通信原理实验一

实验报告

课程名称：通信原理指导老师：_____成绩：____________ 实验名称：伪随机编码实验类型：________同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得

一．实验目的

1、用逻辑门分别实现四阶m 序列、四阶M 序列、五阶m 序列、五阶M 序列伪随机码。

2、了解数字信号的波形特点。

3、掌握D 触发器延时设计数字电路的原理及方法。

二．实验原理

1、伪随机码

可以预先确定并且可以重复实现的序列称为确定序列；既不能预先确定又不能重复实现的序列称随机序列；不能预先确定但可以重复产生的序列称伪随机序列。 2、m 序列

m 序列是最长线性移位寄存器序列的简称，是一种伪随机序列、伪噪声(PN)码或伪随机码。对于一个线性反馈移位寄存器来说，全“0”状态不会转入其他状态，所以线性移位寄存器的序列的最长周期为 2^n-1。当n 级线性移位寄存器产生的序列{ai}的周期为T= 2^n-1时，称{ai}为n 级m 序列。 3、M 序列

和m 序列不同，M 序列是最长非线性移位寄存器序列，所以n 阶M 序列发生器的最长周期为 2^n ，多了全“0”状态。

三．实验过程

1、4阶m 序列

查找本原多项式表，得到4级m 序列的本原多项式为41x x ++

0C =1C =4C =1 2C =3C =0

电路图：

实

验波形

2、5阶m 序列

查找本原多项式表，得到5级m 序列的本原多项式为521x x ++

0C =2C =5C =1 1C =3C =4C =0

电路图：

仿真结果：

3、4阶M 序列

M 序列在m 序列的基础之上增加了0000的状态，本原多项式为41x x ++

0C =1C =4C =1 2C =3C =0

电路图：

仿真波形：

4、5阶M 序列

M 序列在m 序列的基础之上增加了00000的状态，本原多项式为521x x ++

0C =2C =5C =1 1C =3C =4C =0

电路图：

仿真波形：

实验波形：

四．实验探究

在用D触发器和逻辑门构建m序列的过程中，最重要的是如何保证产生器的初始状态不能为全“0”状态，一旦进入全“0”状态，就会陷入死循环，并且无法产生正确的m序列。

在思考过程中，我们考虑到，既然无法得知初始状态是否进入全“0”状态，那就将全“0”状态转换为非全“0”状态。于是就在触发器之间加入一个非门，从而保证就算出现全“0”状态，也会变成至少有一个“1”的状态。

五．实验总结

本次实验使用了quartus软件进行布线、仿真，并在实验箱上实现了伪随机序列的产生，并且利用示波器观测到了伪随机序列的波形，加深了对伪随机序列的理解，加深了对软件和

实验环境的熟悉与练习，为接下来的学习打下了基础。