移动通信实验指导书CDMA部分.docx

CDMA系统
一.概述
CDMA (Code Division Multiple Access)称作码分多址。

在CDMA通信系统中，不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分的，而是用各不相同的编码序列来区分的。

或说是靠信号的不同形来区分的。

从频域或时域观察，多个CDMA信号是互相重叠的。

码分多址是以扩频技术为妹础，所谓扩频是把信息的频谱扩展到宽带中进行传输的技术。

CDMA信号的产生包括调制和扩频两个步骤，可以先用待传送的信息比特刈•载波进行调制，再用伪随机系列(PN)扩展信号的频谱，也可以先用伪随机系列为待传送的信息比特相乘, 把信息的频谱扩展后，再对载波进行调制。

这两种方式是等效的。

适用于CDMA系统的扩频技术是直接序列扩频(DS),这巾CDMA系统称作直接序列扩频CDMA 系统(DS-CDMA)o
在直接序列扩频CDMA系统中，所有用户(或称信道)工作在相同的中心频率上，用户信息信号与高速率的伪随机码序列(PN序列或称码字)相乘得到宽带信号。

不同的川户使用不同PN序列。

这些PN序列相互正交，利用PN序列来区分不同的用户，如图0—1所示。

得到的宽带信号再去调制载波信号的某个参量。

▲玛字
图0—1 DS—CDMA示意图
接收端要从收到的扩频信号中恢复出它携带的信息，必须经过解扩和解调两个步骤。

解扩就是接收端以与发送端相同的PN序列与接收到的扩频信号相乘，恢复出原频带信号；解扩后的信号再经过常规的解调，即可恢复出其中传送的信息。

二.DS-CDMA移动通信原理
图0-2为DS-CDMA移动通信系统原理框图。

系统中采用包含N个正交的PN序列CI, C2,…，6作为地址码,分别与信码dl,d2,…,dn相乘或模2加实现扩频调制。

信码速率fb (单位:b/s,比特/秒)、丿謹月Tb=l/fb；地址码速率fp (单位：c/s,子码/秒或码片/秒)、翩Tp=l/fp, 地址码序列每周期包含p个子码元，序列周期T = pT p.通常设置
(0-1)
(0-2)
式中，K为正整数。

式(0・1)、(0-2)表明，地址码速率fp是信息速率fb的KP整数倍，1 个信码周期Tb対应K个地址码序列周期To信息码与地址码相乘后占据的频谱宽度扩展了KP 倍。

由N个正交地址码在一对双工载频上构成N个逻辑信道，可供N对用户同时通信。

图中画出发端的N个用户及收端第1个用户。

DS-CDMA系统的载波调制方式可采川调频或调相，以调相方式应川最广。

以2PSK调制为例，发端川八1发射的信号为
(0-3a)
S] (0 = d x (f).C] (Z).cos(o c t
上式屮，仏⑴心⑴是(-1, +1)域二元数据，则SI (t)是0/兀调相的2PSK信号。

故载波调制器就是模拟乘法器。

式(0-3a)可写成如下形式
S| (f) = d| (/).C] (f).cos co e t
=[d] (Z) • C]⑴]cos co c t(0-3b)
或S] (r) = d] (/).(?] (r).cos co c t
=[d| (t)• cos(v c t]• C] (r)(0-3c) 上式表明，发端的DS-CDMA射频信号，可通过先扩频调制再载波调制(式(0-3b))或先载波调制再扩频调制(式(0-3c))得到，二者是等效的。

与此对应，收端也有二种等效的解调方案。

本实验系统采用的方案是：发射机先扩频调制再载波调制，接收机先解扩再解调。

图0-2 DS-CDMA 移动通信系统原理框图
发端n 个用八发射在空中的信号在时域.频域完全混誓在一起，收端每一个用八都可收到。

下血我们U 接收机先解调再解扩的次序來推导码分多址的原理:
收端第1个用户天线收到的信号
N N
s (7)=工 s'f)=工 4 .dj(f).Cj(f).cos0.f
f=l i=l 解调后的信号
N
S EX ⑴二工A ：©⑴心⑴
(0-5)
1=1 经过与本地地址码cl (t)相关检测后输出信号
d 】=[：S EX (/).C](M
N r
=工 A ：』/(X (f).q (t)dt
/=)
上式中,Tb 为信码周期，故积分号中信码di(t)是常数可提出,得
£咖卫)『co©⑴力
N
r c,r)C]⑴ dr
J=1 根据地址码的止交性关系
Ri,j(C = £ c, (r) • Cj (t - T )dt = 0, i H j
町得
d] =A ：Q(/)K&(o) (0-4)
(0-6)
V
相关运算
信码dn
地址码cn 载波fc
信码dl
(fb)
=側(0
上式中&(o)=⑴力为Cl (t)的自相关函数峰值。

d；经采样后得到方波形式的信码dl(t)o收端用户1从发端N个用户发射在空中，在时域及频域完全混叠的DS-CDMA信号屮，接收到发端川户1的信码。

从以上可知，当若干个伪随机序列不同的扩频信号进入同一接收机时，只有伪随机序列与接收机本地产生的伪随机序列相同而且同步的信号才能被接收机检测出來，其它信号类似于接收机的背景干扰(多址于扰)，只会对接收机输出信号的误码率有一定影响。

即使有多个伪随机序列完全一样的信号，先后进入接收机，只要它们的相对时延差大于一个子码宽度(l/fp),接收机也能将最早到达并获得同步的信号检测出来。

这一点可从伪随机序列的自相关函数看出来, 图0-3为一伪随机序列的口相关函数曲线，K是伪随机序列的周期长度(位数)。

当接收机用相关器捕获到一个信号时，跟着进來的其它信号，即使伪随机序列和同，只要时延差大于一个子码宽度，自相关函数的数值迅速从K下降到一1,-般不会改变这种捕获状态。

因此，在接收端和发送端满足序列同步和位同步的前提下，其它路的相同伪随机序列只要其相位偏置不同数目的子码宽度，也可以用作多个用户的扩频序列而不会相互混淆。

图0-3伪随机序列的自相关函数
收端川户要在时域及频域完全混叠的DS-CDMA信号屮，接收到发端川户的信息，必须解决好载波同步、地址码同步、吋钟同步、幀同步等问题。

本实验系统的DS-CDMA系统由发射机和接收机组成。

发射机部分设计了两个用户, 接收机部分设计了一个川户。

1发射机的实现
发射机实现框图如图0・・4所示：
两路待传送的信息码均由CPLD 中的信号发生器1和信号发生器2产生，周期为8,码字分别 由两个8位拨码开关“SIGN1置位”和“SIGN2置位”进行置位。

码速率决定于位同步信号S1-BS 的速率。

其值为2K/1K 可变，由拨位开关S304即“信码速率”控制，拨码开关拨上时码速率为2K, 拨下时为1K 。

两路扩频码用Gold 序列伪随机码，rhCPLD 中的GOLD 序列发生器1和GOLD 序列发 牛器2产牛，均为127位的Gold 序列，通过两个8位开关“GOLD1置位”和“GOLD2置位”的置 位不同产生不同的Gold 序列。

码速率决定于位同步信号G1-BS 的速率。

其值为100K/200K 可变， 由拨位开关S305即“扩频码速率”)控制，拨码开关拨上时码速率为200K,拨下时为100K 。

两 个位同步信号和帧同步信号Sl-FS B 均山CPLD 中的时蚀信号电路产生。

图()・4 CDMA 系统发射机实现框图
两路信息码SIGN1和SIGN2分别与Goldl 和Gold2伪随机码通过两个扩频电路扩频后，再 与由CPLD 中的载波发生器产生的正弦载波进行2PSK 调制，即二相绝对移相键控调制。

拨位 开关“第一路”和“第二路”控制调制后的信号能否进入相加器，拨上能进入。

当两个拨位 开关均拨上时，发射机输出点TX 输出的信号为两路信号的叠加。

相加器输出再经功放由TX 和ANT300同时输出。

TX
U301 EPM7128
拨位开关S306即“扩频”可对SIGN1和SIGN2是否扩频迓行选择，当拨码开关拨上时表示不对信息码进行扩频，拨下时扩频，这样便于对比观察是否扩频的PSK 信号的频谱。

另外，发射机还可对SIGN1进行汉明编码，当拨位开关S307即“汉明编码”拨上时对SIGN1 进行编码，拨下时不编码。

8位拨码开关“课码”（图屮未画出）的作川是对编码后的信号人为设置误码，以检验汉明编码的纠错效果。

该部分设置了如下测试点，如图0-/所示：
SIGN1：第一路信息码测试点；输出8位NRZ码，码字与拨码开关“SIGN1置位”的设置一致，码速率受拨位开关“信码速率”控制，拨位开关拨上时码速率为2K,拨下时为1K。

SIGN2：第二路信息码测试点；输出8位NRZ码，码字与拨码开关“S1GN2置位”的设置—致，码速率受拨位开关“信码速率”控制，拨位开关拨上时码速率为2K,拨下时为1K。

GOLD1：第一路扩频码测试点；输出127位的GOLD序列，码型为NRZ码，码速率受拨位开关“扩频码速率”控制，拨位开关拨上时码速率为200K,拨下时为lOOKo
GOLD2：第二路扩频码测试点；输出127位的GOLD序列，码型为NRZ码，码速率受拨位开关“扩频码速率”控制，拨位开关拨上时码速率为200K,拨下时为lOOKo
51-KP：当拨位开关“扩频”拨下时为SIGN1与GOLDI扩频后的测试点,输出NRZ码，码速率由扩频码速率决定，当拨位开关“扩频”拨上时为SIGNI信号（不扩频），输出为“SIGNI” 一致。

52-KP：当拨位开关“扩频”拨下时为SIGN2与GOLD2扩频后的测试点，输111 NRZ码，码速率由扩频码速率决定，当拨位开关“扩频”拨上时为SIGN2信号（不扩频），输出与
“S1GN2” —•致。

TX-CW：发射机10.7M载波信号测试点；输出10.7MHz的正弦波，峰峰值超过IV。

PSK1：“S1-KP”信号经过PSK调制后的测试点;输出载波为10.7M的PSK信号。

PSK2：“S2-KP”信号经过PSK调制后的测试点；输岀载波为10.7M的PSK信号。

TX：发射机发射信号测试点；当拨位开关“第一路”拨上、“第二路”拨卜时，输出经过功率放大后的PSK1信号；当拨位开关“第一・路”拨下、“第二路”拨上吋，输出经过功率放大后的PSK2信号；两个拨位开关同时拨上时，输出为PSK1和PSK2粒加、放大后的佶号；两个拨位开关同时拨卜时，输出为空。

Sl-BS：SIGN 1和SIGN2位同步信号测试点；输出为方波，频率受拨位开关“信码速率”
控制,拨位开关拨上时频率为2KHz,拨下时为lKHz。

S1-FS：为SIGN1信号进行汉明编码时帧同步信号测试点，仅当拨位开关“汉明编码”拨上时才有脉冲波输出，频率受拨位开关“信码速率”控制，拨位开关拨上时频率为2KHz,拨下时为lKHz；周期为21位。

S1-CODE：当拨位开关“汉明编码”拨上时为SIGN1汉明编码信号测试点，输出为SIGN1 汉明编码并加入帧同步码（1110（）1（）M的NRZ码,周期为21位,第一个7位为巴克码（1110010）, 第二个7位为SIGN1高四位经7.4汉明码编码后的数据，第三个7位为SIGNI低四位经7.4汉明码编码后的数据。

同时，后两个7位的数据还受拨码开关“误码”的控制，当“误码”开关的2〜8位中的某一位置高时，后两个7位的数据相应位取反。

码速率受拨位开关“信码速率” 控制，拨位开关拨上时码速率为2K,拨下时为1K；当拨位开关“汉明编码”拨下时输出与“SIGN1 ” 一致。

Gl-BS：GOLD 1和GOLD2位同步信号测试点；输出为方波，频率受拨位开关“扩频码速
率”控制，拨位开关拨上时频率为200K,拨下时为1 OOKo
ANT300：发射机发射天线接口。

2接收机的实现
接收机电路应实现的功能有：扩频码的捕获和跟踪（即解扩）、载波提取、PSK解调、时钟同步和汉明解码。

这甲给出接收机总体电路的框图，如图0—5所示。

它包括解扩、载波提取、PSK解调、位同步提取、帧同步提取和汉明解码。

这里只介绍解扩和PSK解调，载波提取在实验五中介绍，位同步提取、帧同步提取和汉明解码不作介绍。

（1）扩频码的捕获和跟踪
在扩展频谱系统中，为了使接收端能够正确恢复信码，接收端必须进行解扩，解扩川的伪随机码必须和发送端的伪随机码同步，称为地址码同步。

图屮GOLD序列发生器3产生此伪随机码，其所需的位同步信号来自位同步提取电路，速率由“扩频码速率”拨码开关S403 （图中未画出）控制，数值与发射机一样；初始相位山“GOLD3置位”拨码开关控制，数值与发射机待接收的信道一样。

伪随机码同步一般分两步进行。

笫一步是搜索和捕获伪随机码的初始相位，使少发端的码相位误差小T lbit,这就可保证解扩后的信号能通过相关器后ifii的窄带中频滤波器，通常称这一•步为初始同步或捕获；第二步是在初始同步的基础上，使码相位误差进一步减小，使所建立的同步保持下去，通常称这一步为跟踪。

G0LD3
置位
图0-5 CDMA 系统接收机实现框图
要实现捕获，除了必须保证扩频码速率和初始相位与发射机一样外，还必须采取一定的 控制方法。

常用方法有滑动相关法、前置同步码法、发射参考信号法、突发同步法和匹配滤 波器同步法。

在CDMA 系统接收端，捕获的实现大多釆用滑动相关法。

本实验也采用滑动 相关法。

实验系统中，使接收端伪随机序列发生器的时钟，周期性地移动一个相位增量，这就相 当于两个码组间相对滑动。

对于伪随机码组，由于它具有良好的相关性能，当相对滑动的结 果使两码组的相位符合时，相关器的输岀有尖峰值出现。

此时就判断捕获完成。

滑动相关法 的原理见图0-6o COS I ----- 乘法器1
■低通1 • CFT500 1110.7M p~ * 90'相移| ；
J :相乘T 乘法器 21 ------------- ---------------------------
VCO 压控 振荡器 U405 载波提取
,U402 .................................. EPM7128 乘法器3 U412
―f ］成矗器S 低通 _ 十谩連严滤波器： 整形电平一! 整形调节 .整形 LM339 判决后• 明汶解码 AT89C2051 FS U500 解调与明汉解码 位同步 帧同步 提取 提取 DECODE
"A5T4
00
L U401 MCI350 U403 RX 乘法器1 TX1 -»|MC1496 GD-Txf- CFT400 CPSK)■迺聖 TX2 D401
—I 包路检波1卜
TX3 门限判决
LM339
扑获调节
U402
超前1/2位 EPM7128 U406
MCI496 GD-CQ f CQ1
CFT401 BPF2 U404 z — TLE2048减法器
VCO-C U402 U407 SS3
MCI496
ZH1 ™ZH2 * BPF3 D403 ■包貉检波3 ZH3 环路滤波器 1 CRY400 滞后1/2位 EPM7128 GD-ZH U402
EPM7128 BS
I — G3-BS U402 VCO 压控晶体 振荡器 解扩 GOLD 序列 发生器扣码电路
EPM7128 跟踪调节
判断是否停止扣码
U500 •
调制信号输入
CRY500 判决 S401 U408
AT89C2051 U410 AT89C2051
图0・・6滑动相关捕获原理
图中，与图0-5的对应关系是：PN码发生器二GOLD序列发生器3,解扩二乘法器1,
BPF=BPF1,包络检波=包络检波1,扣码=扣码电路，门限判决=门限判决。

接收到的信号与木地伪随机码相乘后再滤波和检波，即求出它们的相关值，利用伪随机码的相关特性，当两个相同的码序列相位上一致时，其相关值有最大输出，然后在门限检测器中与某一门限值比较，此门限值应与最人值对应，当相关值人于或等于门限值时，则判断已捕获。

一旦确认捕获完成，则捕获指示信号通过扣码电路调整伪随机码发生器产生的伪随机码的重复频率和相位，使之与收到的信号保持同步。

为了实验方便，在门限判决处加了一•个电位器“捕获”，用于改变比较的门限值，以捕捉有用信号，并用发光二极管“捕获指示”的亮灭來判断是否己捕捉到有用信号，亮农示捕捉到，灭表示未捕捉到。

实现跟踪也是利川伪随机码的相关特性实现的。

一般采川延迟锁定环來实现。

本接收机用图0—3屮的GD-CQ （超前）支路、GD-ZH （滞后）支路、VCO和CPLD （U402）等构成延迟锁定环,如图0-7所示。

图0-7 GOLD码的跟踪原理
山图0-7nJ'见，输入信号与本地GOLD序列的超前和滞后序列作互相关运算，然后分别进行
带通滤波，包络检波，最后相减，得到谋差断数。

误差电压经过坏路滤波，送到压控振荡器控制时钟频率的变化。

这个时钟再控制本地GOLD序列发生器的重复频率和相位，产生新的木地GOLD序列的超前和滞后序列，直到本地GOLD序列为发送端的
GOLD序列同步。

延时锁定环路的鉴相特性曲线理论上应如图0-8所示。

图0-8延迟锁相环的鉴相特性
(2)PSK解调
PSK解调使川相干解调方法，原理如图0-5所示。

解扩后的调制信号经带通滤波器BPF1 厉与由载波提取电路提取的相干载波相乘，去掉调制信号中的载波成分，再经低通滤波器去除高频成分，得到包含基带信号的低频信号，对此信号进行•整形、抽样判决，就可以得到基带信号了。

各电路用的器件已在图中标出，“整形调节”用来调节整形比较电平。

接收机有如下输入/测试点：
解扩电路
ANT400：接收机天线插孔。

RX：接收机接收到的经过滤波放大后的信号测试点。

GD-TX：接收机同相支路同相GOLD序列输出/测试点；当接收机完成捕获和跟踪片，该点输出的GOLD序列应与发射机的GOLD序列同频同相。

TX1：接收机同相支路解扩片、滤波前信号输出/测试点；当接收机完成捕获和跟踪后，该点输出为解扩后的PSK信号。

TX2：接收机同相支路滤波后、检波前信号输出/测试点。

TX3：接收机同相支路检波后信号输出/测试点；当接收机捕获前输出GOLD序列的相关峰。

GOLD-CQ：接收机超前支路超前GOLD序列输出/测试点；输出与GD-TX频率、码字一致，相位超询半个码元的GOLD序列。

CQ1：接收机超前支路解扩后、滤波前信号输岀/测试点。

CQ2：接收机超前支路滤波后、检波前信号输出/测试点。

CQ3：接收机超询支路检波后信号输出/测试点；当接收机捕获前输出GOLD序列的相关峰,
和位比TX3超前半个码元。

GOLD-ZH：接收机滞后支路超前GOLD序列输出/测试点；输出与GD-TX频率、码字一致，相位滞后半个码元的GOLD序列。

ZH1：接收机滞后支路解扩后、滤波前信号输出/测试点。

ZH2：接收机滞后支路滤波后、检波前信号输出/测试点。

ZH3：接收机滞后支路检波后信号输出/测试点；当接收机捕获前输出GOLD序列的和关峰, 相位比TX3滞后半个码元。

VCO-C：延迟锁定环中VCO控制信号输出/测试点；当接收机捕获前输出延迟锁定环的鉴相特性。

G3-BS：GOLD3位同步信号输出/测试点；输出为方波，频率受拨位开关“扩频码速率”控制，拨位开关拨上时频率为200K,拨下时为lOOKo
载波提取电路
相乘载波提取电路屮“COS”信号与PSK信号相乘、滤波后输出/测试点；当环路锁定后该点输出为PSK信号中包含的基带信号。

相乘2：“SIN”信号,既COS信号经90°相移后与PSK信号相乘、滤波后输出/测试点：当环路锁定后该点输出为零。

相乘3：“相称1”信号与“相乘2”信号相乘后输出/测试点；当环路锁定后该点输出为零。

VCO-C：环路屮压控振荡器的控制信号输岀/测试点；当环路锁定后该点输出为零。

VCO：坏路中压控振荡器输出/测试点；当环路锁定后该点输出频率与PSK载波频率一致。

COS：环路中床控振荡器输出信号滤波后的输出/测试点；输出为止弦波，当环路锁定后该点输出频率与PSK的载波频率、相位一•致。

PSK解调和明汉解码电路
整形前：同载波提取电路屮的“相乘1”。

整形电平：对“整形前”信号进行整形（判决）的直流电平。

整形后：对“整形前”信号进行整形（判决）后得到的信号，应与发射机“SIGN1”（接收第一路信号时）一致（当干扰较大时，会有一定误码存在）。

BS：接收机提取的位同步信号输出点；输出为方波，频率应与发射机位同步信号（S1-BS）频率一致（当干扰较大时，位同步信号频率会有一定的跳变）。

判决后：对“整形后”信号利用接收机提取的位同步信号迓行抽样判决后得到的信号，应与发射机“SIGN 1 -（接收第一路信号时）-•致（当干扰较大时，会有一定误码存在，但误码率较“整形
后”的误码率小）。

FS：接收机提取的帧同步信号输出/测试点；输出为窄脉冲，频率应与发射机帧同步信号（S1-FS）频率一致。

假识别：（图中未画出）接收机提取帧同步时假识别信号输出/测试点；输出为窄脉冲，当判决后的信号一个周期（21位）只包含一个帧同步码（111（X）10）时，输出与“FS” 一
致，当判决后的信号一个周期包含两个帧同步码时，其频率是“FS”信号频率的两倍。

DECODE：接收机对SING1汉明编码斤的解码信号输出/测试点；码字应与发射机拨码开关“SIGN1置位”的设置一致。

实验一GOLD序列特性实验
一、实验目的
1.掌握GOLD序列的特点。

2.了解GOLD序列在直接扩频通信中所起的作用。

二、实验内容
1.观察GOLD序列的波形和频谱。

2.观察GOLD序列的白相关和互相关特性。

三、预备知识
1.GOLD序列的产生方法。

2.伪随机序列的特点。

四、实验器材
1.ZYE1403B移动通信原理实验箱一台
2.DSO-2902虚拟仪器一台
3.计算机
五、实验原理
1.m序列和Gold序列的特性和发牛器
工程上常用二元｛0, 1｝序列來产牛伪噪声码。

它具有如下特点：
（1）每一周期内“0”和“1”岀现的次数近似相等。

（2）每一周期内，长度为n比特的游程出现的次数比长度为n+1比特的游程出现的次数多—•倍。

（游程是指相同码元的码元串）
（3）序列具有双值自相关函数，即：
1 当T=0
恥）=_j£当i“*_i（1-1）
P
在（1・1）式屮，p为二元序列周期，乂称码长，k为小于p的整数，T为码元延时。

m序列
二元m序列是一种基本的伪随机序列，有优良的自相关函数，易于产生和复制，在扩频技术中得到了广泛的应用。

长度为2"—1位的m序列可以用n级线性移位寄存器来产生。

如图1・1所示:
图线性移位寄存器
m序列的特性如下
(1)在每一周期p= 2n-l内，“0”出现2n_,- 1次“1”出现2旷】次，“1” 比“0”多出现一次。

(2)在每一周期内共有2戸个元属游程，其中“0”的游程和“1”的游程数目各占一半。

并且，对n>2,当lWkWn —1时，长为k的游程占游程总数的l/2k,其中“0”的游程和“1” 的游程各占一半。

长为“-1的游程只有一个，为“0”的游程；长为n的游程也只有一个，为“1” 的游程。

(3)mJ芋列(a k)与其位移序列(d—)的模二和仍然是mJ芋列的另一位移序列(d—), 即：
{%}+{%」={%}
(4)m序列的自相关函数为：
1 当D mod p
/?(r) = * 1 占亠介A(1-2)
' ——3T ^0 mod p
P
Gold序列
虽然m序列有优良的自相关特性，但是使用m序列作CDMA (码分多址)通信的地址码时，
英主要问题是山m序列组成的互相关特性好的互为优选的序列集很小。

对于多址应用來说，口J用的地址数太少了。

HuGold序列具有良好的自、互相关特性，且地址数远远大于m序列的地址数，结构简单，易于实现，在工程上得到了广泛的应用。

Gold序列是m序列的复合码，它是山两个码长相等、码时钟速率相同的m序列优选对模二和构
成的。

其中m序列优选对是指在m序列集中，其互相关函数授大值的绝对值故接近或达到互相关值下限(最小值)的一对m序列。

这里我们定义优选对为：设A是对应于n级木原多项式f (x) 所产生的m序列，B是対应于n级本原多项式g (x)所产生的m序列，当他们的互相关函数满足：
”+1
心卫)|= 以奇数(1-3)
2 2 +1刃为偶数，n不是4的整数倍数
贝ijf (x)和g (x)产生的m序列A和B构成一对优选对。

在Gold序列的构造屮，每改变两个m序列相对位移就可得到一个新的Gold序列。

当相对位移2"—1比特时,就可得到一族(2n-l)个Gold序列。

再加上两个m序列，共有(2n+l)个Gold 序列。

由优选对模二和产生的Gold族2"—1个序列己不再是m序列，也不具有m序列的游程特性。

但Gold码族中任意两序列之间互相关函数都满足(1-3)式。

由于Gold码的这一特性，使得码族中任一码序列都可作为地址码，其地址数大大超过了用m序列作地址码的数量。

所以Gold序列在多址技术屮得到了广泛的应丿IJo
产生Gold序列的结构形式有两种，一种是串联成级数为2n级的线性移位寄存器；另一种是两个n级并联而成。

图1・2和图1・3分别为n=6级的串联型和并联型结构图。

其本原多项式分别为: /(x) = x6+x +l,g(x)=x6+x54-x2+x+lo这两种结构是完全等效的，它们产生Gold序列的周期都是p = T-l o
图1-2串联型Gold序列发生器
在木实验系统屮使川Gold序列作为实现扩频的伪随机码，在发送端将信息序列与Gold序列
相乘。

在实验箱中有两个8位拨码开关“GOLD 1置位”(SW301)和“GOLD3置位'(SW400),
他们分別川来设置发送和接收端产生的Gold序列是同一个Gold序列族中的哪一个，上面已经提
到Gold 序列是由两个互为优选对的m 序列相杲或产生的，一个m 序列的相位固定，8位拨码开关 只用了后7位，用于设定另一个m 序列的相位，通过拨动开关设定m 序列的不同相位，两个ni 序列 相异或所产生的Gold 序列将不同。

只有将两个开关拨动到相同位置，才能实现同步解扩，若两 个开关拨动到不同位置是不会实现同步解扩的。

山此同学可以体会码分多址通信是如何实现的。

Gold 序列的自相关特性见图1-4。

其中K 为码长，fp 为速率（码元/秒，丫为延时。

六、实验步骤
1.
川同轴电缆连接发射机输出ANT300和接收机输入ANT400o 2. 接通CDMA 系统的发射机和接收机电源则开始工作。

2. 发射机拨位开关“信码速率”、“扩频码速率”、“扩频”、“汉明编码”均拨下，接收 机拨位开关“信码速率”、“扩频码速率”、“跟踪”、“汉明解码”均拨下。

此时系统的信码速 率为1 Kbit/s,扩频码速率为lOOKbit/s 。

3. 观察Gold 序列
（1） 观察Gold 的波形：参看图0-2,拨动拨码开关“GOLD1置位”为某一值，设置 GOLD 1序列的初始相位，则GOLD 序列发生器1产生某一 Gold
序列，按“发射机复位” 键，用虚拟仪器图1・3并联型Gold 序列发生器。