基于Matlab的m序列生成及性能仿真

存器的值
ｒｅｇ＝［ｒｅｇ＿ｌ，ａ＿ｎ］；
％更新的移位寄存器的值
ｉｆ ｍｏｄ（ｋ，８）＝＝Ｏ
ＰＮ一８（ｉ，：）＝ｒｅｇ（１ｅｎｇｔｈ ｒｅ曲一２：ｌｅｎｇｔｈ（ｒｅｇ））；
ｉ－ｉ＋１：
ｅｎｄ
ｅｎｄ
ｆｏｒ ｉ＝ｌ：ｌｅｎｇｔｈ（ＰＮ一８） ＰＮ＿ｍｏｄ８（ｉ，１）＝ＰＮ一８（ｉ，１）４４＋ＰＮ一８（ｉ，２）４２＋ＰＮ一８（ｉ，３）；％二进
关和互相关特性【”。
１．ｍ序列简介
ｍ序列是最长线性移位寄存序列的简称．是由带线性反馈的移存
器产生的周期最长的序列。它是周期为Ｎ＝２ｒ＿１的线性伪随机序列，ｒ
是移位寄存器阶数。 ｍ序列的性质有闭：
ａ）均衡性，即在ｍ序列的一个周期中，…１’和…０’的数目基本相等。
ｂ）长度为ｋ的游程数目占游程总数的２４．其中“＋”游程和“一”游程
各占一半。
ｅ）自相关函数近似于冲激函数８（０的形状，可以表示为：
ｆ１，＝Ｏ
ｐｑ）２１土一，ｉ：１“２一，ｍ＿１
【１）
Ｌ ｍ’
由于ｍ序列的性质与随机序列的基本性质极相似．所以通常将
Ｉｌｌ序列称为伪随机（ＰＮ）序列。ｎｌ序列具有与随机噪声类似的尖锐自相
关特性，但它不是真正随机的，而是按一定的规律形式周期性的变化，
［责任编辑：翟成梁］
图３制冷机电路原理
（上接第８０页） ｄｅｆ ｄｉｒ＝”Ｄ：＼＼ｓｒｃ” ｎｅｗ Ｆｉｌｅ（ｄｉｒ）．ｅａｃｈＦｉｌｅ ｆ ｆｉｌｅ一＞ ｐｒｉｎｔｌｎｍｌｅ．ｇｅｔＮａｍｅＯ） ） 这段代码的作用是遍历一个目录，将此目录下的文件名都打印出
来，其中花括号括起来的部分就是块，ｅａｃｈＦｉｌｅ｛…１的意思在每个文件 上执行吃代码块，非常直观易用。关于块就不多说了，只说一点，块的 形式和作用类似于模板模式，但是在脚本语言中的主要目的是提高代 码的直观程度和易用性，模板模式的高层次的应用如作为框架基石估 计不是它考虑的范畴，因为脚本就是脚本，一般应用于小型软件，或者 起辅助作用．并且其动态性不但使得大部分设计模式的存在价值大打 折扣，而且如果应用于大规模软件的话，开发模式可能也会作巨大的 调整，这就不在本文的范畴之内了。
３．ｍ序列相关性能分析
对以上产生的Ｉｎ序列进行相关性分析，Ｍａｆｌａｂ程序如下：
ｆｏｒ ｊ＝０：ｌｅｎｇｔｈ（ｍ）－Ｉ
％ｍ输入以上程序所产生的ｉｎ序列
ｔｅｍｐ０＋１）＝ｓｕｍ（ｍ．＋ｎＬｌ（ｉ＋ｌｊ＋１ｅｎ殍ｈ（ｍ）））；
ｅｎｄ
ｊ＝－ｌｅｎｇｔｈ（ｍ）＋１：ｌｅｎｇｔｈ（ｍ）－１； ｔｅｍｐ＝［ｆｌｉｐｌｒ（ｔｅｍｐ（２：ｌｅｎｇｔｈ（ｍ））），ｔｅｍｐ］；
Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
【参考文献】 ［１］曾兴雯，刘乃安．扩展频谱通信及其多址技术［ＭＩ．西安：西安电子科技大学出 版社．２００４．
［２］Ｒｏｇｅｒ Ｌ．Ｐｅｔｅｒｓｏｎ［美］．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｅｔｒｔｕｍ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｍ］．北
作者简介：周洪霞（１９８０一），女，硕士，海军航空工程学院青岛分院讲师，研 究方向为数字通信。短波数据传输。
［责任编辑：张新雷］
万方数据 ９７
【关键词】１１２序列；Ｍａｄａｂ；相关性
０．引言
扩频通信因其具有抗干扰、抗多径衰落、抗侦察等优点在通信领
域中得到广泛应用。扩频序列的设计和选择是扩频通信的关键技术， 扩频序列性能的优劣在很大程度上决定了通信系统的多址干扰和符
号间干扰的大小，从而直接影响到系统的性能。因此，深入研究扩频序
列的性质．构造设计具有良好相关性的扩频序列，来满足扩频系统的 要求，是直接序列扩频系统的核心课题。
［３］Ｊｏｈｎ Ｇ．Ｐｒｏａｋｉｓ．现代通信系统（ＭＡＴＬＡＢ版）ｆＭ］．北京：电子工业出版社，２００５． ［４］陈顺林，杨万全，等．ＩＴＩ序列在移动通信扰码中的应用及仿真叨．现代电子技 术．２００２．
［５］ＭＩＬ—ＳＴＤ一１８８—１ｌＯＢ Ｍｉｌｉｔａｒｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｆｏｒ Ｄａｔａ ＭＯＤＥＭ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｄｅｆｅｎｓｅ，Ａｐｒ．２０００．
Baidu Nhomakorabea
的１１１序列．根据美军标ＭＩＬ—ＳＴＤ一１８８—１１０Ｂ。标准中的ｍ序列产生器 的结构如图１所示［３－５１。
婴 日～ 日；｜ 卧｜｜Ｂ一 螋 Ｂ一 ９～ Ｂ一９ｌ～卧｜｜ 图１ ｍ序列移位寄存器
ｔｅｍｐ＝ａ＿ｎ．＋ｓｃａｌｅ；
ｒｅｇ＿ｌ＝ｍｏｄ（ｔｅｍｐ＋ｒｅｇ（２：ｌｅｎｇｔｈ（ｒｅｇ）），２）； ％计算下一次移位寄
在电动机Ｉ Ｄ定子绕组由Ｙ一△换接时（１Ｃ，主触头断开，１Ｃ：主触
头闭合），由于１Ｃ：线圈通电，１Ｃ：的辅助常闭触头（１１９～１２１）断开，如 果此时制冷机油压已经达到０．１６ＭＰａ以上，行程开关ｌｈｕ闭合，Ｙ一△ 换接成功，制冷机投入正常运转；如果在转换过程油压尚未达到要求， 则由于１ＪＯ，线圈断电，操作电路被切断而起动失败。制冷机正常运转 时，表示油压正常的黄色信号灯ｌｅｒ亮。
４．结束语
经常听到有人说设计模式之类的书看来看去，却只能依葫芦画 瓢。问题在这些书教人的都是抽象过后的经验，而且是高度抽象过后， 普适用于许多情况下的示例代码，抽象是一个过程，由简单到复杂，慢 慢提炼。这个过程也许还是一个历史过程，如果不了解隐藏在背后的 一些过程、理论或者思维方式就很难理解这些代码的用意，所以到了 实际工作中，也不能活学活用，只能生搬硬套。
ｉ＝ｌ；
ｆｏｒ ｋ＝１：（２＾ｌｅｎｇｔｈ（ｒｅｇ））
％计算一个周期的ｒｆｌ序列输出
ｒｅｇ＿ａｌｌ（ｋ，：）＝”ｇ；
％保存所有移位寄存器的状态
ａ＿ｎ＝ｒｅｇ（１）；
％最高位
ｓｃａｌｅ＝ｃｏｅｆｆ（２：ｌｅｎｇｔｈ（ｃｏｅｆｆ）一１）；
图２ ｍ序列相关特性
（下转第９７页）
万方数据
１０３
科技信息
。机械与电子ｏ
具有良好的白相关和互相关特性。
Ｍａｎａｂ是Ｍａｆｉａ Ｗ诎ｓ公司于１９８２年推出的一套高性能的数值
计算和可视化软件，集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一
体。下面用Ｍａｔｌａｂ工具来产生和分析Ｉｎ序列的自相关和互相关特性。
２．Ｍａｔｌａｂ生成ｍ序列
本文要产生的是符合第三代短波通信网络协议中数据传输标准
％计算Ｉｎ序列自相关性
ｓｕｂｐｌｏｔ（２，１，１）；
ｐｌｏｔ（ｊ，ｔｅｍｐ／ｌｅｎｇｔｈ（ｎ））； ｔｉｄｅ（７自相关性，）；
ａｘｉｓ（［一１０００ １０００—０．１ １．２］）；
酣ｄ ｏｎ； 同理可计算ｍ序列互相关性程序。
运行程序后可返回Ｄ１序列相关函数如图２所示。
由图２可以看出，ｍ序列具有良好的自相关特性和互相关性，符
科技信息
。机械与电子ｏ
ＳＣⅢＮＣＥ＆ＴＥＣＩ矾０ＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
２００９年第３３期
基于Ｍａｔｌａｂ的ｍ序列生成及性能仿真
周洪霞刘水唐金元李洪烈 （中国人民解放军海军航空工程学院青岛分院 山东 青岛２６６０４１）
【摘要】扩频通信目前在通信领域中应用非常广泛，扩频序列的设计和选择是扩频通信的关键技术，ｍ序列是最常用的扩频序列。该文首 先简单介绍了１３３序列的原理、性能和构造方法，接着在Ｍａｄａｂ中用Ｍ语言编程实现它们的产生和相关性能分析。仿真结果表明ｍ序列满足扩 频序列设计要求，具有广泛应用前景。
合伪随机序列的基本性质，可以满足扩频序列的设计需求。
基于以上ｍ序列移位寄存器结构，可在Ｍａｔｌａｂ中用Ｍ语言编程
产生１１３序列的程序代码：
ｒｅｇ＝［１ ０ １ １ １ ０ １ ０ １ １ ０ １］；
％从高位到低位
ｒｅ。ｇＬｔｅｓｔ＝ｒｅｇ；
ｅｏｅｆｆ＝［１ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ １ ０ ０ １ １１；％高位到低位
ＳＣⅢＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
２００９年第３３期
器的一对常开触头串联在操作电路中，代替组合开关的一组触头。制 冷机的水量和油压正常与否经信号灯指示。电路原理如图３所示。
制冷机电路中交流接触器１Ｃ。、ｌＣ２、１Ｃ３的型号是ＣＪＯ一７５ＴＨ，线 圈电压３８０伏；ｌｈＳ，。表示４只水量讯号装置的行程开关串联在一起； ｌｈｕ代表油压讯号装置的行程开关，１ｈｉ代表电触点压力表的触头； １ＪＯ。和１ＪＯ：为两个中间继电器，型号是ＪＺ７—４４ＴＨ，线圈电压为交流 ２２０伏。
制冷机工作时，合上自动空气开关１ＤＺ和组合开关ｌＫ，同时要起 动水泵．在制冷机４个冷却器的水量达到要求后，水量讯号装置行程 开关ｌｈＳ，。常开触头闭合，使中间继电器１ＪＯ。线圈通电工作，１ＪＯ。的 一对常开触（１１３－１０９）闭合后，操作电路才接通电源。１ＪＯ。的另一对常 开触头（１４４１～１２７）闭合，白色信号灯亮，表示冷却系统水量正常，制冷 机可以起动。
制冷机运转中，如发生水量不足，直接使１ＪＯ。线圈断电，使制冷 机停止运转。
４．结束语 ４．１制冷机工作过程中必须保证冷却系统的水量不少于０．８ｍ２／ｄ＂， 时。 ４．２制冷机水量讯号装置的调整螺钉必须在开机前调整至适当位 置。以使其行程开关保持适当位置来控制外接电路的通断。 ４．３制冷机电路必须按规定接线，控制电器处于良好状态下工作， 不允许随便改变电路接线，特别是水量、联锁电路不允许人为造成短 路，因安全控制失灵造成的毁机事故，已发生多起，有着极深刻的教
白噪声是一种随机过程．它有极其优良的相关特性。但至今无法
实现白噪声的放大、调制、检测、同步及控制等．而只能用类似于白噪
声统计特性的伪随机序列来逼近它，并作为扩频系统的扩频码。常见 的伪随机序列有ｍ序列、ＧＯＬＤ序列、Ｍ序列、Ｗａｌｓｈ序列等。ｍ序列
是目前研究最为彻底的伪随机序列，ｉｉｌ序列容易产生。有优良的自相
本文以回调为背景将相关联的各种知识串了一下，希望有所抛砖 引玉．软件开发犹如修禅，需要悟，书上看来的萤了也不懂，思考后才
会融会贯通。Ｑ
【参考文献】 ｆ１１申晓．回凋成员函数．电脑编程技巧与维护，２００５，（０１）． ［２】王铬．回调函数在软件设计中的应用．河南教育学院学报：自然科学版，２００３
（３）．
［责任编辑：张慧］
ｆ上接第１０３页）４．结束语 Ｉｎ序列是目前应用最广泛的伪随机序列，本文通过利用ＭａⅡａｂ工 具对ｍ序列进行了生成及相关性分析，仿真结果表明，该方法是可行
霪≤譬嚣构造出合适的扩频序列’在军事通信等领域具有广 的。分析得出ｍ序列具有良好的相关特性，符合伪随机序列的基本性
京：电子工业出版社．２００６．
制转换为８进制
ＰＮ＿ｍｏｄ８＝ｒｅｓｈａｐｅ（ＰＮ—ｍｏｄ８，１，５１２）； ｅｎｄ
ｌｏｃａｔｉｏｎ＝１； ｋ＝１： ｆｏｒ ｉ＝１：ｌｅｎｇｔｈ（ｒｅｇ＿ａ１１）
ｉｆ ｒｅｇ＿＿ｔｅｓｔ＝＝ｒｅｇ＿ａｌｌ（ｉ，：） ｌｏｃａｔｉｏｎ（ｋ）＝ｉ； ｋ＝ｋ＋１：
％寻找初始状态，以验证其周期
ｅｎｄ
ｅｎｄ
训。ｅ
【参考文献】 ［１】张祉佑，石秉三．低温技术原理与装置［Ｍ】．北京：机械工业出版社，１９８７． ［２］蒋子刚．分析测试中的数理统计与质量保证［ＭＩ．南京：华东化工学院出版社，
１９９１．
［３］陈允恺．，Ｊ、型空气分离设备【Ｍ】．北京：机械工业出版社，１９９６． ［４］殷合香，王炳忠．ＫＬ一１５型航空气体分离设备［Ｍ］．青岛：海军航空工程学院青 岛分院出版社，１９９８． ［５］王炳忠．ＫＺＯ一６０型航空气体分离设备【Ｍ］．青岛：海军航空工程学院青岛分院 出版社，２００２．