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1、Matlab实现M序列产生及自相关序列电子信息工程专业课程设计任务书学生专业班级电信1学号班题目M序列产生器的MATLAB设计与实现课题性质工程技术研究课题本源自拟课题指导教师同组无认识m序列的产生、输出及其自相关序列，观察各种成形信号的波形。主要容任务要求1、利用Matlab实现M序列的产生及其自相关序列。2、察当作形信号波形。1樊昌信，丽娜编著，通讯原理(第六版)，国防工业，20062吴先用，邹学玉，一种m序列伪码发生器的产生方法J.测控技术，2003，,22(9)参照文件3肖国镇，梁传甲，王育民.伪随机序列及其应用。M.：国防工业，1985.4吕辉，何晶，王刚。伪随机序列中本源多项式生成
2、算法J,计算机工程。指导教师签字：审察建议2010年12月27日教研室主任签字：/111 需求解析伪随机信号既有随机信号所拥有的优异的相关性,又有随机信号所不具备的规律性.所以,伪随机信号既易于从搅乱信号中被鉴别和分别出来,又可以方便地产生和重复,其相关函数凑近白噪声的相关函数,有随机噪声的长处,又防备了随机噪声的弊端.伪随机序列拥有可确立性、可重复性,易于实现相关接受或般配接受,故有很好的抗搅乱性能.所以伪随机序列在相关辩识、伪码测距、导航、遥控遥测、扩频通讯、多址通讯、分别多径、误码测试、线形系统丈量、数据加扰、信号同步等方面均有广泛的应用.m序列是伪随机序列中最重要的一种，是最长线性移位
3、寄存器序列，m序列易于实现，拥有优异的自相关特性，在直扩通讯系统顶用于扩展要传达的信号。可以经过移位寄存器,利用MATLAB编程产生m序列。大纲设计m序列是最长线性反响移位寄存器序列的简称，m序列是由带线性反响的移位寄存器产生的.由n级串通的移位寄存器和和反响逻辑线路可构成动向移位寄存器，假如反响逻辑线路只由模2和构成，则称为线性反响移位寄存器。带线性反响逻辑的移位寄存器设定初始状态后，在时钟触发下，每次移位后各级寄存器会发生变化。此中任何一级寄存器的输出，跟着时钟节拍的推移都会产生一个序列，该序列称为移位寄存器序列。n级线性移位寄存器的如图1所示：Lcn1c01c1c2c3cn1an1an2
4、an3La1a0输出图1n级线性移位寄存器图中Ci表示反响线的两种可能连接方式，Ci=1表示连线接通，第n-i级输出加入反响中；Ci=0表示连接线断开，第n-i级输出未参加反响。所以，一般形式的线性反响逻辑表达式为nanC1an1C2an2LCna0Ciani(mod2)i1将等式左面的an移至右边，并将anC0an(C01)代入上式，则上式可改写为nCian10定义一个与上式相对应的多项式nF(x)Cixii0此中x的幂次表示元素的相应地点。式称为线性反响移位寄存器的特色多项式，特色多项式与输出序列的周期有亲近关系.当F(x)满足以下三个条件时，就必定能产生m序列：F(x)是不行约的，即不可
5、以再分解多项式；F(x)可整除xp1,这里p2n1;F(x)不可以整除xq1，这里qp.满足上述条件的多项式称为本源多项式.这样产生m序列的充要条件就变为了如何找寻本源多项式.依据m序列的特色方程:nf(x)c0c1xc2x2Lcnxncixi并依据其联接多项式编写Matlab程序.i0运转环境硬件环境：Windowxp软件环境：Matlab6.5开发工具和编程语言Matlab6.5详细设计主程序Untitled.m：%m序列发生器及其自相关mseq.mclearall;closeall;g=19;%G=10011;state=8;%state=1000L=1000;%m序列产生N=15;mq
6、=mgen(g,state,L);%m序列自相关ms=conv(1-2*mq,1-2*mq(15:-1:1)/N;figure(1)%subplot(222)stem(ms(15:end);axis(063-0.31.2);title(m序列自相关序列)figure(2)%m序列构成的信号（矩形脉冲）N_sample=8;Tc=1;dt=Tc/N_sample;t=0:dt:Tc*L-dt;gt=ones(1,N_sample);mt=sigexpand(1-2*mq,N_sample);mt=conv(mt,gt);figure(2)%subplot(221);plot(t,mt(1:len
7、gth(t);axis(063-0.31.2);title(m序列矩形成形信号)st=sigexpand(1-2*mq(1:15),N_sample);s=conv(st,gt);st=s(1:length(st);rt1=conv(mt,st(end:-1:1)/(N*N_sample);figure(3)%subplot(223)plot(t,rt1(length(st):length(st)+length(t)-1);axis(063-0.31.2);title(m序列矩形成形信号的自相关);xlabel(t);Tc=1;dt=Tc/N_sample;t=-20:dt:20;gt=sin
8、c(t/Tc);mt=sigexpand(1-2*mq,N_sample);mt=conv(mt,gt);st2=sigexpand(1-2*mq(1:15),N_sample);s2=conv(st2,gt);st2=s2;rt2=conv(mt,st2(end:-1:1)/(N*N_sample);figure(4)%subplot(224);t1=-55+dt:dt:Tc*L-dt;plot(t,mt(1:length(t);plot(t1,rt2(1:length(t1);axis(063-0.51.2);title(m序列since成形信号的自相关);xlabel(t)调用的子程序以
9、下：(1)mgen.m：functionout=mgen(g,state,N)%输入g:m序列生成多项式（10进制输入）%state:寄存器初始状态（10进制输入）%N:输出序列长度testg=11;state=3;N=15;gen=dec2bin(g)-48;M=length(gen);curState=dec2bin(state,M-1)-48;fork=1:Nout(k)=curState(M-1);a=rem(sum(gen(2:end).*curState),2);curState=acurState(1:M-2);end(2)mseq.m%m序列发生器及其自相关mseq.mclea
10、rall;closeall;g=19;%G=10011;state=8;%state=1000L=1000;(3)sigexpand.m:functionout=sigexpand(d,M)N=length(d);out=zeros(M,N);out(1,:)=d;out=reshape(out,1,M*N);调试解析在调试程序中出现过以下问题：Undefinedfunctionorvariablesigexpand.以后查出是子程序定义和调用方面出的差错，经过更正，成功消除了错误。m序列的输出波形在每次运转程序后不尽同样，这是由m序列特征决定的，它是一种伪随机序列。7 测试结果图2m序列自相
11、关序列图3m序列矩形成形信号图4m序列矩形成形信号的自相关8 图5m序列since成形信号的自相关参照文件1樊昌信，丽娜编著，通讯原理(第六版)，国防工业，20062吴先用，邹学玉，一种m序列伪码发生器的产生方法J.测控技术，2003，,22(9)3肖国镇，梁传甲，王育民.伪随机序列及其应用。M.：国防工业，1985.4吕辉，何晶，王刚。伪随机序列中本源多项式生成算法J,计算机工程。心得领会本次课程设计完整实现了设计要求，利用软件实现m序列的生成及成形信号，经过此次实践不仅加深了我对m序列的认识，并且对MATLAB编程有了很好的掌握，在不停的程序调错中提升了自己寻错的能力。m序列可以软件实现，也可以硬件实现，但是经过本次设计可以看到软件设计的好多长处。在课程设计的过程中，我盘问了大批的资料，经过相关资料的查阅，还掌握了通讯领域的相关知识，扩大了知识面。课程设计是一个十分有价值、有意义的实践活动，把一个课题设计好不是一步到位的，而是一个经过频频更正，不停调试的过程，此间有困难也有乐趣，使我对工程实践有了一个更加深刻的认识。
