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Harbin Institute of Technology
扩频通信实验报告
课程名称: 扩频通信 实验题目: Gold码特性研究 院 系: 电子与信息工程学院 班 级: 通信一班 姓 名: 学 号: 指导教师: 迟永钢 时 间: 2012年5月
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工业大学
目 录
第1章 绪 论 ................................................................................................. 2
1.1引 言 .............................................................................................. 2 1.2实验容 .............................................................................................. 3
第2章 m序列实验 ......................................................................................... 4
2.1 m序列相关概念 ................................................................................ 4 2.1.1 m码序列的定义 ......................................................................... 4 2.1.2 m码序列的自相关函数 .............................................................. 4 2.2 m序列抽取结果分析 ........................................................................ 5 2.2.1 m码序列的抽取及反多项式 ....................................................... 5 2.2.2 m码序列线性移位寄存器结构及相应序列 .................................. 8
第3章 m序列优选对实验 .............................................................................. 12
3.1 m序列优选对的查找 ........................................................................ 12 3.1.1 m序列优选对的定义 ................................................................. 12 3.1.2 m序列优选对的查找结果 .......................................................... 13 3.2 m序列优选对的自相关及互相关函数 ............................................... 18
第4章 Gold序列实验 .................................................................................. 23
4.1 Gold序列的定义 ............................................................................ 23 4.2 Gold序列的生成及特性.................................................................. 23 4.2.1 Gold序列生成结果 .................................................................. 23
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4.2.2 Gold码自相关及互相关特性 .................................................... 29 4.3 平衡Gold码相关实验 ................................................................... 33 4.3.1 平衡Gold码的定义 ................................................................ 33 4.3.2平衡Gold码的判定................................................................. 33
第5章 总 结 .............................................................................................. 36
5.1实验小结 ........................................................................................ 36 5.2 实验心得 ....................................................................................... 36
附 录 ........................................................................................................... 37
第1章 绪 论
1.1引 言
伪随机信号既有随机信号所具有的优良的相关性,又有随机信号所不具备的规律性。因此,伪随机信号既易于从干扰信号中被识别和分离出来,又可以方便地产生和重复,其相关函数接近白噪声的相关函数。
m序列是目前广泛应用的一种伪随机序列,其在通信领域有着广泛的应用,如扩频通信,卫星通信的码分多址,数字数据中的加密、加扰、同步、误码率测量等领域。而Gold序列是m序列的复合码序列,由两个码长相等、码时钟速率
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相同的m序列优选对的模2和序列构成.每改变两个m序列相对位移就可得到一个新的Gold序列。
本实验研究针对r=5级得m序列、Gold序列生成过程以及它们的自相关函数和互相关函数的特性,同时可挑出平衡Gold序列,从而分析以上集中序列的性质和应用。
1.2实验容
1. 以r=5 1 45E为基础,抽取出其他的m序列,请详细说明抽取过程; 2. 画出r=5的全部m序列移位寄存器结构,并明确哪些序列彼此是互反多项式; 3. 在生成的m序列集中,寻找出m序列优选对,请确定优选对的数量,并画出
它们的自相关和互相关函数图形;
4. 依据所选取的m序列优选对生成所有Gold序列族,确定产生Gold序列族的
数量,标出每个Gold序列族中的所有序列,并实例验证族序列彼此的自相关和互相关特性;
5. 在生成的每个Gold序列族,明确标出平衡序列和非平衡序列,并验证其分布
关系。
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第2章 m序列实验
2.1 m序列相关概念
2.1.1 m码序列的定义
r级非退化的线性移位寄存器的组成如图2-1所示,r级线性移位寄存器的反馈逻辑可用二元域GF(2)上的r次多项式来表示
f?x??c0?c1x?c2x2??crxr,ci??0,1? (2-1)
式(2-1)称为线性移位寄存器的特征多项式。对于动态线性寄存器,其反馈逻辑也可以用线性移位寄存器的递归线性关系式来表示
ai?c1ai?1?c2ai?1?+?crai?r,ci??0,1?+ (2-2)
+c0=11an-1c12an-2c2n-1a1cn-1ncn=1a0输出ak
图2-1 r级线性移位寄存器
以式(2-1)为特征多项式的r级线性移位寄存器所产生的序列。假设以GF(2)
a域上r次多项式(2-1)为特征多项式的r级线性移位寄存器所产生的非零序列{i}
ra的周期为N?2?1,称序列{i}是最长周期的r级线性移位寄存器序列,简称m
序列。并且此r次特征多项式f(x)为r次本原多项式。m序列的最大长度决定于移位寄存器的级数,而码的结构决定于反馈抽头的位置和数量。不同的抽头组合可以产生不同长度和不同结构的码序列。有的抽头组合并不能产生最长周期的序列。
2.1.2 m码序列的自相关函数
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