M码产生实验
m序列产生及其特性实验
湖南科技大学移动通信实验报告姓 名： 吴文建 学 号： 1208030104专业班级： 应用电子技术教育一班 实验名称： m 序列产生及其特性实验 实验目的： 掌握m 序列的特性、产生方法及其应用 实验仪器：1、pc 机一台 2、 实验原理：1、m 序列的产生 ：m 序列是由带线性反馈的移存器产生的。
结构如图：a n-1a n-r...a n-3a n-2C 1C rC 3C 2...C 0输出输出为反馈移位寄存器的结构，其中an-i 为移位寄存器中每位寄存器的状态，Ci 为第i 位寄存器的反馈系数。
Ci ＝1表示有反馈，Ci ＝0表示无反馈。
一个线性反馈移位寄存器能否产生m 序列，取决于它的反馈系数Ci (例如上图的C3)。
对于m 序列，Ci 的取值必须按照一个本原多项式：∑==ni ii x C x f 0)(中的二进制系数来取值。
n 级移位寄存器可以产生的m 序列个数由下式决定：rN r )12(-Φ=其中φ(x )为欧拉函数，表示小于等于x 并与x 互质的正整数个数（包括1在内）。
表1-1-1列出了部分m 序列的反馈系数C i ，按照下表中的系数来构造移位寄存器，就能产生相应的m 序列。
表1-1-1 m序列的反馈系数表m序列的级数n m序列的周期P 反馈系数Ci(八机制)3 7 134 15 235 31 45,67,756 63 103,147,1557 127 203,211,217,235,277,313,325,345,3678 255 435,453,537,543,545,551,703,7479 511 1021,1055,1131,1157,1167,117510 1023 2011,2033,2157,2443,2745,327111 2047 4005,4445,5023,5263,6211,736312 4095 10123,11417,12515,13505,14127,1505313 8192 20033,23261,24633,30741,32535,3750514 16383 42103,51761,55753,60153,71147,6740115 32765 100003,110013,120265,133663,142305m序列的具有以下性质：（1）均衡性。
(M序列)
刘应权 1107400114 电信112移动通信期中作业：用c语言实验M序列发生器M序列与m序列的区别：M序列是非线性序列，可用的跳频图案很多，跳频图案的密钥量也大，并有较好的自相关和互相关特性，所以它是较理想的跳频指令码。
其缺点是硬件产生时设备较复杂。
m是线形序列,优点是容易产生，自相关特性好，且是伪随机的。
但是可供使用的跳频图案少，互相关特性不理想，又因它采用的是线性反馈逻辑，就容易被敌人破译码的序列，即保密性、抗截获性差。
由于这些原因，在跳频系统中不采用m序列作为跳频指令码。
M序列与m序列相比，M序列没有如m序列那样的位移相加特性。
虽然M序列的相关特性不如m序列好，但M序列的长度比m序列多1。
更客观的是M序列的数目，是作为多址通信地址码的良好选择，因而M序列被广泛应用扩频通信系统和其他系统之中。
C语言代码：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>static int R[4]={1};main(){int n=4;int f;int k;printf("PN Code:\n");printf("Please Input k\n") ;printf("k=");scanf("%d",&k);n=k*15;while (n){if(((!R[3]&&R[0])||(R[3]&&(!R[0]))))f=1;else f=0;R[0]=R[1];R[1]=R[2];R[2]=R[3];R[3]=f;printf("%3d",R[0]);n--;printf("\t");}}GO运行，输出：键盘输入数字k（如：4），则输出：。
通信原理实验 HDB3码型变换 实验报告
姓名：学号：班级：第周星期第大节实验名称：HDB3码型变换一、实验目的1.掌握AMI编码规则，编码和解码原理。
2.掌握HDB3编码规则，编码和解码原理。
3.了解锁相环的工作原理和定时提取原理。
4.了解输入信号对定时提取的影响。
5.了解信号的传输时延。
6.了解AMI/HDB3编译码集成芯片CD22103。
二、实验仪器1.ZH5001A通信原理综合实验系统2.20MHz双踪示波器三、实验内容1.HDB3码变换规则验证(1)通过KX02的设置，产生7位周期m序列。
用示波器观测如下数据：(3)拔除KD01，输入数据为全1码。
用示波器观测如下数据：(4)KD01跳线中间接地，输入数据为全0码。
用示波器观测如下数据：♦输入数据（TPD01），HDB3输出单极性码数据（TPD08）2.HDB3码译码和时延测试(2)KD01设置为M；通过KX02的设置，产生7位周期m序列；KP02设置在HDB3位置。
用示波器观测如下数据：输入数据（TPD01），HDB3译码输出数据（TPD07）8个时钟周期3.HDB3编码信号中同步时钟分量定性观测(1)通过KX02的设置，产生7位周期m序列；KP02设置在HDB3位置；KD01设置为输入m序列；KD02分别设置为单极性码输出和双极性码输出。
用示波器观测如下数据：♦M序列，单极性码时同步时钟分量（TPP01）♦M序列，双极性码时同步时钟分量（TPP01）♦M序列，双极性码时放大后同步时钟分量（TPP02）(2)KD01设置为输入全1序列。
用示波器观测如下数据：♦全1序列时单极性码时同步时钟分量（TPP01）(3)KD01设置为输入全0序列。
用示波器观测如下数据：得到了正弦信号。
结论：●HDB3单极性码含有时钟分量；双极性码不含有时钟分量或是较少的时钟分量。
●HDB3码是否含有时钟分量与发送的序列无关，无论是M序列，全0码，全1码4.HDB3译码位定时恢复测量(1)通过KX02的设置，产生7位周期m序列；KP02设置在HDB3位置。
常见传输码型
4SW02状态与码型对照表
4SW02状态 1X000 1X001 1X010 1X011 1X100 1X101 1X110 输出信号码型 单极性归零编码RZ 双极性不归零码BNRZ 双极性归零码BRZ CMI码 曼彻斯特码 差分曼彻斯特（密勒）码 PST码 信号输出或测量点 4TP01 4TP01 4TP01 4TP01 4TP01 4TP01 4TP01
0
0
பைடு நூலகம்
1
1
0
NRZ
0
E
1
0
1
0
0
1
1
0
0
E
BNRZ
E
1
0
1
0
0
1
1
0
RZ
0
E
1
0
1
0
0
1
1
0
0
E 1 E
BRZ
0
1
0
0
1
1
0
曼彻斯特
0
E
4sw02状态输出信号码型信号输出或测量点1x000单极性归零编码rz4tp011x001双极性不归零码bnrz4tp011x010双极性归零码brz4tp011x011cmi码4tp011x100曼彻斯特码4tp011x1014tp011x110pst码4tp014sw024sw02状态与码型对照表状态与码型对照表4sw02第二位为0时4tp01输出由4sw01拨码决定4sw02第二位为1时4tp01输出为15位m序列
左起第一位为“1”, 4TP01 为各 基带输出信号码型如下表所示。 左起第二位为“1”, 4P01 输出15 位m序列； 左起第二位为“0”, 4P01 输出 4SW01拨码器设置的8bit数据。
CMI码型变换实验实验报告_图文
CMI码型变换实验实验报告_图文本科实验报告实验名称, CMI码型变换实验课程名称, 实验时间, 任课教师, 实验地点,原理验证实验教师,综合设计实验类型, 学生姓名,自主创新学号/班级, 组号,学院, 同组搭档, 专业, 成绩,1. CMI码编码规则测试(1)用示波器同时观测CMI编码器输入数据,TPX01,和输出编码数据,TPX05,。
观测时用TPX01同步,仔细调整示波器同步。
找出并画下一个m序列周期输入数据和对应编码输出数据波形。
根据观测结果,分析编码输出数据是否与编码理论一致。
(实验结果如图,(2)(实验结果如图,2. 1码状态记忆测量(1) 用KX02设置输出周期为15位的序列,用示波器同时观测CMI编码器输入数据,TPX01,和1码状态记忆输出,TPX03,。
观测时用TPX01同步,仔细调整示波器同步。
画下一个m序列周期输入数据和对应1码状态记忆输出数据波形。
根据观测结果,分析是否符合相互关系。
(实验结果如图,(2)将KX02设置在其他位置,重复上述测量。
画下测量波形,分析测量结果。
(实验结果如图,3. CMI码解码波形测试用示波器同时观测CMI编码器输入数据,TPX01,和CMI解码器输出数据,TPY07,。
观测时用TPX01同步。
验证CMI译码器能否正常译码,两者波形除时延外应一一对应。
(实验结果如图,4. CMI码编码加错波形观测跳线开关KX03是加错控制开关,当KX03设置在E_EN位置时,左端,,将在输出编码数据流中每隔一定时间插入1个错码。
TPX06是发端加错指示测试点,用示波器同时观测加错指示点TPX06和输出编码数据TPX05的波形,观测时用TPX06同步。
画下有错码时的输出编码数据,并分析接收端CMI译码器可否检测出。
(实验结果如图,5. CMI码检错功能测试首先将输入信号选择跳线开关KX01设置在Dt位置,左端,,将加错跳线开关KX03设置在E_EN位置,人为插入错码,模拟数据经信道传输误码。
CDMA编码实验_长春理工大学
实验二CDMA编码1、实验题目：CDMA编码2、实验内容：（1）随机生成5个互不正交的8位码片M1、M2、M3、M4、M5。
（2）分别求出与M1、M2、M3、M4、M5所有正交的8位码片。
3、实验报告内容：（1）CDMA信道复用原理。
（2）随机生成的的5个互不正交的码片M1、M2、M3、M4、M5。
（3）获取与某个码片正交的全部码片的算法。
（4）记录与M1正交的码片数量及10个与M1正交的码片，不足10个的记录全部码片，互为反码的记为一个。
（5）记录与M2正交的码片数量及10个与M2正交的码片，不足10个的记录全部码片，互为反码的记为一个。
（6）记录与M3正交的码片数量及10个与M3正交的码片，不足10个的记录全部码片，互为反码的记为一个。
（7）记录与M4正交的码片数量及10个与M4正交的码片，不足10个的记录全部码片，互为反码的记为一个。
（8）记录与M5正交的码片数量及10个与M5正交的码片，不足10个的记录全部码片，互为反码的记为一个。
比较与M1、M2、M3、M4、M5正交的码片总数并简单分析原因。
代码如下：会用vector就行/* ***********************************************Author :guanjunCreated Time :2015-11-10 8:32:49File Name :2.cpp************************************************ */#include <iostream>#include <cstring>#include <cstdlib>#include <stdio.h>#include <algorithm>#include <vector>#include <stdlib.h>#include <time.h>using namespace std;bool cmp(int a,int b){return a>b;}//8位最多10000000char * to8bit(int value){char *restr=(char *)malloc (9*sizeof(char));for(int i=0;i<8;i++){bool k=0x80&(value<<i);if(k)restr[i]='1';else restr[i]='0';}restr[8]='\0';return restr;}//判断正交bool judge(char *x,char *y){int t=0;for(int i=0;i<8;i++){if(x[i]==y[i])t++;}if(t==4)return true;return false;}vector<int>M;vector<int>v[6];vector<int>delet_num;int main(){#ifndef ONLINE_JUDGE//freopen("in.txt","r",stdin);#endiffreopen("out.txt","w",stdout);//输出数据在out.txt中vector<int>va;for(int i=0;i<=255;i++)va.push_back(i);srand(time(NULL));int num=1;while(va.size()>0){int index=0;//要删除的元素的下标int tmp=rand()%va.size();char *a;char *b;int m=va[tmp];//产生的随机马片a=to8bit(m);for(int i=0;i<va.size();i++){b=to8bit(i);if(judge(a,b)){//与随机的马片m正交v[num].push_back(i);//记录与当前马片正交的，同时在va中删除这些马片delet_num.push_back(i);}}sort(delet_num.begin(),delet_num.end(),cmp);for(int i=0;i<delet_num.size();i++){//删除va中与m正交的马片index=delet_num[i];va.erase(va.begin()+index);}//存入与当前马片正交的马片理论上我们可以算出是70个v[num].clear();for(int i=0;i<=255;i++){if(judge(a,to8bit(i)))v[num].push_back(i);}num++;M.push_back(m);if(num==6)break;delet_num.clear();}cout<<"随机产生的互不相交的8位码片为"<<endl;for(int i=0;i<M.size();i++){printf("M%d %s\n",i+1,to8bit(M[i]));}for(int i=1;i<=5;i++){printf("与M%d正交的码片\n",i);for(int j=0;j<v[i].size();j++){cout<<to8bit(v[i][j])<<" ";if((j+1)%10==0)cout<<endl;}}return 0;}输出的结果在out.txt中提示：C84 =70。
光纤通信实验报告全
光纤通信实验报告实验1.1了解和掌握了光纤的结构、分类和特性参数，能够快速准确的区分单模或者多模类型的光纤。
实验1.21.关闭系统电源，将光跳线分别连接TX1550、RX1550两法兰接口（选择工作波长为1550nm的光信道），注意收集好器件的防尘帽。
2.打开系统电源，液晶菜单选择“码型变换实验—CMI码PN”。
确认，即在P101铆孔输出32KHZ的15位m序列。
3.示波器测试P101铆孔波形，确认有相应的波形输出。
4.用信号连接线连接P101、P203两铆孔，示波器A通道测试TX1550测试点，确认有相应的波形输出，调节 W205 即改变送入光发端机信号（TX1550）幅度，最大不超过5V。
即将m序列电信号送入1550nm光发端机，并转换成光信号从TX1550法兰接口输出。
5.示波器B通道测试光收端机输出电信号的P204试点，看是否有与TX1550测试点一样或类似的信号波形。
6.按“返回”键，选择“码型变换实验—CMI码设置”并确认。
改变SW101拨码器设置（往上为1，往下为0），以同样的方法测试，验证P204和TX1550测试点波形是否跟着变化。
7.轻轻拧下TX1550或RX1550法兰接口的光跳线，观测P204测试点的示波器B通道是否还有信号波形？重新接好，此时是否出现信号波形。
8.以上实验都是在同一台实验箱上自环测试，如果要求两实验箱间进行双工通信，如何设计连接关系，设计出实验方案，并进行实验。
9.关闭系统电源，拆除各光器件并套好防尘帽。
实验2.13.示波器测试P101铆孔波形，确认有相应的波形输出。
4.用信号连接线连接P101、P203两铆孔，示波器A通道测试TX1550测试点，确认有相应的波形输出，调节W205即改变送入光发端机信号（TX1550）幅度最大（不超过5V），记录信号电平值。
即将拨码器设置序列电信号送入1550nm 光发端机，并转换成光信号从 TX1550法兰接口输出。
5.6.拨码器设置其它序列组合，W205 保持不变，记录码型和对应的输出光功率，得出你的结论。
(完整word版)实验九--m序列产生及其特性实验
实验九 m 序列产生及其特性实验一、实验目的通过本实验掌握m 序列的特性、产生方法及应用。
二、实验内容1、观察m 序列，识别其特征。
2、观察m 序列的自相关特性。
三、基本原理m 序列是有n 级线性移位寄存器产生的周期为21n -的码序列，是最长线性移位寄存器序列的简称。
码分多址系统主要采用两种长度的m 序列：一种是周期为1521-的m 序列，又称短PN 序列；另一种是周期为4221-的m 序列，又称为长PN 码序列。
m 序列主要有两个功能：①扩展调制信号的带宽到更大的传输带宽，即所谓的扩展频谱；②区分通过多址接入方式使用同一传输频带的不同用户的信号。
1、产生原理图9-1示出的是由n 级移位寄存器构成的码序列发生器。
寄存器的状态决定于时钟控制下输入的信息（“0”或“1”），例如第I 级移位寄存器状态决定于前一时钟脉冲后的第i －1级移位寄存器的状态。
图中C 0，C 1，…，C n 均为反馈线，其中C 0＝C n ＝1，表示反馈连接。
因为m 序列是由循环序列发生器产生的，因此C 0和C n 肯定为1，即参与反馈。
而反馈系数C 1，C 2，…，C n－1若为1，参与反馈；若为0，则表示断开反馈线，即开路，无反馈连线。
图9-1 n 级循环序列发生器的模型一个线性反馈移动寄存器能否产生m 序列，决定于它的反馈系数(0,1,2,,)i c i n =，下表中列出了部分m 序列的反馈系数i c ，按照下表中的系数来构造移位寄存器，就能产生相应的m 序列。
表9-1 部分m 序列的反馈系数表根据表9-1中的八进制的反馈系数，可以确定m 序列发生器的结构。
以7级m 序列反馈系数8(211)i C =为例，首先将八进制的系数转化为二进制的系数即2(010001001)i C =，由此我们可以得到各级反馈系数分别为：01C =、10C =、30C =、41C =、50C =、60C =、71C =，由此就很容易地构造出相应的m 序列发生器。
基带传输实验报告(武汉大学)
1、实验目的
1．掌握 AMI、HDB3、CMI 码编译码规则；
2．了解 AMI、HDB3、CMI 码编译码实现方法；
2、实验仪器
1．RZ9681实验平台
2．实验模块：主控模块、基带信号产生与码型变换模块-A2
3．信号连接线
4．100M双通道示波器
3、实验原理
1．CMI码编码原理
CMI码是是传号反转码的简称，与曼彻斯特码类似，也是一种双极性二电平码，其编码规则：
将基带数据设置为“15-PN”,“64K”,观测编码前数据2TP1和编码数据2TP4，并记录波形。
（2）译码观测
使用双踪示波器，同时观测编码前后数据2TP1和译码后数据2TP9，观测编码前数据是否相同。尝试多次修改编码数据，观测译码数据是否相同。
3．双极性不归零码（BNRZ码）
（1）编码观测
通过鼠标在在编码码型中选择“BNRZ 码”，点击“基带设置”按钮，将基带数据设置为：16bit，64K，然后修改 16bit 编码开关的值。用示波器通道 1 观测编码前基带数 2TP1，用通道2观测编码数据2TP4；尝试修改不同的编码开关组合，观测不同数据编码数据的变化。
3．HDB3码编码原理
HDB3 码编码规则如下：
二进制序列中的“0”码在 HDB3 码中仍编为“0”码，但当出现四个连“0”码时，
用取代节 000V 或 B00V 代替四个连“0”码。取代节中的 V 码、B 码均代表“1”码，它们可正可负（即 V+=＋1，V-=－1，B+=＋1，B-=－1）。
4、实验内容及步骤
将基带数据设置为：“15-PN”，“64K”，观测编码前数据 2TP1 和编码数据 2TP4，并记录波形。
移动通信原理 实验报告
南京邮电大学实验报告实验名称__CDMA扩频与解扩_ 呼叫实验_____课程名称现代移动通信 _ _班级学号姓名开课时间 2011 /2012 学年，第二学期实验一 CDMA扩频与解扩一、实验目的1. 了解扩频调制的基本概念；2.掌握PN码的概念以及m序列的生成方法；3.掌握扩频调制过程中信号频谱的变化规律。
4. 了解CDMA解扩的基本概念；5. 掌握解扩的基本方法；6. 掌握解扩过程中信号频谱的变化规律。
二、实验设备1. 移动通信实验机箱一台2. 微型计算机一台三、实验原理1. 扩频实验原理m序列是最长线性反馈移位寄存器序列的简称，它是由带线性反馈的移位器产生的周期最长的一种序列。
如果把两个m序列发生器产生的优选对序列模二相加，则产生一个新的码序列，即Gold码序列。
实验中三种可选的扩频序列分别是长度为15的m序列、长度为31的m序列以及长度为31的Gold序列。
1.长度为15的m序列由4级移存器产生，反馈器如图所示。
初始状态 1 0 0 01 1 0 01 1 1 01 1 1 10 1 1 11 0 1 10 1 0 11 0 1 01 1 0 10 1 1 00 0 1 11 0 0 10 1 0 00 0 1 00 0 0 1……………………………….1 0 0 02.长度为31的m 序列由5级移存器产生，反馈器如图所示。
a4a3a2a1+a03. 长度为31的gold 序列:Gold 码是Gold 于1967年提出的，它是用一对优选的周期和速率均相同的m 序列模二加后得到的。
其构成原理如图2.1.3所示。
两个m 序列发生器的级数相同，即n n n ==21。
如果两个m 序列相对相移不同，所得到的是不同的Gold 码序列。
对n 级m 序列，共有12-n 个不同相位，所以通过模二加后可得到12-n 个Gold 码序列，这些码序列的周期均为12-n ，如图2.1.4所示。
两组数据为： 1 0 0 0 0 1 0 0 0 00 1 0 0 0 0 1 0 0 00 0 1 0 0 0 0 1 0 01 0 0 1 0 0 0 0 1 0m 序列发生器 n 级 m 序列发生器n 级 初态设置 时钟 Gold 码 21m m ⊕ 1m 2m0 1 0 0 1 0 0 0 0 11 0 1 0 0 1 1 1 0 11 1 0 1 0 1 0 0 1 10 1 1 0 1 1 0 1 0 00 0 1 1 0 0 1 0 1 01 0 0 1 1 0 0 1 0 11 1 0 0 1 1 1 1 1 11 1 1 0 0 1 0 0 1 01 1 1 1 0 0 1 0 0 11 1 1 1 1 1 1 0 0 10 1 1 1 1 1 0 0 0 10 0 1 1 1 1 0 1 0 10 0 0 1 1 1 0 1 1 11 0 0 0 1 1 0 1 1 01 1 0 0 0 0 1 0 1 10 1 1 0 0 1 1 0 0 01 0 1 1 0 0 1 1 0 01 1 0 1 1 0 0 1 1 01 1 1 0 1 0 0 0 1 10 1 1 1 0 1 1 1 0 01 0 1 1 1 0 1 1 1 00 1 0 1 10 0 1 1 11 0 1 0 1 1 1 1 1 00 1 0 1 0 0 1 1 1 10 0 1 0 1 1 1 0 1 00 0 0 1 0 0 1 1 0 10 0 0 0 1 1 1 0 1 1……………………………………………………………………………….所以生成长度为31的Gold序列为：{0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,1,0,0,1,0,0,1,0,1,1,1,1,0} 在硬件上，扩频调制是通过单片机和学生平台软件联合实现的。
m序列对及平衡Gold序列的产生与搜索
平衡Gold序列的产生与搜索方法
平衡Gold序列是一类具有优良伪随机性和自相关性的二元序列。产生平衡 Gold序列的方法主要有两种：一是通过平衡Gold多项式产生平衡Gold序列； 二是通过选择适当的m序列和反馈函数产生平衡Gold序列。搜索方法主要有基 于差分编码的搜索算法和基于自相关函数的搜索算法。
3、信息隐藏：平衡Gold序列可以用于信息隐藏中的隐写术，以隐藏敏感信息 在公开信息中。由于平衡Gold序列具有优良的自相关性，它可以用于构造高效 的隐写算法，提高信息隐藏的安全性和鲁棒性。
未来展望
随着技术的发展，平衡Gold序列的研究将面临新的挑战和机遇。以下是一些未 来可能的研究方向：
1、高效产生方法：目前平衡Gold序列的产生方法还比较耗时，因此研究更高 效的产生方法以提高搜索速度和降低计算成本是未来的一个研究方向。
1、反馈函数设计：反馈函数是m序列发生器的核心部分，其设计的好坏直接影 响到m序列的性能。一个好的反馈函数应该具有较低的误码率、较高的线性复 杂度、易于实现等优点。常用的反馈函数包括异或、同或、与等运算。
2、LFSR级数和反馈位数选择：m序列发生器的性能与LFSR的级数和反馈位数 密切相关。一般来说，增加LFSR的级数和反馈位数可以提高m序列的性能，但 同时也会增加硬件实现的复杂度和功耗。因此，在设计中需要根据实际需求选 择合适的LFSR级数和反馈位数。
在软件实现中，可以使用各种编程语言如C、C++、Python等编写m序列发生器。 软件实现具有灵活度高、易于调试和修改等优点，但也存在运行速度较慢和需 要运行额外的处理器等缺点。
m序列发生器的应用
m序列发生器在信号处理、通信技术等领域具有广泛的应用。以下是m序列发生 器的一些典型应用：
通信原理实验_AMI、HDB3传输码型转换完整全解
实验一AMI/HDB3码型变换一、实验原理AMI码的全称是传号交替反转码。
这是一种将消息代码0（空号）和1（传号）按如下规则进行编码的码：代码的0仍变换为传输码的0，而把代码中的1交替地变换为传输码的+1、–1、+1、–1…由于AMI码的传号交替反转，故由它决定的基带信号将出现正负脉冲交替，而0电位保持不变的规律。
由此看出，这种基带信号无直流成分，且只有很小的低频成分，因而它特别适宜在不允许这些成分通过的信道中传输。
AMI码除有上述特点外，还有编译码电路简单及便于观察误码情况等优点，它是一种基本的线路码，并得到广泛采用。
但是，AMI码有一个重要缺点，即接收端从该信号中来获取定时信息时，由于它可能出现长的连0串，因而会造成提取钟时的困难。
为了保持AMI码的优点而克服其缺点，人们提出了许多种类的改进AMI码，HDB3码就是其中有代表性的一种。
HDB3码的全称是三阶高密度双极性码。
它的编码原理是这样的：先把消息代码变换成AMI码，然后去检查AMI码的连0串情况，当没有4个以上连0串时，则这时的AMI码就是HDB3码；当出现4个以上连0串时，则将每4个连0小段的第4个0变换成与其前一非0符号（＋1或–1）同极性的符号。
显然，这样做可能破坏“极性交替反转”的规律。
这个符号就称为破坏符号，用V符号表示（即+1记为+V, –１记为–V）。
为使附加V符号后的序列不破坏“极性交替反转”造成的无直流特性，还必须保证相邻V符号也应极性交替。
这一点，当相邻符号之间有奇数个非０符号时，则是能得到保证的；当有偶数个非0符号时，则就得不到保证，这时再将该小段的第1个0变换成+B或–B符号的极性与前一非0符号的相反，并让后面的非0符号从V符号开始再交替变化。
虽然HDB3码的编码规则比较复杂，但译码却比较简单。
从上述原理看出，每一个破坏符号V总是与前一非0符号同极性（包括B在内）。
这就是说，从收到的符号序列中可以容易地找到破坏点V于是也断定V符号及其前面的3个符号必是连0符号，从而恢复4个连0码，再将所有–1变成+1后便得到原消息代码。
现代通信技术实验平台RZ8681型
软件无线电-解调模块（高速 AD、 和软件无线电调制模块构成基于软件调制解调的通信系统。
15 COSTAS 环载波同步、FIR 滤波、位 能基于软件无线电模块实现下列完整的通信过程：模拟信号——
同步、再生）
信源编码 64Kb/s——DSP（或 FPGA）调制——平台间传输——
DSP（或 FPGA）解调——信源译码——终端。
第六部分 二次开发实验 实验 1 M 序列产生实验 实验 2 PCM 时序控制实验 实验 3 CMI 编译码实现实验 实验 4 绝对/相对码转换实验 实验 5 FSK 系统建模与设计（VHDL）实验 实验 6 信道编译码开发实验 实验 7 PC 机数据、PSK 传输系统实验 实验 8 PC 机数据、FSK 传输系统实验 实验 9 码型变换、基带编码开发实验 实验 10 基于 DSP 的各种调制开发实验 实验 11 基于 FPGA 的各种调制开发实验 实验 12 基于 FPGA 的帧同步开发实验 实验 13 基于 FPGA 的位同步开发实验 实验 14 基于 FPGA 的 DDS 与载波开发实验 实验 15 通信综合系统开发实验（信源——PCM 编码——复接——HDB3 编译码——调制—— 传输——解调——同步（位、帧）、解复——PCM 译码——终端）
10 BPSK(DPSK、QPSK)解调模块
完成 BPSK、DPSK、QPSK 解调实验
11 噪声模块
提供白噪声
复接/解复接、同步提取模块 12
完成多种数据的时分复接解复接、码分复接解复接、位同步帧同 步、信号再生实验
基带同步与纠错译码模块 13
完成频带解调输出数据同步，卷积、汉明、交织、循环纠错译码 实验
同轴电缆 光纤通信
1310nm、1550nm 一体化光端机，此部分选配
实验5 m序列的产生
课程实验报告课程3G移动通信实验实验名称M序列的产生学院通信工程专业通信工程班级13083414学号13081405学生姓名田昕煜一、实验内容【实验目的】⏹加深对m序列产生原理的理解；⏹能够使用Matlab设计m序列发生器；【实验内容】⏹使用生成多项式（23）8=（10011）2产生第一个m序列；⏹使用生成多项式（31）8=（11001）2产生第二个m序列；【实验设备】⏹一台PC 机【实验步骤】1. 画出生成多项式对应的移位寄存器结构图2.应用Matlab语言编写程序，生成m序列，并对生成的m序列绘图【实验报告】按照要求完成实验报告。
实验报告中要求给出移位寄存器结构图和两个m序列对应的图形。
【例子】4级m序列（31）8=（11001）2=（c4,c3,c2,c1,c0）的产生：二、仿真程序及说明clear all;clc;r=5;a1=ones(1,r);m1=zeros(1,2^r-1);for i=1:(2^r-1)temp= mod((a1(4)+a1(1)),2); for j=r:-1:2a1(j)=a1(j-1);enda1(1)=temp;m1(i)=a1(r);endsubplot(2,1,1)stem(m1);axis([0 ,2^r, 0,2 ]);title('本原多项式为(23)8');a2=ones(1,r);m2=zeros(1,2^r-1);for i=1:(2^r-1)temp= mod((a2(4)+a2(3)),2);for j=r:-1:2a2(j)=a2(j-1);enda2(1)=temp;m2(i)=a2(r);endsubplot(2,1,2)stem(m2);axis([0 ,2^r, 0,2 ]);title('本原多项式为(31)8');三、总结学习了对于M序列的MATLAB编程，也对于通信原理中的8进制转换M序列有的巩固。
m序列和Gold序列特性研究要点
扩频通信实验报告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：电信学院班级：通信一班姓名：学号：指导教师：迟永钢时间： 2012年5月8日哈尔滨工业大学- I-第1章实验要求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，并实例验证族内序列彼此的自相关和互相关特性；5.在生成的每个Gold序列族内，明确标出平衡序列和非平衡序列，并验证其分布关系。
6.完整的作业提交包括：纸质打印版和电子版两部分，要求两部分内容统一，且在作业后面附上源程序，并加必要注释。
7.要求统一采用Matlab软件中的M文件实现。
第2章 实验原理2.1 m 序列二元m 序列是一种伪随机序列，有优良的自相关函数，是狭义伪随机序列。
m 序列易于产生于复制，在扩频技术中得到了广泛应用。
2.1.1 m 序列的定义r 级非退化的移位寄存器的组成如图1所示，移位时钟源的频率为c R 。
r 级线性移位寄存器的反馈逻辑可用二元域GF(2)上的r 次多项式表示2012() {0,1}r r i f x c c x c x c x c =++++∈ (1)图 2-1 r 级线性移位寄存器式(1)称为线性移位寄存器的特征多项式，其给出的表示反馈网络的而逻辑关系式是现行的。
因此成为线性移位寄存器。
否则称为，非线性移位寄存器。
对于动态线性移位寄存器，其反馈逻辑也可以用线性移位寄存器的递归关系式来表示112233 {0,1}i i i i r i r i a c a c a c a c a c ----=++++∈ (2) 特征多项式(1)与递归多项式(2)是r 级线性移位寄存器反馈逻辑的两种不同种表示法，因其应用的场合不同而采用不同的表示方法。
《系统辨识》实验III： 传递函数频域辨识及M序列生成指南
<系统辨识>实验III: 传递函数频域辨识及M序列生成指南
学号：姓名：成绩：日期：
实验要求: 采用频域特性拟合的Levy方法，按要求完成传递函数的辨识。
描述实验验证的数据准备、基本过程和实验结果。
1．自己设定一个稳定系统，采用周期测试信号，测定系统的频率响应。
2．对题1中的系统，采用非周期测试信号确定系统的频率响应，并与题1的结果对比。
3．基于题1或题2 产生的频率响应数据，采用课堂讲授的频域特性拟合方法，辨识传递函数的参数。
将辨识结果与Matlab工具库中的等价的功能函数invfreqs产生的结果做对比。
实验二: 根据最大长度现行反馈寄存器M序列生成机制，编写M序列生成的生成程序。
1．自己设定移位寄存器的级数和初值，产生响应的M序列。
2．绘制题1产生的M序列的自相关函数和功率谱密度图形。
M序列产生及其特性仿真实验报告
M序列产生及其特性仿真实验报告一、三种扩频码序列简介1.1 m序列它是由多级移位寄存器或其他延迟元件通过线性反馈产生的最长的码序列。
m序列的特性1、最长周期序列：N=2n-12、功率平衡性：‘1’的个数比‘0’的个数多13、‘0’、‘1’随机分布：近似高斯噪声4、相移不变性：任意循环移位仍是m序列，仅初相不同5、离散自相关函数：‘0’->+1，‘1’->-11.2 Gold序列Gold序列是两个等长m序列模二加的复合序列两个m序列应是“优选对”特点：1、包括两个优选对m序列，一个Gold序列族中共有2n+1个Gold序列2、Gold序列族中任一个序列的自相关旁瓣及任意两个序列的互相关峰值均不超过两个m序列优选对的互相关峰值1.3OVSF序列又叫正交可变扩频因子，系统根据扩频因子的大小给用户分配资源，数值越大，提供的带宽越小，是一个实现码分多址(CDMA)信号传输的代码，它由Walsh函数生成，OVSF码互相关为零，相互完全正交。
OVSF序列的特点1、序列之间完全正交2、极适合用于同步码分多址系统3、序列长度可变，不影响正交性，是可变速率码分系统的首选多址扩频码4、自相关性很差，需与伪随机扰码组合使用二、三种扩频码序列产生仿真一、M序列的产生代码：X1=1;X2=0;X3=1;X4=0; %移位寄存器输入Xi初T态（0101）， Yi为移位寄存器各级输出m=60; %置M序列总长度for i=1:m %1#Y4=X4; Y3=X3; Y2=X2; Y1=X1;X4=Y3; X3=Y2; X2=Y1;X1=xor(Y3,Y4); %异或运算if Y4==0U(i)=-1;elseU(i)=Y4;endendM=U%绘图i1=ik=1:1:i1;plot(k,U,k,U,'rx')xlabel('k')ylabel('M序列')title('移位寄存器产生的M序列')用阶梯图产生表示：X1=1;X2=0;X3=1;X4=0; %移位寄存器输入Xi初T态（0101），Yi为移位寄存器各级输出m=60; %置M序列总长度for i=1:m %1#Y4=X4; Y3=X3; Y2=X2; Y1=X1;X4=Y3; X3=Y2; X2=Y1;X1=xor(Y3,Y4); %异或运算if Y4==0U(i)=-1;elseU(i)=Y4;endendM=U%绘图stairs(M);二、GOLD序列的产生：M序列A的生成：X1=1;X2=0;X3=1;X4=0; %移位寄存器输入Xi初T态（1010）， Yi为移位寄存器各级输出m=60; %置M序列总长度for i=1:m %1#Y4=X4; Y3=X3; Y2=X2; Y1=X1;X4=Y3; X3=Y2; X2=Y1;X1=xor(Y3,Y4); %异或运算if Y4==0A(i)=0;elseA(i)=Y4;endendM=A%绘图i1=ik=1:1:i1;plot(k,A,k,A,'rx')xlabel('k')ylabel('M序列')title('移位寄存器产生的M序列')M序列B的生成：X1=0;X2=1;X3=0;X4=1; %移位寄存器输入Xi初T态（0101）， Yi为移位寄存器各级输出m=60; %置M序列总长度for i=1:m %1#Y4=X4; Y3=X3; Y2=X2; Y1=X1;X4=Y3; X3=Y2; X2=Y1;X1=xor(Y3,Y4); %异或运算if Y4==0B(i)=0;elseB(i)=Y4;endendN=B%绘图i1=ik=1:1:i1;plot(k,B,k,B,'rx')xlabel('k')ylabel('M序列')title('移位寄存器产生的M序列') 生成gold序列：c=xor(A,B);stairs(c);三、OVSF序列的产生：%Function [OVSF_Codes]=OVSF_Generator(Spread_Fator,Code_Number)%Code_Number=-1 表示生成所有扩频因子=Spread_Factor的ovsf码Code_Number=-1;Spread_Fator=8;OVSF_Codes=1;if Spread_Fator==1return;endfor i=1:1:log2(Spread_Fator)Temp=OVSF_Codes;for j=1:1:size(OVSF_Codes,1)if j==1OVSF_Codes=[Temp(j,:),Temp(j,:) Temp(j,:),(-1)*Temp(j,:)];elseOVSF_Codes=[OVSF_Codes Temp(j,:),Temp(j,:) Temp(j,:),(-1)*Temp(j,:)];endendend%if Code_Number>-1% OVSF_Codes=OVSF_Codes((Code_Number+1),:);%endfigure(3)[b4,t4]=stairs([1:length(OVSF_Codes)],OVSF_Codes); plot(b4,t4);axis([0 130 -1.1 1.1]);title('OVSF序列')三、三种扩频码序列特性仿真（一）M序列自相关函数X1=1;X2=0;X3=1;X4=0; %移位寄存器输入Xi初T态（0101）， Yi为移位寄存器各级输出m=2^8-1; %置M序列总长度for i=1:m %1#Y4=X4; Y3=X3; Y2=X2; Y1=X1;X4=Y3; X3=Y2; X2=Y1;X1=xor(Y3,Y4); %异或运算if Y4==0U(i)=-1;elseU(i)=Y4;y = xcorr(U);stairs(y);end互相关函数：输入两个m序列clcclear allclose allm1 = [0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1] m2 = [1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1]y = xcorr(m1,m2,'unbiased');stairs(y)（二）Gold码的自相关函数x2=[(2*c)-1];%将运行结果Gold序列c从单极性序列变为双极性序列y1=xcorr(x2,'unbiased');%求自相关性stairs(y1);gridxlabel('t')ylabel('相关性')title('移位寄存器产生的Gold序列的相关性')互相关性gold序列和m序列的互相关性y1=xcorr(c,m1,'unbiased'); stairs(y1);（三）ovsf码的互相关和自相关a=[1 -1 1 1 -1 1 -1 -1];b=[1 -1 -1 1 1 -1 -1 1];P=length(a);%求序列a的自相关函数Ra(1)=sum(a.*a);for k=1:P-1Ra(k+1)=sum(a.*circshift(a,[0,k])); end%求序列b的自相关函数Rb(1)=sum(b.*b);for k=1:P-1Rb(k+1)=sum(b.*circshift(b,[0,k])); end%求序列a和b的互相关函数Rab(1)=sum(a.*b);for k=1:P-1Rab(k+1)=sum(a.*circshift(b,[0,k])); endx=[0:P-1];figure(9)subplot(3,1,1);stem(x,Rab);ylabel('a和b的互相关函数');axis([0 P-1 -10 12]);grid;xlabel('偏移量');subplot(3,1,2);stem(x,Ra);ylabel('a自相关函数');xlabel('偏移量');%axis([0 P-1 -5 30]);subplot(3,1,3);stem(x,Rb);%plot(x,Rb)xlabel('偏移量');ylabel('b的自相关函数');四、总结一、M序列自相关函数近似于冲激函数的形状，不同序列间的互相关特性一致性不好。
移动通信实验报告
实验一 m序列产生及特性分析实验一、实验目的1．了解m序列的性质和特点；2．熟悉m序列的产生方法；3．了解m序列的DSP或CPLD实现方法;二、实验内容1．熟悉m序列的产生方法；2．测试m序列的波形；三、实验原理m序列是最长线性反馈移存器序列的简称,是伪随机序列的一种;它是由带线性反馈的移存器产生的周期最长的一种序列;m序列在一定的周期内具有自相关特性;它的自相关特性和白噪声的自相关特性相似;虽然它是预先可知的,但性质上和随机序列具有相同的性质;比如：序列中“0”码与“1”码等抵及具有单峰自相关函数特性等;五、实验步骤1．观测现有的m序列;打开移动实验箱电源,等待实验箱初始化完成;先按下“菜单”键,再按下数字键“1”,选择“一、伪随机序列”,出现的界面如下所示：再按下数字键“1”选择“1 m序列产生”,则产生一个周期为15的m序列;2．在测试点TP201测试输出的时钟,在测试点TP202测试输出的m序列;1在TP201观测时钟输出,在TP202观测产生的m序列波形;图1-1 数据波形图实验二 WALSH序列产生及特性分析实验一．实验目的1．了解Walsh序列的性质和特点；2．熟悉Walsh序列的产生方法；3．了解Walsh序列的DSP实现方法;二．实验内容1．熟悉Walsh序列的产生方法；2．测试Walsh序列的波形；三．实验原理Walsh序列的基本概念Walsh序列是正交的扩频序列,是根据Walsh函数集而产生;Walsh函数的取值为＋1或者-1;图1-3-1展示了一个典型的8阶Walsh函数的波形W1;n阶Walsh函数表明在Walsh 函数的周期T内,由n段Walsh函数组成;n阶的Walsh函数集有n个不同的Walsh函数,根据过零的次数,记为W0、W1、W2等等;t图2-1 Walsh函数Walsh函数集的特点是正交和归一化,正交是同阶不同的Walsh函数相乘,在指定的区间积分,其结果为0；归一化是两个相同的Walsh函数相乘,在指定的区间上积分,其平均值为1;五、实验步骤1．观测现有的Walsh序列波形打开移动实验箱电源,等待实验箱初始化完成;先按下“菜单”键,再按下数字键“1”,选择“一、伪随机序列”,出现的界面如下所示：一. 伪随机序列1 m序列产生2 GOLD序列产生3 WALSH序列产生再按下数字键“3”选择“3 WALSH序列产生”,产生四个阶数为16的Walsh序列;2．在测试点TP201测试输出的时钟,分别在测试点TP202、TP203、TP204、TP205测试16位的WALSH序列;1在TP201观测时钟输出；2在TP202、TP203、TP204、TP205观测产生的Walsh序列波形;图2-2 TP202波形图2-3 TP203波形图2-4 TP204波形图2-5 TP205波形实验三 线性分组码实验一、实验目的1．了解线性分组码的原理及表示方法；2．掌握线性分组码的编解码方法； 3．验证线性分组码的纠错能力; 二、实验内容1．记录实验中各个测量点数据；2．根据线性分组码的方法对得到的数据进行验证； 3．检测误码位数及误码位置并得到原数据; 三、实验原理1线性分组码根据编码的方式不同可得到不同形式的分组码,实验中采用了线性分组码的编码方式,对其它编码方式感兴趣的可自行查阅资料;线性分组码是分组码的一个子集;在线性分组码中,监督码元与信息码元之间满足线性约束关系,亦即这种约束关系可由一组线性方程来描述;对于线性系统码,其监督矩阵具有如下形式：式中,P 是一个rk 阶矩阵,Ir 是r 阶的单位矩阵;这样的监督矩阵也称作典型矩阵; 三、实验步骤与任务1. 打开移动实验箱电源,等待实验箱初始化完成；2. 先按下“菜单”键,再按下数字键“2”,选择“二 信源信道编码”；3. 再按数字键“4”,选择“线性分组码”；4. 打开双通道示波器,用通道一测量TP201测试点波形,此波形为帧同步脉冲信号,调至稳定状态；5．用通道二测量TP202波形数据;[]r H PI =图3-1 TP201和TP202的波形6. 再用通道二测量TP205波形数据;图3-2 TP201和TP205的波形7. 再用通道二测量TP204波形数据;图3-3 TP201和TP204的波形实验四 GSM交织技术实验一、实验目的1. 了解交织技术的原理；2．掌握交织的基本方法；3．验证采用交织技术后抗突发误码的能力；二、实验内容1. 记录实验中各个测量点数据；2．根据交织技术的方法对得到的数据进行验证；3．检测误码位数及误码位置并得到原数据；三、实验原理交织可分为卷积交织和分组交织两类;分组交织是将待处理的mn个信息数据,以行的方式依次存储到一个m行n列的交织矩阵中,然后以列的方式读取数据,得到n帧码字、每帧有m个信息比特的输出序列;这样的输出序列已将原来连续的信息比特分散开了,原来的连续的比特在输出序列中均被m-1个比特所间隔;通常将交织矩阵的行数m成为交织深度;m越大,则交织后信息比特被分散的程度越高;采用交织技术,并不需要像信道编码那样要附加额外的监督码元,却可以降低系统对抗干扰能力的设计要求,因此在一些传输信道复杂的通信系统中有着广泛的应用;三、实验步骤与内容1. 打开移动实验箱电源,等待实验箱初始化完成；2. 先按下“菜单”键,再按下数字键“2”,选择“二信源信道编码”；3. 再按数字键“5”,选择“GSM交织技术”；4. 打开双通道示波器,用通道一测量TP201测试点波形,此波形为帧同步脉冲信号,调至稳定状态；5．用通道二测量TP202波形数据;图4-1 TP201和TP202的波形6. 再用通道二测量TP203波形数据;图4-2 TP201和TP203的波形7. 再用通道二测量TP204波形数据;图4-3 TP201和TP204的波形8. 用通道二测量TP205波形数据;图4-4 TP201和TP205的波形实验五直接序列扩频DS编解码实验一、实验目的1. 了解直扩扩频和解扩的原理和系统组成；2. 熟悉通过DSP完成直扩扩频解扩和数据传输的过程;二、实验内容1．熟悉直扩扩频和解扩的过程；2．测试直扩扩频和解扩的工作波形,认真理解其工作原理；三、实验原理直接序列扩频是将要发送的信息用伪随机序列PN扩展到一个很宽的频带上去,在接收端用与发送端相同的伪随机序列对接收到的扩频信号进行处理,恢复出原来的信息;干扰信号由于和伪随机序列不相关,在接收端被扩展,使落入信号频带内的干扰信号功率大大降低,从而提高了系统的输出信噪比,达到抗干扰的目的;四、实验步骤1．打开移动实验箱电源,等待实验箱初始化完成；2．先按下“菜单”键,再按下数字键“3”,选择“三、扩频通信基础”,再按下数字键“1”选择“1. 直扩编解码”；3．通过测试点TP201观测和伪随机序列频率相同的时钟信号；4．通过测试点TP202观测原始数据的波形；图5-1 TP201和TP202的波形5．通过测试点TP203观测发送方的伪随机码的波形；图5-2 TP201和TP203的波形6．通过测试点TP204观测扩频后的数据波形；图5-3 TP201和TP204的波形7．通过测试点TP205观测解扩后的数据波形；图5-4 TP201和TP205的波形8．通过测试点TP206观测解扩方的伪随机码波形;图5-5 TP201和TP206的波形9.比较TP202和TP205的数据波形;图5-6 TP202和TP205的波形10. 比较TP203和TP206的数据波形;图5-7 TP203和TP206的波形11. 比较TP203和TP204的数据波形;图5-8 TP203和TP204的波形实验六跳频FH通信实验一、实验目的1. 了解跳频和解跳的基本原理；2．了解DSP数字信号处理器在移动通信中的应用；二、实验内容1．熟悉跳频和解跳的过程,并通过信道进行传输；2．测试跳频和解跳的工作波形,认真理解其工作原理;三、实验原理跳频FH系统的基本原理跳频系统的载频受一伪随机码的控制,不断地、随机地跳变,可以看成载频按照一定规律变化的多频频移键控MFSK;与直扩相比,跳频系统中的伪随机序列并不直接传输,而是用来选择信道;跳频电台已经成为未来战术通信设备的趋势;跳频系统具有以下的特点：1有较强的抗干扰能力,采用了躲避干扰的方法抗干扰;2用于组网,实现码分多址,频谱利用率高;3 快跳频系统用的伪随机码速率比直扩系统低的多,同步要求比直扩低,因而时间短、入网快;四、实验步骤1．打开移动实验箱电源,等待实验箱初始化完成；2．先按下“菜单”键,再按下数字键“3”,选择“三、扩频通信基础”,再按下数字键选择“2. 跳频”；3．通过测试点TP202和TP204观测数据的波形；图6-1 TP202和TP204的波形4．通过测试点TP202和TP308测试跳频并完成D/A转换后的波形；图6-2 TP202和TP308的波形5．通过测试点TP204和TP308观测解跳后的数据波形;图6-3 TP204和TP308的波形实验七 BPSK 调制解调实验一、实验目的1．了解BSPK 调制和解调的基本原理；2．熟悉软件完成BPSK 调制和解调的过程;二、 实验内容1．熟悉BPSK 调制和解调过程；2．通过示波器测试BPSK 调制解调各点的波形；三、 实验原理利用调制信号对正弦波的载波相位进行控制的方式成为移相键控PSK;PSK 包括BPSK 、BDPSK 、QPSK 、QDPSK 、O-QPSK;本实验我们主要完成BPSK 方式;BPSK 的已调信号可以表示为：0cos ()cos A t e t A t ωω⎧=⎨-⎩发1发0 即发送二进制符号0时,0()e t 取π相位;显然载波的不同相位直接表示了相应的数字信息;BPSK 的信号产生可以采用相乘器来实现;本实验中,DSP 用软件方式完成BPSK 的调制和解调;由DSP 产生一个正弦波,和要发送的数据相乘,实现BPSK 调制,通过DSP 的MCBSP2串口发送,再通过D/A 转换和上变频进行传输;接收方通过下变频和A/D 变化,将数据交给DSP 的MCBSP2口,DSP 做相干解调,恢复出原始数据信息;四、 实验步骤1. 打开移动实验箱电源,等待实验箱初始化完成;先按下“菜单”键,再按下数字键“5”,选择“五、 数字调制解调”, 再按下数字键“1”选择“1. BPSK 调制”；2. 在测试点TP202测试发送方基带数据,在测试点TP308测试BPSK 调制后的波形；图7-1 TP202和TP308的波形3. 在测试点TP202测试发送方基带数据,在测试点TP204测试解调后的数据波形；图7-2 TP202和TP204的波形4.比较TP204和TP308的数据波形;图7-3 TP204和TP308的波形实验八 QPSK 调制解调实验一、实验目的1. 了解QPSK 调制和解调的基本原理；2．熟悉软件完成QPSK 的过程;二、实验内容1．熟悉QPSK 调制和解调过程；2．通过示波器测试QPSK 各点的波形；三、实验原理BPSK 是用两种相位0, π来表示两种信息,而四相移相键控QPSK 是利用载波的四个不同相位来表征数字信息,每一个载波相位代表两个比特的信息;因此对于输入的二进制数字序列应该先进行分组;将每两个比特编为一组,采用相应的相位来表示;当初始相位取0时,四种不同的相位为：0,π/2,π,3π/2 分别表示数字信息：11、01、00、10；当初始相位为4/π时,四种不同的相位为：4/π、4/3π、4/5π、4/7π分别表示11、01、00、10;四、实验步骤1. 打开移动实验箱电源,等待实验箱初始化完成;先按下“菜单”键,再按下数字键“5”,选择“五、 数字调制解调”, 再按下数字键“2”选择“2. QPSK 调制”；2. 在测试点TP201测试基带数据时钟信号,在测试点TP202测试发送的基带数据；图8-1 TP201和TP202的波形3．在测试点TP308测试I 路和Q 路调制复合后的波形；图8-2 TP201和TP308的波形4．在测试点TP203测试接收的解调后数据波形;图8-3 TP201和TP203的波形实验九 OQPSK调制解调实验一、实验目的1. 了解OQPSK调制和解调的基本原理；2．熟悉软件完成OQPSK的过程;二、实验内容1．熟悉OQSPK调制和解调过程；2．通过示波器测试OQPSK各点的波形；三、实验原理偏移四相相移键控OQPSK是另外一种四相相移键控;将QPSK调制框图中的正交支路信号偏移TS/2,其他不变,即可得到OQPSK信号;将正交支路信号偏移TS/2的结果是消除了已调信号中突然相移π的现象;每个TS/2信号只可能发生±π/2的变化;四、实验步骤1. 打开移动实验箱电源,等待实验箱初始化;初始化结束后显示“初始化完成,请使用”,此时可以进行下面操作；2. 先按下“菜单”键,再按下数字键“5”选择“五、数字调制解调”,再按数字键“3”选择“3. OQPSK调制”；3. 在测试点TP201和TP308测试数据波形;图9-1 TP201和TP308的波形4. 在测试点TP202和TP308测试数据波形；图9-2 TP202和TP308的波形5. 在测试点TP201和TP203测试接收的I路解调数据波形；图9-3 TP201和TP203的波形6. 在测试点TP202和TP204测试接收的Q路解调数据波形；图9-4 TP202和TP204的波形实验十 MSK 调制解调实验一、实验目的1. 了解MSK 调制和解调的基本原理；2．熟悉软件完成MSK 的过程; 二、实验内容1．熟悉MSK 调制和解调过程；2．通过示波器测试MSK 各点的波形；三、实验原理MSK 最小频移键控是移频键控FSK 的一种改进形式;在FSK 方式中,每一码元的频率不变或者跳变一个固定值,而两个相邻的频率跳变码元信号,其相位通常是不连续的;所谓MSK 方式,就是FSK 信号的相位始终保持连续变化的一种特殊方式;可以看成是调制指数为的一种连续相位的FSK 信号;其主要特点是包络恒定,带外辐射小,实现较简单;其数学表达式为：()cos()2c kn nbS t t a t T πωφ=++∑式中,Tb 为码元的宽度,an 为＋1,－1;n φ是第n 个码元的初始相位,并且⎩⎨⎧≠±==---111n n n n n n n a a n a a πφφφ当输入＋1时,发送的角频率为：2c b T πω+;当输入-1时,发送的角频率为：2c b T πω-;在一个码元内相位增加π/2或者减小π/2,所以相位的变换是连续的;四、 实验步骤1. 打开移动实验箱电源,等待实验箱初始化;初始化结束后显示“初始化完成,请使用”,此时可以进行下面操作；2. 先按下“菜单”键,再按下数字键“5”选择“五、 数字调制解调”,再按数字键“4”选择“4. MSK 调制”；3. 在测试点TP308测试I 路和Q 路调制复合后的波形；图10-1 TP308的波形4. 在测试点TP201测试发送的I路数据,在TP203测试接收的I路解调数据波形；图10-2 TP201和TP203的波形5. 在测试点TP202测试发送的Q路数据,在TP204测试接收的Q路解调数据波形；图10-3 TP202和TP204的波形6. 在测试点TP206测试输入的基带数据波形;图10-4 TP206的波形实验十一 GMSK 调制解调实验一、实验目的1. 了解GMSK 调制和解调的基本原理；2．熟悉软件完成GMSK 的过程; 二、实验内容1．熟悉GMSK 调制和解调过程；2．通过示波器测试GMSK 各点的波形；三、实验原理尽管MSK 信号已具有较好的频谱和误码率性能,但仍不能满足无线通信中临道辐射低于主瓣达到60db 以上的要求;因此,需要在MSK 的基础上采取一定的措施,加快其带外衰减速度;于是提出了改进的MSK 调制方式,即GMSK 调制;GMSK 调制是在MSK 调制前,将基带信号线通过一个高斯型低通滤波器;图11-1 GMSK 调制器结构原理图该高斯低通滤波器也被称为与调制滤波器,假设其3dB 带宽为Bb,则其冲击响应为：三、实验步骤及内容1. 打开移动实验箱电源,等待实验箱初始化;初始化结束后显示“初始化完成,请使用”,此时可以进行下面操作；2. 先按下“菜单”键,再按下数字键“5”选择“五、 数字调制解调”,再按数字键“5”选择“5. GMSK 调制”；3. 在测试点TP201测试输入的基带数据,在测试点TP206测试输入的基带数据波形;222()exp()b h t a t π=-图11-1 TP201和TP206的波形4. 在测试点TP201测试发送的I路数据,在测试点TP202测试发送的Q路数据；图11-2 TP201和TP202的波形5. 在测试点TP308测试I路和Q路调制复合后的波形；图11-3 TP308的波形6. 在点TP203测试接收的I路解调数据波形,在TP204测试接收的Q路解调数据波形;图11-4 TP203和TP204的波形实验十二 TDSCDMA短信收发和电话接通测试实验实验十三 CDMA短信收发和电话接通测试实验。
汉明码编码译码实验报告(信息论与编码)及源程序
}
printf("经过译码后变为: \n");
for(i=0;i<N/4;i++)
{for(j=0;j<3;j++)
{f[j]=0;
for(k=A;k<A+7;k++)
f[j]+=w[k]*H[k-A][j];/////计算伴随式
}
for(m=0;m<7;m++)
{for(j=0;j<3;j++)
printf("%d",ww[A+m]);//没有出错的地方
}
}
A=A+7;//向后移动7位
L=8;//复位
M=0;///清零，复位
printf("\n");
}
}
4
5
这次的实验是实现汉明码的编码与译码，达到纠错功能。通过信息论的课程，我基本了解了汉明码编译的原理和方法，但在编程的过程中遇到了不小的困难。首先还是理解汉明码概念的问题，因为还存在纠错的功能，所以汉明码的编码方式和以前学的哈夫曼编码或Fano编码比起来要复杂不少，开始的时候理解起来有些困难。不过通过仔细看PPT，很快就弄懂了汉明码的原理。但是最开始编出来的程序运行的结果总是不正确，和书上的码字不一样，后来发现是在校验矩阵上出了问题，自己对矩阵方面的知识一直把握得不是很好。经过调试，程序很快就能够正确运行了。
if((f[j]%2)==H[m][j])M=M+1;
if(M==3)L=m ;
M=0;//清零
} ///根据伴随式找到出错的位置
for(m=0;m<7;m{ww[A+m]=(w[A+m]+1)%2;//将出错的地方更正
海明校验码设计实验报告
海明校验码设计实验报告一、实验目的本实验旨在通过设计海明校验码，了解海明校验码的原理和应用，并掌握其编码和译码方法。
二、实验原理1. 海明校验码的基本概念海明校验码是一种能够纠正错误的编码方式。
它利用冗余信息来检测和纠正数据传输中可能出现的错误，保证数据传输的可靠性。
在海明校验码中，每个数据位都被分配一个权重，这些权重按照2的幂次方递增，例如第1位权重为1，第2位权重为2，第3位权重为4等等。
2. 海明校验码的编码方法海明校验码的编码方法是将原始数据按照一定规则进行分组，并在每组数据中添加冗余信息。
具体步骤如下：（1）确定需要编码的原始数据长度n；（2）确定r值：满足2^r ≥ n + r + 1；（3）将n个原始数据分成m组（m = 2^r - r - 1），每组包含k个二进制位；（4）在每组数据中添加r个奇偶校验位，使得每组共有k+r个二进制位；（5）将所有m组数据串联起来得到长度为(n+r)×m的编码数据。
3. 海明校验码的译码方法海明校验码的译码方法是通过比较接收到的数据与预设的校验位来检测和纠正错误。
具体步骤如下：（1）将接收到的编码数据按照与编码相同的规则分组；（2）计算每组数据中所有二进制位的奇偶性，并将结果与接收到的奇偶校验位进行比较；（3）如果存在一个或多个错误，则将出错位置对应的二进制位取反，即可得到正确的原始数据。
三、实验过程1. 编写海明校验码程序为了方便实现，我选择使用Python语言编写海明校验码程序。
程序主要包括两个部分：编码和译码。
其中，编码函数hamming_encode(data)接受一个二进制字符串作为输入，返回对应的海明校验码；译码函数hamming_decode(code)接受一个海明校验码作为输入，返回纠正后的原始数据。
2. 测试程序功能为了测试程序功能，我随机生成了几个长度不同、二进制表示下没有重复数字出现过的字符串，并使用hamming_encode函数对其进行编码。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验一 M码产生实验(或m码产生实验)
一、实验目的：
1、学会M码（或m码）特性、产生方法及应用
2、通过教科书、网络等工具，搜集资料，编码并实现。
二、实验内容：
（1）实现M码（或m码），软件方法:用matlab编程，调试，仿真，出图。
（2）实现M码（或m码），另一种软件方法：simulink建立动态系统模型，仿真，综合分析。
（3）实现实现M码（或m码），硬件实现方法：光纤实验室光纤实验箱、测试钩、示波器等进行仿真。
（4）观察M序列（或m序列），识别其特征，自相关性、互相关性等。
以上（1），（2），（3）三种方法选择其中一种实现即可。
根据个人兴趣喜欢来选择，之前准备工作要网上、图书馆搜集好资料，之后确定实现方案。
三、实验原理与方法：
书本3.2节，3.4节，自行组织语言。
也可以网络搜索信息。
注意原理清楚，思路清晰，语言通顺。
四、实验条件：
计算机、MATLAB软件、实验教材
五、实验步骤：
构思、分析、编译、调试、运行、数据记录
六、实验注意事项：
区分M码和m码的构成原理，注意代码的解读，程序运行后注意调试。
硬件实现注意设备参数的设置。
七、实验报告要求：
格式工整，独立完成，注重分析，鼓励尝试。