京: 國防工業(yè)出版社, 2010: 180400.[8] 趙黎利, 張曉林, 周凱. 通信原理(修訂版)[M]. 哈爾濱: 哈爾濱工程大學(xué)出版社, 2003: 114116.[9] 曾一凡, 李暉. 擴頻通信原理[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2005: 230.[10] 鄭志斌. 擴頻傳輸體制的幾個基本問題[M]. 福建: 廈門大學(xué)出版社, 1998: 3545.[11] 沈允春. 擴譜技術(shù)[M]. 北京: 國防工業(yè)出版社, 1995: 1769.[12] 劉樹棠. 現(xiàn)代通信系統(tǒng)(MATLAB版)[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2005: 313384.[13] 郭海燕, 畢紅軍. MATLAB在偽隨機碼的生成及仿真中的應(yīng)用[M]. 北京: 郵電出版社, 2004: 88100.[14] Marvin K. Simon. Spread Spectrum Comuunications Handbook[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2002: 1533.[15] 曾興斐, 裴昌幸. 偽隨機碼的相關(guān)特性對軟擴頻系統(tǒng)性能的影響[M]. 北京: 國防工業(yè)出版社, 1997: 121124.[16] 張葛祥, 李娜. MATLAB仿真技術(shù)與應(yīng)用[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2003: 5678.25。本文在擴頻通信系統(tǒng)中,對四種序列在加噪條件下的工作性能進(jìn)行了仿真分析。結(jié)論本文以四種在擴頻通信系統(tǒng)中常用的偽隨機序列為研究背景,通過對現(xiàn)有各種相關(guān)技術(shù)和系統(tǒng)的深入研究,比較了以m序列,gold序列,walsh序列和mW復(fù)合序列為代表的四種偽隨機序列相關(guān)特性,并在擴頻通信系統(tǒng)下,做了比較和分析,得出了一些結(jié)論,為擴頻通信系統(tǒng)以后的的工程應(yīng)用、理論設(shè)計提供了依據(jù)。從自相關(guān)和互相關(guān)圖像的比較可以得出:m序列有最好的自相關(guān)性,而walsh序列則有最好的互相關(guān)性,而mW復(fù)合序列則集合m序列良好的自相關(guān)性和walsh序列優(yōu)良的互相關(guān)性于一身,在偽隨機序列的應(yīng)用中,經(jīng)常選取m序列的自相關(guān)性和walsh序列的互相關(guān)性作為應(yīng)用對象,但由于walsh序列自身的自相關(guān)性非常差,所以很少單獨使用walsh序列,而是將其與其他序列復(fù)合使用,以集合二者的優(yōu)點,但需要注意的是,復(fù)合序列占用的空間較其余三種偽隨機序列要多出很多,選取時需考慮這點。圖47 gold序列互相關(guān)特性圖由圖48可知,復(fù)合序列圖像的曲線各波峰值非常平均,很明顯,復(fù)合序列繼承了walsh序列的良好的互相關(guān)特性。圖45 walsh序列互相關(guān)特性圖圖43中,m序列曲線波動較大,互相關(guān)性并不好。與自相關(guān)性圖像相同,在此處本文依舊采用統(tǒng)一歸一化后的圖像。圖44 復(fù)合序列的自相關(guān)特性圖 根據(jù)四幅圖像的比較可知,m序列的曲線中央波峰尖銳突出,除中央波峰外曲線平滑度相對較高,故而m序列的自相關(guān)特性最好,而復(fù)合序列則繼承了m序列的良好自相關(guān)特性,自相關(guān)特性同樣優(yōu)良。42 walsh序列自相關(guān)特性圖由圖43可見gold序列的中央波峰比較明顯,但顯然與m序列相比,最高波峰值和最低波峰值之比值略低,故其自相關(guān)性能略為遜色。由圖41可知,m序列波峰尖銳明顯,除中央波峰外,并無明顯波峰,自相關(guān)性良好。通過對mW復(fù)合序列的自相關(guān)函數(shù)和互相關(guān)函數(shù)的計算和分析,可以總結(jié)出以下特點:(1)mW序列的自相關(guān)函數(shù)和互相關(guān)函數(shù)是周期函數(shù),周期為兩子序列周期的乘積;(2)mW序列的自相關(guān)函數(shù)離散值與m序列和walsh序列的自相關(guān)函數(shù)滿足式311的關(guān)系;(3)mW序列的互相關(guān)函數(shù)的離散值與m序列和walsh序列的互相關(guān)函數(shù)滿足式312的關(guān)系;(4)序率相同的mw序列之間的相關(guān)性較強,序率不同的mW序列之間的相關(guān)性較弱;(5)由于m序列的引入,使mW序列的相關(guān)特性較之單純的walsh序列的相關(guān)特性大為改良。設(shè)m序列的周期為M,walsh序列的周期為N,可得下式: (311)式中 ——序數(shù)為k的mW序列的自相關(guān)函數(shù);——表示m序列的自相關(guān)函數(shù);——序數(shù)為k的walsh序列的自相關(guān)函數(shù)。復(fù)合序列擴頻是兩種不同速率的正交序列進(jìn)行復(fù)合,然后再與基帶信息序列相乘而形成擴頻信號,這樣的擴頻方式具有一個顯著的特點,即通過改變某一個正交序列的參數(shù),就能控制擴頻信號的頻譜結(jié)構(gòu),可以在整個擴頻范圍內(nèi)有選擇的使用期中某一部分頻譜,因而可以避開單頻干擾和部分頻帶干擾,克服遠(yuǎn)近效應(yīng)的影響,本文采用m序列和walsh序列進(jìn)行復(fù)合,從而構(gòu)成mW復(fù)合序列。正向鏈路的一個重要特點是使用walsh碼。此外,walsh碼生成容易, 應(yīng)用方便。 walsh序列和mW序列walsh序列由于本身結(jié)構(gòu)簡單,相關(guān)性能相對較差,故而很少單獨應(yīng)用于擴頻通信系統(tǒng)當(dāng)中,而是常用于與其他偽隨機序列復(fù)合使用,復(fù)合后的序列兼容了兩個序列的優(yōu)良性能,本節(jié)以m序列和walsh序列復(fù)合而成的mW序列為例論述其相關(guān)性能。偽隨機序列的相關(guān)系數(shù)的計算方法基本相同,因此,Gold碼的相關(guān)性系數(shù)的計算實現(xiàn)不管是從理論上還是從方法上都和m序列的基本相同。并且它的取值有一定的規(guī)律性,當(dāng)n為奇數(shù)時Gold碼序列族中約有一半的碼序列的互相關(guān)函數(shù)值是1/p,而當(dāng)n為偶數(shù)時,卻有75℅的碼序列的互相關(guān)函數(shù)值為1/p。 (310)Gold碼的互相關(guān)特性:Gold序列具有良好的互相關(guān)特性,Gold碼的互相關(guān)函數(shù)值小于等于形成它的兩個原m序列優(yōu)選對的互相關(guān)函數(shù)值。式(310)給出了在n為不同值時t的計算公式??梢钥闯?,Gold序列的自相關(guān)系數(shù)共有4個取值。 (39)式中 p——Gold碼的碼長度,且滿足p=。當(dāng)m序列發(fā)生器的基數(shù)n為奇數(shù)時,平衡Gold碼和非平衡Gold碼出現(xiàn)的概率各占二分之一;當(dāng)n為偶數(shù)時(但不為4的倍數(shù))時,平衡碼出現(xiàn)的概率是75℅,非平衡碼出現(xiàn)的概率為25℅。 Gold序列發(fā)生原理方框圖 Gold碼的性質(zhì)平衡性:前面我們已經(jīng)對Gold碼的這個性質(zhì)有所涉及,但限于論文的整體性,在此,重新說明一下。否則位數(shù)不同的m序列將無法進(jìn)行模2加。圖34中的兩個m序列發(fā)生器產(chǎn)生的兩個m序列必須是m序列優(yōu)選對,并且兩個m序列發(fā)生器要同時鐘控制即碼元速率要相同。 Gold碼的產(chǎn)生在上一節(jié),已經(jīng)對Gold碼的產(chǎn)生原理做了一些簡單的論述,了解了Gold碼是由兩個碼長相同、碼時鐘速率相同的m序列優(yōu)選對模二加和產(chǎn)生。有所不同的是選優(yōu)選對每計算一次結(jié)果就和判別條件做一次比較,若滿足條
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