【正文】 fF ftj π2)()( ????? dfefFtf ftj π2)()( （ 11） 函數(shù) )(tf 的傅立葉變換存在的充分條件是 )(tf 滿(mǎn)足狄里赫萊 (Dirichlet)條件，或在區(qū)間 (∞ ， +∞) 絕對(duì)可積，即 dttf???? )( 必須為有限值。承載各種信息 (如語(yǔ)音、圖象、數(shù)據(jù)等 )的信號(hào)一般都是以時(shí)域來(lái)表示 的，即表示為一個(gè)時(shí)間的函數(shù) )(tf 。 擴(kuò)頻通信是擴(kuò)展頻譜通信的簡(jiǎn)稱(chēng)。 擴(kuò)展頻譜通信由于具有很強(qiáng)的抗干擾能力，首先在軍用通信系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。在模擬通信系統(tǒng)中，傳輸可靠性是用整個(gè)系統(tǒng)的輸出信噪比來(lái)衡量的?？煽啃跃褪怯脕?lái)衡量收到信息與發(fā)出信息的符合程度。 可靠性，是指通信系統(tǒng)可靠地傳輸信息。顯然，信道復(fù)用程度越高，系統(tǒng)傳輸信息的有效性就越好。這個(gè)問(wèn)題是討論怎樣以最合理、最經(jīng)濟(jì)的方法傳輸最大數(shù)量的信息。 9 2．?dāng)U頻通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介 基本概念 通信 理論和通信技術(shù)的研究，是圍繞著通信系統(tǒng)的有效性和可靠性這兩個(gè)基本問(wèn)題展開(kāi)的，所以信息傳輸?shù)挠行院涂煽啃允窃O(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)一個(gè)通信系統(tǒng)性能的主要指標(biāo)。實(shí)際應(yīng)用的 CDMA 通信系統(tǒng)采用復(fù)合擴(kuò)頻技術(shù)，即用正交碼 (Walsh 函數(shù)序列， OVSF 碼族 )作為信道化碼來(lái)區(qū)分小區(qū)、用 Gold序列或 M 序列作為擾碼來(lái)區(qū)分用戶(hù)。迄今為止，世界各國(guó)的學(xué)者在偽隨機(jī)序列的設(shè)計(jì)與選擇方面己做了大量的工作，例如，由 m 序列優(yōu)選對(duì)生成的 Gold 序列己被用作第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中 WCDMA 的擴(kuò)頻碼；以及通過(guò)對(duì) m序列添加一個(gè)全“ 0”狀態(tài)得到的 M 序列和 m 序列也已被用作第三代移動(dòng)通 8 信系統(tǒng)中 CDMA2021 的擴(kuò)頻碼。作為 CDMA 的基礎(chǔ)技術(shù)之一的 PN碼的選擇和產(chǎn)生也是倍受業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的，如何找到易生成且相關(guān)特性好的 PN 碼成為研究人員追求的目標(biāo)之一。從理論上說(shuō)，獨(dú)立、均勻分布的隨機(jī)序列是擴(kuò)頻碼的理想模型，然而它由于不易產(chǎn)生、無(wú)法時(shí)實(shí)分發(fā)等缺陷而被認(rèn)為難以在實(shí)際的 CDMA 系統(tǒng)中應(yīng)用。 在 CDMA 系統(tǒng)的眾多用戶(hù)都工作在同一時(shí)間同一頻段內(nèi)，系統(tǒng)給各個(gè)用戶(hù)分配一個(gè)唯一的擴(kuò)頻碼來(lái)進(jìn)行頻譜的擴(kuò)展，在發(fā)送和接收時(shí)，系統(tǒng)更是利用各地址碼之間的互相關(guān)特性值來(lái)區(qū)分不同的用戶(hù)。雖然第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)中， GSM 系統(tǒng)仍占有很大的市場(chǎng)份額。自美國(guó) Qualm 公司提出在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中應(yīng)用碼分多址 (Code Division Multiple Access，簡(jiǎn)稱(chēng) CDMA)技術(shù)的系統(tǒng) 7 實(shí)現(xiàn)方案至今， CDMA 通信系統(tǒng)相對(duì)于其它無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)在客戶(hù)容量和高質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越顯現(xiàn)出來(lái)。 [關(guān) 鍵 詞 ] 偽隨機(jī)序列 m 序列 移位寄存器 4 Design of the pseudorandom sequence generator based on matlab [Abstract] pseudorandom sequence code more and more get people39。本文主是對(duì)基于 matlab 的偽隨機(jī)序列發(fā)生器的設(shè)計(jì)，及其利用 matlab 軟件對(duì)其進(jìn)行仿真和利用 simulink 對(duì)其仿真性能的研究，主要闡述了擴(kuò)頻系統(tǒng)中 m 序列和 gold 序列的產(chǎn)生 。 1 計(jì)算機(jī)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 院 (系 ) 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 一、課程設(shè)計(jì)題目 基于 matlab 的偽隨機(jī)序列發(fā)生器的設(shè)計(jì) 二、課程設(shè)計(jì)工作自 2021 年 10 月 27 日 起至 2021 年 11 月 22 日止 三、課程設(shè)計(jì)進(jìn)行地點(diǎn) : 四、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求： 要求完成七級(jí) m 序列發(fā)生器的設(shè)計(jì)（本原多項(xiàng)式自定）； 要求完成五級(jí) gold 序列發(fā)生器的設(shè)計(jì)（本原多項(xiàng)式自定）； 采用 matlab 實(shí)現(xiàn)，并對(duì)其進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行； 要求能清楚觀察到穩(wěn)定 的序列。 2 指 導(dǎo) 教 師 系 (教 研 室 ) 通 信 工 程 系 接受任務(wù)開(kāi)始執(zhí)行日期 2021 年 10 月 27日 學(xué)生簽名 3 基于 matlab的偽隨機(jī)序列發(fā)生器的設(shè)計(jì) [摘要 ]偽隨機(jī)序列碼越來(lái)越受到人們的重視，被廣泛用于導(dǎo)彈、衛(wèi)星、飛船軌道測(cè)量和跟蹤、雷達(dá)、導(dǎo) 航、移動(dòng)通信、保密通信和通信系統(tǒng)性能的測(cè)量以及數(shù)字信息處理系統(tǒng)中。在第一部分中介紹了課題研究的背景，第二部分中介紹了擴(kuò)頻系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，第三部分介紹了 m 序列和 Gold 序列產(chǎn)生的原理和方法，第四部分利用 matlab 和 simulink對(duì)其進(jìn)行仿真。s attention, is widely used in missiles, satellites, spacecraft orbit measurement and tracking, radar, navigation, mobile munications, and the measurement of the performance of the munication security and munication system of digital information processing system. In this paper, the main is to the design of pseudorandom sequence generator based on matlab, and the use of matlab simulation and the use of simulink software to the study of the simulation performance, mainly expounds the m sequence and gold sequence in spread spectrum system. In the first part introduces the research background, the second part introduces the related knowledge of spread spectrum system, in the third part introduces the m sequence and Gold sequence principle and method of the fourth part carries on the simulation using matlab and simulink. [key words] pseudo random sequence m sequence shift register 5 目錄 1．引言 ....................................................... 6 ............................................. 6 2．?dāng)U頻通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ............................................. 9 ................................. 9 基本概念 ............................................... 9 數(shù)學(xué)模型 ............................................. 14 ...................................... 18 ............................................ 20 ................................ 21 序列 ...................................................... 21 序列的定義 ................................................. 21 序列的原理 ................................................. 23 序列的性質(zhì) ................................................. 27 序列 ................................................... 30 Gold 序列的產(chǎn)生原理 ......................................... 31 Gold 序列的性質(zhì) ............................................. 32 5. MATLAB 仿真實(shí)現(xiàn) ........................................... 33 MATLAB 軟件介紹 ............................................. 33 6 m 序列的仿真及分析 .......................................... 35 程序分析 .............................................. 35 simulink 分析 ......................................... 38 Gold 的仿真及分析 ........................................... 39 程序分析 .............................................. 39 simulink 分析 ......................................... 40 ........................................................ 41 .................................................... 42 附錄 ......................................................... 44 附錄 A .......................................................... 44 附錄 B .......................................................... 47 1．引言 移動(dòng)通信由于具有時(shí)實(shí)性、機(jī)動(dòng)性、具有不受時(shí)空限制等特點(diǎn)，己經(jīng)成為一種深受人們歡迎的通信方式，并融入了現(xiàn)代生活當(dāng)中。在短短的 二、三十年中，移動(dòng)通信系統(tǒng)已從第一代的模擬蜂窩系統(tǒng)發(fā)展到第二代全球數(shù)字移動(dòng)電話(huà)蜂窩系統(tǒng) (2G)，目前己經(jīng)開(kāi)始向第三代寬帶多媒體蜂窩系統(tǒng) (3G)發(fā)展，并且處于第二代和第三代之間的 已經(jīng)趨于成熟。但是，因?yàn)榫哂袀坞S機(jī)編碼調(diào)制和信號(hào)相關(guān)處理兩大特點(diǎn)而使 CDMA 通信方式具有抗干擾、抗噪音、抗多徑衰落、能在低功率譜密度下工作、有保密性、可多址復(fù)用和任意選址、可高精度測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，使 CDMA 技術(shù)成為第三代移動(dòng)通信和個(gè)人通信系統(tǒng)的核心技術(shù)，以擴(kuò)頻理論為基礎(chǔ)的 CDMA 技術(shù)已成為當(dāng)前移動(dòng)通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。因此，擴(kuò)頻碼的特性直接影響到 CDMA 系統(tǒng)的捕獲同步性能、抗干擾性能和多址能力。 CDMA 自其理論提出到投入商業(yè)營(yíng)運(yùn)、直至稱(chēng)為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心技術(shù)，一直 是通信領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)。為此，人們?cè)O(shè)計(jì)了各種確定性的偽隨機(jī)序列來(lái)代替隨機(jī)序列作為擴(kuò)頻碼。 m 序列、 Gold 序列等線(xiàn)性 序列多由線(xiàn)性移位寄存器所產(chǎn)生，有易于實(shí)現(xiàn)、具備較好的相關(guān)特性等優(yōu)點(diǎn)。 因此，本文所研究的 m序列和 Gold 序列，在擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，通過(guò) Matlab 仿真，對(duì)其自相關(guān)性能進(jìn)行分析，能夠更好的理解 CDMA 系統(tǒng)的通信原理。 通信系統(tǒng)的有效性，是指通信系統(tǒng)傳輸信息速率的高低。在模擬通信系統(tǒng)中，多路復(fù)用技術(shù)可提高系統(tǒng)的有效性