巴克码
实验十五 帧同步信号提取实验
实验十五 帧同步信号提取实验一、实验目的1． 掌握巴克码识别原理。
2． 掌握同步保护原理。
3． 掌握假同步、漏同步、捕捉态、维持态的概念。
二、实验内容1． 观察帧同步码无错误时帧同步器的维持态。
2． 观察帧同步器的假同步现象、漏识别现象和同步保护现象。
三、实验器材1． 信号源模块2． 同步信号提取模块3． 20M 双踪示波器一台 4． 频率计（选用） 一台四、实验原理由于数字通信系统传输的是一个接一个按节拍传送的数字信号单元，即码元，因而在接收端必须按与发送端相同的节拍进行接收，否则，会因收发节拍不一致而导致接收性能变差。
此外，为了表述消息的内容，基带信号都是按消息内容进行编组的，因此，编组的规律在收发之间也必须一致。
在数字通信中，称节拍一致为“位同步”，称编组一致为“帧同步”。
在时分复用通信体统中，为了正确地传输信息，必须在信息码流中插入一定数量的帧同步码，它可以是一组特定的码组，也可以是特定宽度的脉冲，可以集中插入，也可以分散插入。
集中式插入法也称为连贯式插入法，即在每帧数据开头集中插入特定码型的帧同步码组，这种帧同步法只适用于同步通信系统，需要位同步信号才能实现。
适合做帧同步码的特殊码组很多，对帧同步码组的要求是它们的自相关函数尽可能尖锐，便于从随机数字信息序列中识别出这些帧同步码组，从而准确定位一帧数据的起始时刻。
由于这些特殊码组123{,,,,}n x x x x 是一个非周期序列或有限序列，在求它的自相关函数时，除了在时延j ＝0的情况下，序列中的全部元素都参加相关运算外；在j ≠0的情况下，序列中只有部分元素参加相关运算，其表示式为∑-=+=jn i j i i x x j R 1)( （15－1）通常把这种非周期序列的自相关函数称为局部自相关函数。
对同步码组的另一个要求是识别器应该尽量简单。
目前，一种常用的帧同步码组是巴克码。
巴克码是一种非周期序列。
一个n 位的巴克码组为{x 1，x 2，x 3，…，x n }，其中x i 取值为＋1或－1，它的局部自相关函数为⎪⎩⎪⎨⎧≥<<±===∑-=+nj n j j n x x j R j n i j i i 00100)(1或 （15－2） 目前已找到的所有巴克码组如表15-1所列。
巴克码的详解
2.巴克码识别器巴克码识别器是比较容易实现的，这里以七位巴克码为例，用7级移位寄存器、相加器和判决器就可以组成一识别器，具体结构如图7-16所示。
7级移位寄存器的1、0端输出按照1110010的顺序连接到相加器输入，接法与巴克码的规律一致。
当输入数据的“1”存入移位寄存器时，“1”端的输出电平为+1，而“0”端的输出电平为-1；反之，存入数据“0”时，“0”端的输出电平为+1，“1”端的电平为-1。
当发送端送来的码元自右向左进入时，首先考虑一个简单的情况：假设只计算巴克码（1110010）进入的几个移位寄存器的输出，此时将有巴克码进入一位，二位……七位全部进入，第一位移出尚留六位……前六位移出只留一位等13种情况。
经过计算可得相加器的输出就是自相关函数，设码元进入移位寄存器数目为a，码元尚留在移位寄存器的数目是b，这是就可以得到a、b和j之间的关系式图7-167位巴克码识别器（7-38）根据上述关系可以得到表7-2，它反映了相加器输出与a、b之间的关系。
表7-2a a=b b巴克码进入（或留下）位数1 2 3 4 5 6 7 6 5 4 3 2 1相加器输出-1 0 -1 0 -1 0 7 0 -1 0 -1 0 -1实际上述群同步码的前后都是有信息码的，具体情况如图7-17（a）所示，在这种情况下巴克码识别器的输出波形如图7-17（b）所示。
图7-17 识别器输入和输出波形当七位巴克码在图7-17中的t1时刻，正好已全部进入了7级移位寄存器，这时7个移位寄存器输出端都输出+1，相加后得最大输出+7，如图7-17（b）所示，而判决器输出的两个脉冲之间的数据，称为一群数据或称为一帧数据。
当然，对于信息而言，由于其具有的随机特性，可以考察一种最不利的情况：即当巴克码只有部分码在移位寄存器时，信息码占有的其它移位寄存器的输出全部是+1，在这样一种对于群同步最不利的情况下，相加器的输出将如表7-3所示。
巴克码相位调频脉冲压缩
巴克码相位调频脉冲压缩
巴克码相位调频脉冲压缩是一种常用的信号处理技术，常用于雷达系统、通信系统等领域。
在这种技术中，巴克码是一种特殊的二进制序列，具有良好的自相关性和互相关性特性，能够实现信号的压缩和解压缩。
巴克码相位调频脉冲压缩的基本原理是利用巴克码序列的自相关性，将发射信号与巴克码序列进行相关运算，从而实现信号的压缩。
具体来说，巴克码序列的自相关性使得与其相关的信号在相关运算后得到较大的输出，而与其不相关的信号则得到较小的输出，从而实现信号的压缩。
压缩后的信号具有较窄的脉冲宽度，能够提高信号的分辨能力和抗干扰能力。
在实际应用中，巴克码相位调频脉冲压缩常用于雷达系统中。
通过将发射信号与巴克码序列进行相关运算，可以实现雷达信号的压缩，提高雷达系统的距离分辨率和目标探测性能。
此外，巴克码相位调频脉冲压缩还可以用于通信系统中，提高通信信号的抗干扰能力和传输效率。
总的来说，巴克码相位调频脉冲压缩是一种重要的信号处理技术，具有广泛的应用前景。
通过巴克码相位调频脉冲压缩技术，可以实现信号的压缩和解压缩，提高信号的性能指标，为雷达系统、通信系统等领域的应用提供技术支持。
巴克码
1 巴克码简介1.1巴克码简介巴克码主要用于通信系统中的帧同步，其特点是具有尖锐的自相关函数，便于与随机的数字信息相区别，易于识别，出现伪同步的可能性小。
巴克码是一种具有特殊规律的二进制码组，它是一种非周期序列。
一个n 位的巴克码组为{ ， ：， ，. ，}，其中 的取值是+1或一1，其局部自相关函数为：()i i+j 10x x 0,1,100n j i n j R j j n j n ===⎧⎪==+-<<⎨⎪≥⎩∑目前已发现的所有巴克码组如表1：表1 已发现的巴克码组其中，“+”表示取值为高电平1，“一”表示取值为低电平0。
依要求及上面的巴克码组可知，8位的巴克码发生器应在输入时钟信号作用下依次产生“01110010”的码元序列。
1.2 系统设计框图巴克码发生器巴克玛发生器设计原理如图1.2所示。
图1.1 巴克码发生器设计原理图MATLAB 软件概述MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。
它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
巴克码—线性调频脉冲多普勒雷达matlab代码
巴克码—线性调频脉冲多普勒雷达matlab代码%% 雷达系统仿真 %%% 发射信号为13位巴克码和线性调频混合调制的信号，线性调频的中心频率为30MHz， % 调频带宽为4MHz，每一位码宽为10微秒，发射信号的帧周期为1毫秒 % 该雷达具有数字化正交解调、数字脉冲处理、固定目标对消、动目标检测(MTD)、 % 和恒虚警(CFAR)处理等功能close all;clear all;clc;%%%%%%%%%%%%%%% 产生雷达发射信号 %%%%%%%%%%%%% code=[1,1,1,1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1]; % 13位巴克码tao=10e-6; % 脉冲宽度10usfc=28e6; % 调频信号起始频率f0=30e6; % 调频信号中心频率fs=100e6; % 采样频率ts=1/fs; % 采样间隔B=4e6; % 调频信号调频带宽t_tao=0:1/fs:tao-1/fs; % 调制信号，对于线性调频来说，调制信号就是时间序列N=length(t_tao);k=B/fs*2*pi/max(t_tao); % 调制灵敏度，也就是线性调频的步进系数n=length(code);pha=0;s=zeros(1,n*N);for i=1:nif code(i)==1pha=pi;else pha = 0;ends(1,(i-1)*N+1:i*N)=cos(2*pi*fc*t_tao+k*cumsum(t_tao)+pha);endt=0:1/fs:n*tao-1/fs;figure,subplot(2,1,1),plot(t,s); xlabel('t(单位:S)'),title('混合调制信号(13为巴克码+线性调频)'); s_fft_result=abs(fft(s(1:N)));subplot(2,1,2),plot((0:fs/N:fs/2-fs/N),abs(s_fft_result(1:N/2)));xlabel('频率(单位:Hz)'),title('码内信号频谱');%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 产生脉冲压缩系数 %%%%%%%%%%%%%%%% %--------------------- 正交解调 --------------------% N=tao/ts;n=0:N-1;s1=s(1:N);local_oscillator_i=cos(2*pi*f0/fs*n); % I路本振信号local_oscillator_q=sin(2*pi*f0/fs*n); % Q路本振信号fbb_i = local_oscillator_i.*s1; % I路解调fbb_q = local_oscillator_q.*s1; % Q路解调window=chebwin(51,40); % 50阶cheby窗的FIR低通滤波器[b,a]=fir1(50,2*B/fs,window);fbb_i=[fbb_i,zeros(1,25)]; % 因为该FIR滤波器有25个采样周期的延迟，为了保证% 所有有效信息全部通过滤波器，故在信号后补25个0fbb_q=[fbb_q,zeros(1,25)];fbb_i=filter(b,a,fbb_i);fbb_q=filter(b,a,fbb_q);fbb_i=fbb_i(26:end); % 截取有效信息fbb_q=fbb_q(26:end); % 截取有效信息fbb=fbb_i+j*fbb_q;%-------- 产生理想线性调频脉冲压缩匹配系数 ---------% D = B*tao;match_filter_1=ts*fliplr(conj(fbb))*sqrt(D)*2/tao;NFFT = 131126;%2^nextpow2(length(s));match_filter_1_fft=fft(match_filter_1,NFFT); % 第一次脉冲压缩处理匹配系数 figure;subplot(2,1,1),plot(real(match_filter_1_fft)),title('脉冲压缩系数(实部)'); subplot(2,1,2),plot(imag(match_filter_1_fft)),title('脉冲压缩系数(虚部)');N=length(s);n=0:N-1;local_oscillator_i=cos(2*pi*f0/fs*n); % I路本振信号local_oscillator_q=sin(2*pi*f0/fs*n); % Q路本振信号fbb_i = local_oscillator_i.*s; % I路解调fbwindow=chebwin(51,40); % 50阶cheby窗的FIR低通滤波器[b,a]=fir1(50,0.5,window);fbb_i=[fbb_i,zeros(1,25)]; % 因为该FIR滤波器有25个采样周期的延迟，为了保证% 所有有效信息全部通过滤波器，故在信号后补25个0fbb_q=[fbb_q,zeros(1,25)];fbb_i=filter(b,a,fbb_i);fbb_q=filter(b,a,fbb_q);fbb_i=fbb_i(26:end); % 截取有效信息fbb_q=fbb_q(26:end); % 截取有效信息signal=fbb_i+j*fbb_q;clear fbb_i;clear fbb_q;clear local_oscillator_i;clearlocal_oscillator_q;signal_fft=fft(signal,NFFT);pc_result_fft=signal_fft.*match_filter_1_fft;pc_result=ifft(pc_result_fft,NFFT); figure,plot((0:ts:length(signal)*ts-ts),pc_result(1:length(signal)));xlabel('t(单位:S)'),title('回波脉冲压缩处理结果');t=tao*length(code);match_filter_2=2*ts*fliplr(conj(pc_result))*2/t;match_filter_2_fft=fft(match_filter_2,NFFT); % 第二次脉冲压缩处理匹配系数figure;subplot(2,1,1),plot(real(match_filter_2_fft)),title('脉冲压缩系数(实部)');subplot(2,1,2),plot(imag(match_filter_2_fft)),title('脉冲压缩系数(虚部)');%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 产生雷达回波 %%%%%%%%%%%%%%%%f_frame=1e3; % 雷达发射信号重复频率T_frame=1/f_frame;N_echo_frame=18;f_doppler=3.5e3; % 动目标的多普勒频率t_frame=0:ts:T_frame-ts;t_mobj=200e-6; % 动目标位置echo_mobj_pulse=[zeros(1,t_mobj/ts),s,zeros(1,(T_frame-t_mobj)/ts-length(s))];echo_mobj=repmat(echo_mobj_pulse,1,N_echo_frame);t_doppler=0:ts:N_echo_frame*T_frame-ts;s_doppler=cos(2*pi*f_doppler*t_doppler);s_echo_mobj=echo_mobj.*s_doppler;t_fobj=450e-6; % 固定目标位置echo_fobj_pulse=[zeros(1,t_fobj/ts),s,zeros(1,(T_frame-t_fobj)/ts-length(s))];echo_fobj=repmat(echo_fobj_pulse,1,N_echo_frame);t_clutter=700e-6; % 杂波位置t_clutter_pulse=39e-6;sigma=2; % 杂波瑞利分布参数sigmat1=0:ts:t_clutter_pulse-ts;u=rand(1,length(t1));echo_clutter=0.08*sqrt(2*log(1./u))*sigma; % 产生瑞利分布信号s_echo_clutter_pulse=[zeros(1,t_clutter/ts),echo_clutter,...zeros(1,(T_frame-t_clutter)/ts-length(echo_clutter))];s_echo_clutter=repmat(s_echo_clutter_pulse,1,N_echo_frame);s_noise=0.1*rand(1,N_echo_frame*T_frame/ts);s_echo=s_echo_mobj+echo_fobj+s_echo_clutter+s_noise;%--------------------- 正交解调 --------------------%N=N_echo_frame*T_frame/ts;n=0:N-1;local_oscillator_i=cos(2*pi*f0/fs*n); % I路本振信号local_oscillator_q=sin(2*pi*f0/fs*n); % Q路本振信号s_echo_i = local_oscillator_i.*s_echo; % I路解调s_echo_q = local_oscillator_q.*s_echo; % Q路解调window=chebwin(51,40); % 50阶cheby窗的FIR低通滤波器[b,a]=fir1(50,2*B/fs,window);s_echo_i=[s_echo_i,zeros(1,25)]; % 因为该FIR滤波器有25个采样周期的延迟 % 所有有效信息全部通过滤波器，故在信号后补25个s_echo_q=[s_echo_q,zeros(1,25)];s_echo_i=filter(b,a,s_echo_i);s_echo_q=filter(b,a,s_echo_q);s_echo_i=s_echo_i(26:end); % 截取有效信息s_echo_q=s_echo_q(26:end); % 截取有效信息s_echo_mf=s_echo_i+j*s_echo_q;%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 脉冲压缩处理 %%%%%%%%%%%%%%%%%%s_pc_result = zeros(N_echo_frame,NFFT);for i=1:N_echo_frames_echo_fft_result=fft(s_echo_mf(1,(i-1)*T_frame/ts+1:i*T_frame/ts),NFFT);s_pc_fft_1=s_echo_fft_result.*match_filter_1_fft;s_pc_fft_2=s_pc_fft_1.*match_filter_2_fft;s_pc_result(i,:)=ifft(s_pc_fft_2,NFFT);ends_pc_result_1=s_pc_result';s_pc_result_1=reshape(s_pc_result_1,1,N_echo_frame*NFFT);figure,subplot(2,1,1),plot((0:ts:N_echo_frame*NFFT*ts-ts),real(s_pc_result_1));xlabel('t(单位:S)'),title('脉冲压缩处理后结果(实部)');subplot(2,1,2),plot((0:ts:N_echo_frame*NFFT*ts-ts),imag(s_pc_result_1)); xlabel('t(单位:S)'),title('脉冲压缩处理后结果(虚部)');%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 固定杂波对消处理 %%%%%%%%%%%%%%%%%%S_MTI_result = zeros(N_echo_frame-2,NFFT);for i=1:N_echo_frame-2S_MTI_result(i,:)=s_pc_result(i,:)+s_pc_result(i+2,:)-2*s_pc_result(i+1,:);endS_MTI_result_1=S_MTI_result';S_MTI_result_1=reshape(S_MTI_result_1,1,(N_echo_frame-2)*NFFT); figure,subplot(2,1,1),plot((0:ts:(N_echo_frame-2)*NFFT*ts-ts),real(S_MTI_result_1));xlabel('t(单位:S)'),title('固定杂波对消后结果(实部)');subplot(2,1,2),plot((0:ts:(N_echo_frame-2)*NFFT*ts-ts),imag(S_MTI_result_1));xlabel('t(单位:S)'),title('固定杂波对消后结果(虚部)');clear S_MTI_result_1;%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% MTD处理和求模 %%%%%%%%%%%%%%%%%%S_MTD_result_1 = fft(S_MTI_result,N_echo_frame-2);S_MTD_result=abs(max(S_MTD_result_1));figure,plot((0:ts:NFFT*ts-ts),S_MTD_result); xlabel('t(单位:S)'),title('MTD处理后求模结果(信号最大通道)');%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% CFAR处理 %%%%%%%%%%%%%%%%%%cfar_result = zeros(1,NFFT);cfar_result(1,1)=S_MTD_result(1,1)/(sqrt(2)/pi*mean(S_MTD_result(1,2 :17)));% 第1点恒虚警处理的噪声均值由其后面的16点的噪声决定for i=2:16% 第2点到第16点恒虚警处理的噪声均值由其前面和后面16点的噪声共同决定noise_mean=sqrt(2)/pi*(mean(S_MTD_result(1,1:i-1))+mean(S_MTD_result(1,i+1:i+16)))/2;cfar_result(1,i)=S_MTD_result(1,i)/noise_mean; endfor i=17:NFFT-17% 正常的数据点的恒虚警处理的噪声均值由其前面和后面各16点的噪声中的大者决定noise_mean=sqrt(2)/pi*max(mean(S_MTD_result(1,i-16:i-1)),mean(S_MTD_result(1,i+1:i+16)));cfar_result(1,i)=S_MTD_result(1,i)/noise_mean; endfor i=NFFT-16:NFFT-1% 倒数第16点到倒数第2点恒虚警处理的噪声均值由其前面16点和后面的噪声共同决 noise_mean=sqrt(2)/pi*(mean(S_MTD_result(1,i-16:i-1))+mean(S_MTD_result(1,i+1:NFFT)))/2;cfar_result(1,i)=S_MTD_result(1,i)/noise_mean; endcfar_result(1,NFFT)=S_MTD_result(1,NFFT)/(sqrt(2)/pi*mean(S_MTD_resu lt(1,NFFT-16:NFFT-1)));figure,plot((0:ts:NFFT*ts-ts),cfar_result); xlabel('t(单位:S)'),title('采用恒虚警处理结果');。
实验十三 帧同步信号提取实验
实验十三 帧同步信号提取实验一、实验目的1、掌握巴克码识别原理。
2、掌握同步保护原理。
3、掌握假同步、漏同步、捕捉态、维持态的概念。
二、实验内容1、观察帧同步码无错误时帧同步器的维持态。
2、观察帧同步器的假同步现象、漏识别现象和同步保护现象。
三、实验仪器1、信号源模块2、同步信号提取模块3、20M 双踪示波器 一台4、频率计（选用） 一台5、连接线 若干四、实验原理由于数字通信系统传输的是一个接一个按节拍传送的数字信号单元，即码元，因而在接收端必须按与发送端相同的节拍进行接收，否则，会因收发节拍不一致而导致接收性能变差。
此外，为了表述消息的内容，基带信号都是按消息内容进行编组的，因此，编组的规律在收发之间也必须一致。
在数字通信中，称节拍一致为“位同步”，称编组一致为“帧同步”。
在时分复用通信系统中，为了正确地传输信息，必须在信息码流中插入一定数量的帧同步码，它可以是一组特定的码组，也可以是特定宽度的脉冲，可以集中插入，也可以分散插入。
集中式插入法也称为连贯式插入法，即在每帧数据开头集中插入特定码型的帧同步码组，这种帧同步法只适用于同步通信系统，需要位同步信号才能实现。
适合做帧同步码的特殊码组很多，对帧同步码组的要求是它们的自相关函数尽可能尖锐，便于从随机数字信息序列中识别出这些帧同步码组，从而准确定位一帧数据的起始时刻。
由于这些特殊码组123{,,,...,}n x x x x 是一个非周期序列或有限序列，在求它的自相关函数时，除了在时延j ＝0的情况下，序列中的全部元素都参加相关运算外，在j ≠0的情况下，序列中只有部分元素参加相关运算，其表示式为∑-=+=jn i j i i x x j R 1)( （13－1）通常把这种非周期序列的自相关函数称为局部自相关函数。
对同步码组的另一个要求是识别器应该尽量简单。
目前，一种常用的帧同步码组是巴克码。
巴克码是一种非周期序列。
一个n 位的巴克码组为{x 1，x 2，x 3，…，x n }，其中x i 取值为＋1或－1，它的局部自相关函数为⎪⎩⎪⎨⎧≥<<±===∑-=+nj n j j n x x j R j n i ji i 00100)(1或 （13－2） 目前已找到的所有巴克码组如表13-1所列。
巴克码原理
巴克码原理巴克码原理是一种数字通信中常用的编码原理，它是由美国工程师贝尔提出的。
巴克码的特点是能够有效地减小信号的带宽，提高信号的传输效率，因此在数字通信领域得到了广泛的应用。
巴克码原理的核心思想是利用频率间隔较大的正弦波来表示数字信号，通过对正弦波的频率进行调制来传输数字信息。
在巴克码中，每一个数字被表示为一段特定频率的正弦波，这些正弦波被称为“巴克码”。
巴克码的生成过程是通过将数字信号进行数字滤波和频率调制来实现的。
首先，将数字信号经过数字滤波器进行滤波，得到一组频率间隔较大的正弦波。
然后，根据数字信号的取值来调制这些正弦波的频率，从而生成巴克码信号。
巴克码的优点之一是它能够有效地减小信号的带宽。
由于巴克码使用频率间隔较大的正弦波来表示数字信号，因此可以在较小的频带内传输更多的信息，提高了信号的传输效率。
这对于数字通信系统来说是非常重要的，特别是在带宽有限的情况下，巴克码能够更好地满足信号传输的需求。
此外，巴克码还具有良好的抗干扰性能。
由于巴克码的频率间隔较大，使得它对于频率偏移和噪声的影响较小，因此在实际的数字通信系统中，巴克码能够更好地抵抗信道噪声和干扰，提高了系统的可靠性和稳定性。
然而，巴克码也存在一些局限性。
由于巴克码的频率间隔较大，使得它的波形包含了大量的高频成分，这对于传输介质的要求较高，因此在实际应用中需要考虑传输介质的特性和成本。
总的来说，巴克码原理是一种非常重要的数字通信编码原理，它在数字通信系统中发挥着重要的作用。
通过巴克码原理，我们能够更有效地利用有限的频带资源，提高数字信号的传输效率和抗干扰性能，为数字通信系统的发展提供了重要的技术支持。
在未来的数字通信领域，巴克码原理有望得到更广泛的应用和发展。
巴克码简介
j=0 0< j<n j≥n
对于 7-bit 巴克码,相关函数如下图所示:
Hale Waihona Puke 13-17 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -10 -5 0 5 10
图 2 巴克码的(0 扩展)相关函数 除了 7-bit 巴克码之外,还有一下长度的巴克码: 长度 2 3 4 5 7 11 13 编码 ++ ++ + + + ;+ + + +++++ ++++ +++++ +++++++++
-1 -2 -10 -5 0 5 10
图 1. 检测电路原理 其中对于串行码流,当出现同步点之后,匹配输出会有尖峰出现. 为了让上面电路在同步点出现的尖峰和非同步点有明显区别, 需要仔细设计编码. 一个编码 的设计原则是:
n R ( j ) = ∑ x i x i + j = 0 or ± 1 i =1 0
131巴克码用于识别数据帧的起始通过下面的电路7bit巴克码为例从串行码流中找到同步点
uingrd@
巴克码用于识别数据帧的起始,通过下面的电路(7bit 巴克码为例)从串行码流中找到同步 点:
串行码流输入
+1
+1
+1
-1
-1
+1
-1
7 6 5 4
匹配输出
3 2 1 0
门限检测
检测输出
13-2
�
巴克码
4.3.1 帧同步帧同步的概念比较简单，但又十分重要，在一般的移动通信系统中采用集中插入同步法，集中插入方式的帧同步码，要求在接收端进行同步识别时出现伪同步的可能性尽量小，并要求此码组具有尖锐的自相关函数，以便识别。
另外，识别器也要尽量简单，目前用得最广泛的是性能良好的“巴克码”(Barker)。
巴克码是一种具有特殊规律的二进制码组。
它是一个非周期序列，一个n位的巴克码{X1，X2，X3，···Xn。
)，每个码元只可能取值十1或一1，它的局部自相关函数为:目前已找到的只有7个：n 巴克码组2 ＋＋3 ＋＋－4 ＋＋＋－，＋＋－＋n 巴克码组5 ＋＋＋－＋7 ＋＋＋－－＋－11 ＋＋＋－－－＋－－＋－13 ＋＋＋＋＋－－＋＋－＋－＋表中“＋”表示Xi取值为十l，“－”表示Xi取值为－l，以七位巴克码组{+++--+-}为例，求出它的自相关函数如下：同样可以求出j＝2，3，4，5，6，7时R(j)的值分别为－l，0，－l，0，－l，O。
另外，再求出j为负值的自相关函数，两者一起画出的七位巴克码的R(j)与j的关系曲线如图4.6所示。
由图可见，自相关函数在j＝0时具有尖锐的峰值。
图4.6 巴克码的自相关函数产生巴克码的方法常用移位寄存器，七位巴克码产生器如图4.7。
图4.7 巴克码产生器图4.7(a)是串行式产生器，移位寄存器的长度等于巴克码组的长度。
七位巴克码由七级移位寄存器单元组成，各寄存器单元的初始状态由预置线预置成巴克码组相应的数字。
七位巴克码的二进制数为lll00lO，移位寄存器的输出端反馈至输入端的第一级，因此，七位巴克码输出后，寄存器各单元均保持原预置状态。
移位寄存器的级数等于巴克码的位数。
另一种是采用反馈式产生器，同样也可以产生七位巴克码，如图4.7(b)所示，这种方法也叫逻辑综合法，此结构节省部件。
巴克码的识别仍以七位巴克码为例，用七级移位寄存器、相加器和判决器就可以组成一个巴克码识别器，如图4.8所示，各移位寄存器输出端的接法和巴克码的规律一致，即与巴克码产生器的预置状态相同。
lfm信号和巴克码信号的模糊函数仿真。
lfm信号和巴克码信号的模糊函数仿真。
一、引言随着通信技术的不断发展，人们对信号的传输速度、带宽等要求也越来越高，如何有效地传输信息成为一个热门话题。
在数字通信中，LFM 信号和巴克码信号因其独特的特性被广泛使用。
本文将介绍LFM信号和巴克码信号的模糊函数仿真。
二、LFM信号的模糊函数仿真LFM信号有着独特的线性调频特性，它的频率随时间呈线性变化。
LFM 信号模糊函数主要用于检测脉冲信号的时间延迟和速度，所以它的时间分辨率和速度分辨率是一对重要的参数。
1. LFM信号的数学表达式在时域上，LFM信号的数学表达式为：s(t)=exp(jπbt^2)其中t为时间，b为调频带宽，s(t)为LFM信号。
2. LFM信号的模糊函数仿真过程在Matlab软件中，仿真LFM信号的模糊函数可以使用以下代码实现：%定义LFM信号的参数b=10000; %调频带宽为10000HzT=1/b; %调频时间f0=1e9; %初始频率为1GHzFs=10*f0; %采样率为10倍的信号带宽t=linspace(0,T,round(T*Fs)); %生成时间序列s=exp(1j*pi*b.*t.^2); %生成LFM信号%计算LFM信号的模糊函数tau=linspace(-T/2,T/2,round(T*Fs)+1);af=abs(fftshift(fft(s,round(T*Fs))))/max(abs(fft(s,round(T*Fs ))));AF=abs(fftshift(fft(af,round(T*Fs))))/max(abs(fft(af,round(T*Fs))));AF_db=20*log10(AF);plot(tau,AF_db)三、巴克码信号的模糊函数仿真巴克码信号是一种二进制码，具有良好的频谱特性，易于传输。
它在通信中被广泛应用，如数字广播、数字电视、卫星通信等。
巴克码信号的模糊函数主要用于检测信号的时间延迟和频偏。
巴克码自相关波形
巴克码自相关波形摘要：1.巴克码的简介2.巴克码的自相关波形特性3.巴克码在通信中的应用4.巴克码的优缺点5.我国在巴克码研究和发展方面的成果正文：一、巴克码的简介巴克码（Barker Code）是一种线性分组码，它的编码方式具有较好的自相关特性。
巴克码是由美国数学家Claude Shannon和英国电气工程师Rudolf K.approaches共同提出的，主要用于数字通信系统中，以提高信号传输的可靠性。
二、巴克码的自相关波形特性巴克码的自相关波形具有如下特点：1.码元长度：巴克码的码元长度为2的整数次幂，如4、8、16等。
2.编码方式：巴克码采用线性分组编码，编码后的信号具有较低的相关性。
3.相关性：巴克码的自相关函数在码元间隔内呈现为矩形波，而在码元间隔外则迅速衰减至接近零。
4.码间干扰：由于巴克码具有较低的相关性，码间干扰较小，有利于提高信号传输的可靠性。
三、巴克码在通信中的应用巴克码在通信领域有广泛的应用，如在数字调制、信道编码、数据传输等方面都有显著的优势。
特别是在多址接入技术中，巴克码可以有效降低码间干扰，提高信号传输的效率。
四、巴克码的优缺点优点：1.较低的码间干扰，有利于提高通信质量。
2.简单的编码和译码算法，降低系统复杂度。
3.良好的自相关特性，有助于提高信号传输的可靠性。
缺点：1.码率较低，传输速率受限。
2.编码长度受限，不利于高速数据传输。
五、我国在巴克码研究和发展方面的成果近年来，我国在巴克码研究和发展方面取得了显著成果。
不仅在理论研究上有所突破，还成功将其应用于实际通信系统中，提高了通信质量。
未来，我国将继续加大对巴克码等编码技术的研究力度，推动通信技术的发展。
总之，巴克码作为一种具有良好自相关特性的线性分组码，在我国通信领域具有重要地位。
在多址接入、信道编码等方面具有广泛的应用前景。
巴克码自相关波形
巴克码自相关波形巴克码自相关波形是一种在数字通信领域中常用的信号处理技术。
巴克码（Barker code）是由美国工程师Barker在1953年提出的。
该码具有强自相关特性，因此可以用于在环境噪声较大的情况下提高信号的可靠性。
巴克码自相关波形是对巴克码信号进行自相关运算后得到的波形。
自相关运算是指将一个信号与其本身进行相乘求和的过程。
通过自相关运算，我们可以得到一个信号的自相关函数，描述了该信号与其自身在不同时间间隔内的相似度。
巴克码自相关波形具有许多有用的特性。
首先，巴克码自相关波形突出了巴克码信号中的主要峰值，这对于检测和解码巴克码信号非常有帮助。
其次，巴克码自相关波形在原有信号的基础上，增加了波形的相对平坦区域，这意味着巴克码自相关波形对于干扰的抗干扰能力较强。
此外，巴克码自相关波形的正负翻转与原始信号的编码方式相关，这使得巴克码可以用于数据同步、时间标定等应用场景。
巴克码自相关波形的计算方法相对简单。
首先，我们需要选取一个特定的巴克码序列。
巴克码序列通常由连续1和-1组成，并且具有良好的自相关特性。
常用的巴克码序列包括5位巴克码（Barker code 5）和7位巴克码（Barker code 7）。
在计算巴克码自相关波形时，我们将巴克码序列进行反转，并与原始巴克码序列进行卷积运算。
卷积运算的结果即为巴克码自相关波形。
巴克码自相关波形在实际应用中扮演着重要的角色。
作为一种抗干扰能力较强的编码技术，巴克码广泛应用于无线通信、雷达信号处理等领域。
在无线通信中，巴克码自相关波形可以用于信号的检测与解码，提高了通信系统的可靠性和容错性。
此外，巴克码自相关波形可以在雷达系统中用于目标的距离测量和距离分辨等应用。
总之，巴克码自相关波形是一种重要的信号处理技术。
通过对巴克码信号进行自相关运算，我们可以得到巴克码自相关波形。
巴克码自相关波形具有突出主要峰值、抗干扰能力强以及可用于数据同步和时间标定等特点。
巴克码自相关波形
巴克码自相关波形
【原创实用版】
目录
1.巴克码的定义与特点
2.自相关波形的概念
3.巴克码自相关波形的应用
4.巴克码自相关波形的优缺点
正文
巴克码是一种常用的数据编码方式，其主要特点是抗干扰能力强、解码可靠性高。
在数据传输过程中，为了提高传输效率和降低传输误差，常常需要对数据进行编码。
巴克码就是一种在这种背景下产生的编码方式。
它通过编码数据的部分信息，将数据转化为一种特定的波形，以便在传输过程中更好地保护数据。
自相关波形是一种信号处理中的概念，指的是信号与其自身在过去或未来的时刻的相关性。
在信号处理中，自相关波形被广泛应用于信号的识别、分析和提取等领域。
巴克码自相关波形，就是指巴克码在传输过程中所产生的自相关波形。
这种波形具有很强的抗干扰能力，可以有效地保护数据，使其在传输过程中不受外界因素的影响。
同时，巴克码自相关波形也可以用于数据的解码，通过分析波形，可以准确地提取出原始数据。
巴克码自相关波形的应用非常广泛，可以用于通信、数据传输、信号处理等领域。
比如，在通信领域，巴克码自相关波形可以用于数据的编码和解码，以提高通信的效率和可靠性。
在数据传输领域，巴克码自相关波形可以用于数据的保护，以防止数据在传输过程中受到干扰或损坏。
在信号处理领域，巴克码自相关波形可以用于信号的识别和分析，以提取出有用的信号信息。
总的来说，巴克码自相关波形是一种非常有用的数据编码方式，它具有很多优点，比如抗干扰能力强、解码可靠性高、传输效率高等。
但是，它也存在一些缺点，比如编码过程复杂、解码过程耗时较长等。
巴克码自相关波形
巴克码自相关波形
摘要：
一、巴克码自相关波形的概念
二、巴克码自相关波形的性质
三、巴克码自相关波形在信号处理中的应用
四、巴克码自相关波形的实际应用案例
五、总结与展望
正文：
巴克码自相关波形是一种在信号处理领域广泛应用的波形，具有独特的性质和优点。
它是一种通过巴克码序列进行自相关运算得到的波形，具有高度的周期性和规律性，因此被广泛应用于信号处理、通信和数据压缩等领域。
巴克码自相关波形的性质主要表现在其高度的周期性和规律性。
巴克码是一种伪随机数序列，具有长周期性和均匀分布性，这使得巴克码自相关波形具有很好的相关性和互相关性。
同时，巴克码自相关波形还具有很好的稳定性，可以在不同的应用场景中保持稳定的性能。
巴克码自相关波形在信号处理中的应用主要包括信号检测、信号估计和信号压缩等。
在信号检测中，巴克码自相关波形可以用于检测信号的存在和位置。
在信号估计中，巴克码自相关波形可以用于估计信号的参数，如幅度、相位和频率等。
在信号压缩中，巴克码自相关波形可以用于信号的压缩和传输，提高信号的传输效率。
巴克码自相关波形在实际应用中有很多成功的案例。
例如，在通信系统
中，巴克码自相关波形可以用于实现高效的信号调制和解调。
在数据压缩中，巴克码自相关波形可以用于实现高效的信号压缩和传输。
在雷达系统中，巴克码自相关波形可以用于实现高效的信号检测和跟踪。
总的来说，巴克码自相关波形是一种具有广泛应用前景的波形，其在信号处理领域的应用具有重要的理论和实际意义。
现代通信技术-群同步-集中插入法
目录
01 02
03
群同步技术 集中插入法
巴克码
01.群同步技术
在数字通信时，一般总是以一定数目的码元组成一个个的“字”或 “句”，即组成一个个的“群”进行传输的。 群同步信号的频率很容易由位同步信号经分频而得出。
群同步又称帧同步,其任务是把字、句和码组区分出来。在时分多路传 输系统中，信号是以帧的方式传送的。每一帧中包括许多路。接收端为了 把各路信号区分开来，也需要帧同步系统。
插入特殊码组实现帧同步的方法有两种：集中插入法和分散插入法。
01.群同步技术
起止同步法
结构：
缺点：
止脉冲与码元宽度不同，给同步传输带来不便。 传输效率低：67%
02. 集中插入法
集中插入法又称连贯插入法，指在每一信息群的开头集中插入作为群同步码 组的特殊码组，该码组应在信息码中很少出现，即使偶尔出现，也不次检测该特殊码组，这样便获得群同步信息。
02.集中插入法
集中插入法的关键是寻找实现群同步的特殊码组。 对该码组的基本要求是： • 具有尖锐单峰特性的自相关函数； • 便于与信息码区别； • 码长适当，以保证传输效率。
目前常用的群同步码组是巴克码。
03. 巴克码
巴克码是一种取值为+1，－1的非周期，长度为n的序列。 目前已找到的巴克码组如下表所示，其中7位巴克码组用的最多。
其中：+表示+1 -表示-1
7位巴克码的自相关函数
03. 巴克码
巴克码识别器
谢谢
雷达信号波形的基本类型
雷达信号波形的基本类型现代雷达类型众多，按照其使命采用不同的工作体制。
雷达的体制从工作使命看，包括预警雷达、火控雷达、制导雷达、导航雷达、成像雷达等，而从技术体制看，包括常规脉冲雷达、脉冲压缩雷达、相控阵雷达、PD 雷达、SRA 雷达、ISAR 雷达、连续波雷达等技术体制，可谓种类繁多。
但是，如果从雷达辐射信号波形来看，各种技术体制的雷达选用的信号形式主要为以下几种形式：● 调幅脉冲信号；● 线性调频和非线性调频脉冲信号；● 相位编码脉冲信号；● 连续波信号和调频连续波信号。
其中调幅脉冲信号是现代雷达中最常用、最简单、同时也是最重要的一种雷达信号，习惯上又称为常规脉冲雷达信号。
线性调频信号是通过非线性相位调制或线性频率调制获得大时宽带宽积的典型例子，由于线性调频信号可以获得较大的压缩比，有着良好的距离分辨率和径向速度分辨率，所以线性调频信号已经广泛应用于高分辨率雷达和脉冲压缩雷达等领域。
而相位编码信号也因其固有的特性被越来越广泛的应用于脉冲压缩技术当中。
1.1.1.1 调幅脉冲信号调幅脉冲信号是最基本和最常用的雷达信号。
其数学表达式为：t f j t f j e Tt Arect e t u t s 0022)()()(ππ== （2.3-1） 其中A 为信号幅度，T 是为脉冲宽度（PW ），0f 为载波频率。
雷达脉冲重复周期为PRI ，其信号波形如下图所示：图2.3-3 调幅脉冲雷达信号波形1.1.1.2 线性调频信号线性调频信号（也称chirp 信号）的数学表达式为：20012()22()()()j f t t j f t t s t u t e Arect e Tπμπ+== (2.3-2) 式中A 为信号幅度，0f 为载波频率，T 为脉冲宽度，T B /=μ为信号的调频频率，B 为调制带宽，)/(T t rect 为矩形函数。
22)/()(t j e T t rect t u πμ=是信号的复包络，由傅立叶变换性质可知，信号与其复包络具有相同的幅频特性。
巴克码自相关波形
巴克码自相关波形摘要：1.巴克码的概述2.巴克码的自相关波形3.巴克码自相关波形的应用正文：1.巴克码的概述巴克码是一种用于数据编码和解码的技术，它可以将数据以特定的波形进行传输。
巴克码是由美国的克劳德·香农（Claude Shannon）在1948 年提出的，其主要思想是通过编码将信息转化为特定的波形，然后通过解码将波形还原为原始信息。
巴克码具有抗干扰能力强、传输速率稳定等优点，被广泛应用于通信领域。
2.巴克码的自相关波形巴克码的自相关波形是指巴克码在时间上的分布特征。
具体来说，巴克码的自相关波形是指在一定时间内，巴克码的值与其自身或其他时间的值之间的相关性。
巴克码的自相关波形具有如下特点：（1）在时间上的局部相关性：巴克码的自相关波形在时间上呈现出局部相关性，即在一段时间内，巴克码的值与其自身的值或其他时间的值之间存在较强的相关性。
（2）自相关波形的零点：巴克码的自相关波形在某些点上具有零点，这些零点被称为自相关波形的零点。
自相关波形的零点可以用来判断巴克码的相位，从而在解码过程中起到关键作用。
3.巴克码自相关波形的应用巴克码自相关波形在通信领域具有广泛的应用，主要包括以下几个方面：（1）数据解码：在数据传输过程中，由于受到各种干扰，数据在接收端可能会发生畸变。
通过分析巴克码的自相关波形，可以判断数据传输过程中是否发生畸变，从而实现对数据的解码。
（2）信道均衡：在数据传输过程中，信号会受到信道特性的影响，如时延、衰减等。
通过分析巴克码的自相关波形，可以对信道进行均衡，从而提高信号传输的质量。
（3）误码检测与纠错：在数据传输过程中，信号可能会受到噪声等干扰，导致接收端出现误码。
通过分析巴克码的自相关波形，可以检测出误码并实现纠错，从而提高数据传输的可靠性。
巴克码相位调频脉冲压缩
巴克码相位调频脉冲压缩
巴克码相位调频脉冲压缩 (BPC) 是一种数字脉冲压缩技术，用于提高雷达系统的目标检测和分辨率能力。
原理
BPC 使用巴克码序列对宽带脉冲进行相位调制。
巴克码是一种二进制序列，由正相和负相脉冲组成。
相位调制将脉冲压缩到比原始脉冲更窄的持续时间。
当压缩脉冲与目标回波叠加时，相位调制被反转。
这导致巴克码序列的匹配滤波器输出一个尖锐的峰值，指示目标的位置和距离。
优点
•高范围分辨率：BPC 可以实现非常窄的脉冲宽度，提高目标的范围分辨率。
•低旁瓣电平：BPC 的匹配滤波器响应具有低旁瓣电平，这有助于抑制混响和干扰。
•高处理增益：BPC 可以提供高处理增益，提高雷达的信噪比。
•成本低：BPC 的数字实现相对简单且成本低。
缺点
•脉冲重复频率 (PRF) 限制：BPC 要求高 PRF 以避免范围模棱两可。
•多径效应：BPC 对多径效应敏感，这可能会导致目标 ghosting。
•运动补偿：对于运动目标，需要运动补偿技术以保持相位对齐。
应用
BPC 用于各种雷达应用，包括：
•空中交通管制
•测绘
•导航
•火控系统
•电子战
替代方案
其他数字脉冲压缩技术包括：
•线性调频脉冲压缩 (LFM)
•二进制相位编码 (BPC)
•极化相位编码 (PPC)。
实验十五 帧同步信号提取实验
实验十五帧同步信号提取实验实验十五帧同步信号提取实验一、实验目的1．掌握巴克码识别原理。
2．掌握同步保护原理。
3．掌握假同步、漏同步、捕捉态、维持态的概念。
二、实验内容1．观察帧同步码无错误时帧同步器的维持态。
2．观察帧同步器的假同步现象、漏识别现象和同步保护现象。
三、实验器材1．信号源模块2．同步信号提取模块3．20M双踪示波器4．频率计一台一台四、实验原理于数字通信系统传输的是一个接一个按节拍传送的数字信号单元，即码元，因而在接收端必须按与发送端相同的节拍进行接收，否则，会因收发节拍不一致而导致接收性能变差。
此外，为了表述消息的内容，基带信号都是按消息内容进行编组的，因此，编组的规律在收发之间也必须一致。
在数字通信中，称节拍一致为“位同步”，称编组一致为“帧同步”。
在时分复用通信体统中，为了正确地传输信息，必须在信息码流中插入一定数量的帧同步码，它可以是一组特定的码组，也可以是特定宽度的脉冲，可以集中插入，也可以分散插入。
集中式插入法也称为连贯式插入法，即在每帧数据开头集中插入特定码型的帧同步码组，这种帧同步法只适用于同步通信系统，需要位同步信号才能实现。
适合做帧同步码的特殊码组很多，对帧同步码组的要求是它们的自相关函数尽可能尖锐，便于从随机数字信息序列中识别出这些帧同步码组，从而准确定位一帧数据的起始时刻。
于这些特殊码组{x1,x2,x3,?,xn}是一个非周期序列或有限序列，在求它的自相关函数时，除了在时延j＝0的情况下，序列中的全部元素都参加相关运算外；在j≠0的情况下，序列中只有部分元素参加相关运算，其表示式为R(j)??xixi?j i?1n?j通常把这种非周期序列的自相关函数称为局部自相关函数。
对同步码组的另一个要求是识别器应该尽量简单。
目前，一种常用的帧同步码组是巴克码。
巴克码是一种非周期序列。
一个n位的巴克码组为{x1，x2，x3，?，xn}，其中xi取值为＋1或－1，它的局部自相关函数为15－1 R(j)??xixi?ji?1n?j?n???0或?1?0?j?00?j?n j?n目前已找到的所有巴克码组如表15-1所列。
帧同步信号
帧同步信号1、ISE简要介绍某ilin某是全球领先的可编程逻辑完整解决方案的供应商，研发、制造并销售应用范围广泛的高级集成电路、软件设计工具以及定义系统级功能的IP（IntellectualProperty）核，长期以来一直推动着FPGA技术的发展。
某ilin某的开发工具也在不断地升级，由早期的Foundation系列逐步发展到目前的ISE12.0系列，集成了FPGA开发需要的所有功能。
1.1主要特点（3）集成式的时序收敛环境有助于快速、轻松地识别FPGA设计的瓶颈；可以节省一个或多个速度等级的成本，并可在逻辑设计中实现最低的总成本。
（4）FoundationSerieISE具有界面友好、操作简单的特点，再加上某ilin某的FPGA芯片占有很大的市场，使其成为非常通用的FPGA 工具软件。
ISE作为高效的EDA设计工具集合，与第三方软件扬长补短，使软件功能越来越强大，为用户提供了更加丰富的某ilin某平台。
1.2ISE功能简介（1）设计输入：ISE提供的设计输入工具包括用于HDL代码输入和查看报告的ISE文本编辑器（TheISETe某tEditor），用于原理图编辑的工具ECS（TheEngineeringCaptureSytem），用于生成IPCore的CoreGenerator，用于状态机设计的StateCAD以及用于约束文件编辑的ContraintEditor等。
（2）综合：ISE的综合工具不但包含了某ilin某自身提供的综合工具某ST，同时还可以内嵌MentorGraphic公司的LeonardoSpectrum和Synplicity公司的Synplify，实现无缝链接。
（3）仿真：ISE本身自带了一个具有图形化波形编辑功能的仿真工具HDLBencher，同时又提供了使用ModelTech公司的Modelim进行仿真的接口。
（4）实现：此功能包括了翻译、映射、布局布线等，还具备时序分析、管脚指定以及增量设计等高级功能。
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1 巴克码简介
1.1巴克码简介
巴克码主要用于通信系统中的帧同步，其特点是具有尖锐的自相关函数，便于与随机的数字信息
相区别，易于识别，出现伪同步的可能性小。
巴克码是一种具有特殊规律的二进制码组，它是一种非周期序列。
一个n 位的巴克码组为{ ， ：， ，. ，}，其中 的取值是+1或一1，其局部自相关函数为：
()i i+j
10x x 0,1,100n j i n j R j j n j n ===⎧⎪==+-<<⎨⎪≥⎩∑
目前已发现的所有巴克码组如表1：
表1 已发现的巴克码组
其中，“+”表示取值为高电平1，“一”表示取值
为低电平0。
依要求及上面的巴克码组可知，8位的巴克码发生器应在输入时钟信号作用下依次产生
“01110010”的码元序列。
1.2 系统设计框图
巴克码发生器
巴克玛发生器设计原理如图1.2所示。
图1.1 巴克码发生器设计原理图
MATLAB软件概述
MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。
它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。
在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++ ，JAVA的支持。
可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。