根据MATLAB的伪随机序列发生器的设计

通信工程专业

计算机课程设计

题目基于MATLAB的伪随机序列发生器的设计

学生姓名学号

所在院(系)

专业班级

指导教师

完成地点

2013年11 月12 日

计算机课程设计任务书

院(系) 专业班级学生姓名

一、课程设计题目基于matlab的伪随机序列发生器的设计

二、课程设计工作自2013 年10 月27 日起至2013 年11 月22 日止

三、课程设计进行地点:

四、课程设计的内容要求：

1、要求完成七级m 序列发生器的设计（本原多项式自定）；

2、要求完成五级gold 序列发生器的设计（本原多项式自定）；

3、采用matlab实现，并对其进行调试运行；

4、要求能清楚观察到稳定的序列。

指导教师系(教研室) 通信工程系

接受任务开始执行日期2013年10月27日学生签名

基于matlab的伪随机序列发生器的设计

[摘要]伪随机序列码越来越受到人们的重视，被广泛用于导弹、卫星、飞船轨道测量和跟踪、雷达、导航、移动通信、保密通信和通信系统性能的测量以及数字信息处理系统中。本文主是对基于matlab的伪随机序列发生器的设计，及其利用matlab软件对其进行仿真和利用simulink对其仿真性能的研究，主要阐述了扩频系统中m序列和gold序列的产生。在第一部分中介绍了课题研究的背景，第二部分中介绍了扩频系统的相关知识，第三部分介绍了m序列和Gold序列产生的原理和方法，第四部分利用matlab和simulink对其进行仿真。

[关键词]伪随机序列m序列移位寄存器

Design of the pseudo-random sequence

generator based on matlab

[Abstract]pseudo-random sequence code more and more get people's attention, is widely used in missiles, satellites, spacecraft orbit measurement and tracking, radar, navigation, mobile communications, and the measurement of the performance of the communication security and communication system of digital information processing system. In this paper, the main is to the design of pseudo-random sequence generator based on matlab, and the use of matlab simulation and the use of simulink software to the study of the simulation performance, mainly expounds the m sequence

and gold sequence in spread spectrum system. In the first part introduces the research background, the second part introduces the related knowledge of spread spectrum system, in the third part introduces the m sequence and Gold sequence principle and method of the fourth part carries on the simulation using matlab and simulink.

[key words]pseudo random sequence m sequence shift register

目录

1．引言 (6)

1.1研究的背景及意义 (6)

2．扩频通信系统简介 (8)

2.1扩频通信的基本概念及相关模型 (8)

2.1.1基本概念 (8)

2.1.2 数学模型 (11)

2.2扩频通信系统的主要特点 (14)

2.3扩频通信系统分类 (15)

2.4伪随机序列在扩频通信中的应用 (15)

3.m序列 (16)

3.1m序列的定义 (16)

3.2m序列的原理 (17)

3.3m序列的性质 (20)

4.Gold序列 (22)

4.1 Gold序列的产生原理 (22)

4.2 Gold序列的性质 (23)

5.MATLAB仿真实现 (24)

5.1 MATLAB软件介绍 (24)

5.2 m序列的仿真及分析 (26)

5.2.1程序分析 (26)

5.2.2 simulink分析 (28)

5.3 Gold的仿真及分析 (29)

5.3.1程序分析 (29)

5.3.2 simulink分析 (29)

6.致谢 (30)

7.参考文献 (32)

附录 (33)

附录A (33)

附录B (35)

1．引言

1.1研究的背景及意义

移动通信由于具有时实性、机动性、具有不受时空限制等特点，己经成为一种深受人们欢迎的通信方式，并融入了现代生活当中。自美国Qualcomm公司提出在蜂窝移动通信系统中应用码分多址(Code Division Multiple Access，简称CDMA)技术的系统实现方案至今，CDMA通信系统相对于其它无线通信系统在客户容量和高质量的优势越来越显现出来。在短短的二、三十年中，移动通信系统已从第一代的模拟蜂窝系统发展到第二代全球数字移动电话蜂窝系统(2G)，目前己经开始向第三代宽带多媒体蜂窝系统(3G)发展，并且处于第二代和第三代之间的2.5G已经趋于成熟。虽然第二代移动通信系统中，GSM系统仍占有很大的市场份额。但是，因为具有伪随机编码调制和信号相关处理两大特点而使CDMA通信方式具有抗干扰、抗噪音、抗多径衰落、能在低功率谱密度下工作、有保密性、可多址复用和任意选址、可高精度测量等优点，使CDMA技术成为第三代移动通信和个人通信系统的核心技术，以扩频理论为基础的CDMA技术已成为当前移动通信领域的研究热点。

在CDMA系统的众多用户都工作在同一时间同一频段内，系统给各个用户分配一个唯一的扩频码来进行频谱的扩展，在发送和接收时，系统更是利用各地址码之间的互相关特性值来区分不同的用户。因此，扩频码的特性直接影响到CDMA系统的捕获同步性能、抗干扰性能和多址能力。从理论上说，独立、均匀分布的随机序列是扩频码的理想模型，然而它由于不易产生、无法时实分发等缺陷而被认为难以在实际的CDMA系统中应用。CDMA自其理论提出到投入商业营运、直至称为第三代移动通信系统的核心技术，一直是通信领域的关注热点。作为CDMA的基础技术之一的PN码的选择和产生也是倍受业内人士关注的，如何找到易生成且相关特性好的PN码成为研究人员追求的目标之一。为此，人们设计了各种确定性的伪随机序列来代替随机序列作为扩频码。迄今为止，世界各国的学者在伪随机序列的设计与选择方面己做了大量的工作，例如，由m序列优选对生成的Gold序列己被用作第三代移动通信系统中WCDMA的扩频码；以及通过对m序列添加一个全“0”状态得到的M序列和m序列也已被用作第三代移动通信系统中CDMA2000的扩频码。m序列、Gold序列等线性序列多由线性移位寄存器所产生，有易于实现、具备较好的相关特性等优点。实际