东南大学信息学院_系统实验(通信组)_第六次实验.docx

通信原理实验报告姓名： 学号：实验日期扩频通信及码分多址伪随机序列产生及特性研究实验原理:1. m序列产生及特性研究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序列具有类似于随机序列的性质，归纳起来有下列三点：1．平衡特性：随机序列中0和1的个数接近相等；2．游程特性：把随机序列中连续出现0或1 的子序列称为游程。连续的0或1 的个数称为游程长度。随机序列中长度为1 的游程约占游程总数的1／2，长度为2的游程约占游程总数的1／22，长度为3的游程约占游程总数的1／23 ，…3．相关特性：随机序列的自相关函数具有类似于白噪声自相关函数的性质，即单峰自相关函数特性。m序列类似于随机序列，但不是真正随机序列，它的结构或形式是预先可以确定的，并且可以重复地产生和复制。m序列是由带线性反馈的移存器产生的。结构如图：反馈移位寄存器的结构2 GOLD序列产生及特性研究m序列虽然性能优良，但同样长度的m序列个数不多，且m序列之间的互相关函数值并不理想（为多值函数）。1967年，R．Gold提出和讨论了一种新的序列，即Gold序列。这种序列有较为优良的自相关和互相关特性，构造简单，产生的序列数多，因而得到广泛的应用。(1).m序列优选对m序列优选对是指在m序列集中，其互相关函数最大值的绝对值满足下式的两条n阶m序列：具体m序列优选对参考 m序列的反馈系数表部分。(2)．Gold序列的产生方法Gold序列是m序列的组合序列，由同步时钟控制的两个码元不同的m序列优选对逐位模2加得到，其原理如下图所示。这两个序列发生器的周期相同，速率也相同，因而两者保持一定的相位关系，这样产生的组合序列与这两个子序列的周期也相同。当改变两个m序列的相对位移时，会得到一个新的Gold序列。Gold序列虽然是m序列模2加得到的，但它已不再是m序列，不过仍具有与m序列近似的优良特性，各个码组之间的互相关特性与原来两个m序列之间的互相关特性一样，最大的互相关值不会超过原来两个m序列间最大互相关值。Gold序列最大的优点是具有比m序列多得多的独立码组。3 WALSH序列产生及特性研究Walsh序列是正交的扩频序列。生成Walsh序列有很多种方法，通常是通过哈达码矩阵来产生Walsh序列。利用哈达码矩阵产生Walsh序列的过程是采用迭代的方法。实验框图:实验结果：m序列观测及特性研究m序列时域观测序列1序列31000 0100 1011 0011 1110 0011 0111 0100000 1001 0110 0111 1100 0110 1110 101m序列均衡性观测我们可以看到“0”的个数为：15 “1”的个数为：16 我们可以得到“0”的个数和“1”的个数接近相同，其中“1”的个数比“0”少一。m序列游程特性观测游程长度12345游程个数84211m序列移位相加特性观测将序列1和序列2设置为相同的m序列，将4档开关设置为两组序列相加输出。结果如图3，结果为0，序列2向右移动3位相加，为一伪随机序列 (5).m序列自相关特性观测从图中我们可以看出m序列，每个周期有一个单峰值，而且峰值比较干净，自相关性比较好（6）.m序列互相关特性观测从图中我们可以看到，m序列的互相关性差，正交性强。gold观测及特性研究（1）.gold序列时域观测序列1：1000 0100 1011 0011 1110 0011 0111 010序列2: 1000 0101 1010 1000 1110 1111 1001 001我们可以看到生成的gold序列为：0000 0001 0001 1011 0000 1100 1110 011（2）.gold序列均衡性观测我们可以看到“0”的个数为：19 “1”的个数为：12 我们可以得到“0”的个数和“1”的个数接近相同0。（3）.gold序列游程特性观测游程长度12347游程个数63211我们可以看到，此gold序列为非平衡序列。(4)gold序列自相关特性观测我们可以看到，gold序列的自相关性输出峰值不纯净，所以自相关性不如m序列。(5)gold序列互相关特性观测我们可以看到，gold序列的互相关性比m序列要好。WASLH观测及特性研究WALSH序列时域观测WALSH1WALSH20101 0101 01010110 0110 0110WALSH序列均衡性观测我们可以看到“0”的个数为：8 “1”的个数为：8 我们可以得到“0”的个数和“1”的个数相同，具备均衡性。WALSH序列游程特性观测我们可以看出WALSH不具备游程特性。WALSH序列自相关特性观测WALSH序列互相关特性观测 从5和6中我们可以看到，walsh的自相关性不好，而互相关性比较好。扩