基于Matlab的m序列生成及性能仿真
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）．
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
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。
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
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。
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。
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．
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
【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
ห้องสมุดไป่ตู้
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。
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
［责任编辑：张新雷］
万方数据 ９７
［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。
％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
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
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。
［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．
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］；
［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．
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。
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。
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
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
移动通信课程设计实验报告-利用matlab进行m序列直接扩频仿真
目录一、背景 (4)二、基本要求 (4)三、设计概述 (4)四、Matlab设计流程图 (5)五、Matlab程序及仿真结果图 (6)1、生成m序列及m序列性质 (6)2、生成50位随机待发送二进制比特序列，并进行扩频编码 (7)3、对扩频前后信号进行BPSK调制，观察其时域波形 (9)4、计算并观察扩频前后BPSK调制信号的频谱 (10)5、仿真经awgn信道传输后，扩频前后信号时域及频域的变化 (11)6、对比经信道前后两种信号的频谱变化 (12)7、接收机与本地恢复载波相乘，观察仿真时域波形 (14)8、与恢复载波相乘后，观察其频谱变化 (15)9、仿真观察信号经凯萨尔窗低通滤波后的频谱 (16)10、观察经过低通滤波器后无扩频与扩频系统的时域波形 (17)11、对扩频系统进行解扩，观察其时域频域 (18)12、比较扩频系统解扩前后信号带宽 (19)13、比较解扩前后信号功率谱密度 (20)14、对解扩信号进行采样、判决 (21)15、在信道中加入2040~2050Hz窄带强干扰并乘以恢复载波 (24)16、对加窄带干扰的信号进行低通滤波并解扩 (25)17、比较解扩后信号与窄带强干扰的功率谱 (27)六、误码率simulink仿真 (28)1、直接扩频系统信道模型 (28)2、加窄带干扰的直扩系统建模 (29)3、用示波器观察发送码字及解扩后码字 (30)4、直接扩频系统与无扩频系统的误码率比较 (31)5、不同扩频序列长度下的误码率比较 (32)6、扩频序列长度N=7时，不同强度窄带干扰下的误码率比较 (33)七、利用Walsh码实现码分多址技术 (34)1、产生改善的walsh码 (35)2、产生两路不同的信息序列 (36)3、用两个沃尔什码分别调制两路信号 (38)4、两路信号相加，并进行BPSK调制 (39)5、观察调制信号频谱，并经awgn信道加高斯白噪和窄带强干扰 (40)6、接收机信号乘以恢复载波，观察时域和频域 (42)7、信号经凯萨尔窗低通滤波器 (43)8、对滤波后信号分别用m1和m2进行解扩 (44)9、对两路信号分别采样，判决 (45)八、产生随机序列Gold码和正交Gold码 (47)1、产生Gold码并仿真其自相关函数 (48)2、产生正交Gold码并仿真其互相关函数 (50)九、实验心得体会 (51)直接序列扩频系统仿真一、背景直接序列扩频通信系统(DSSS)是目前应用最为广泛的系统。
基于MATLAB的m序列仿真
s1(n)=mod(sum(s1(n-r:n-1).*f1(1:r)),2);%通过模2加产生m1序列 end stem(s1); title('生成m序列') %绘制生成m序列的图形
4
基于 Matlab 的 m 序列仿真分析
2.2 m 序列的基本性质
参考文献 ......................................................... 16 附录 ............................................................. 17
基于 Matlab 的 m 序列仿真分析
1.2
系统设计流程图
本文通过软件 Matlab 编写程序，从而在 GUI 环境下看到 m 序列的产生、m 序列的自 相关和互相关函数图形，其系统设计流程图如图 1.1 所示： 开始
用 Matlab 编写程序产生两个 m 序列
对 m 序列进行自相关特性分析
对 m 序列进行互相关特性分析
用 Matlab GUI 显示仿真结果
结束 图 1.1 系统设计流程图
1
基于 Matlab 的 m 序列仿真分析
第二章
2.1 m 序列产生原理及结构
m 序列的产生及性质
伪随机序列有很多种，其中最基本最常用的一种是最长线性反馈移位寄存器序 列，也称作 m 序列，通常由反馈移位寄存器产生。 m 序列是最长线性移位寄存器序列的简称。它是由多级移位寄存器或其他延迟 元件通过线性反馈产生的最长的码序列。由于 m 序列容易产生、规律性强、有许多 优良的性能，在扩频通信中最早获得广泛的应用。 由 m 级寄存器构成的线性移位寄存器如图 2.1 所示，通常把 m 称为这个移位寄 存器的长度。每个寄存器的反馈支路都乘以 Ci。当 Ci=0 时，表示该支路断开；当 Ci=1 时，表示该支路接通。显然，长度为 m 的移位寄存器有 2n 种状态，除了全零序 列，能够输出的最长序列长度为 N=2n-1。此序列便称为最长移位寄存器序列，简称 m 序列。 m 序列每移位一次，就出现一种状态，在移位若干次后，一定能重复出现前某 一状态，其后的过程便周而复始了。反馈线位置不同将出现不同周期的不同序列， 我们希望找到线性反馈的位置，能使移存器产生的序列最长，即达到周期 P=2n-1。 按图中线路连接关系，可以写为：
基于Matlab的m序列生成及性能仿真
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
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
％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
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
ｉ＝ｌ；
ｆｏｒ ｋ＝１：（２＾ｌｅｎｇｔｈ（ｒｅｇ））
％计算一个周期的ｒｆｌ序列输出
基于Matlab的m序列的仿真与实现
ａ＝［１１０１０１０００１１１０１１１１１００１００１１００００１０］； ｂ＝ａ； Ｎｂ＝ｌｅｎｇｔｈ（ｂ）； Ｎ＝１２０； ｘ＝［１：Ｎ］； ｆｏｒ ｋ＝１：Ｎ ｃ＝ｘｏｒ（ａ，ｂ）； Ｄ＝ｓｕｍ（ｃ）； Ａ＝Ｎｂ－Ｄ； ％ Ｒ（ｋ）＝（Ａ－Ｄ）／（Ａ＋Ｄ）； ｂ＝［ｂ（Ｎｂ），ｂ（１：Ｎｂ－１）］； ｐｌｏｔ（ｋ，Ｒ（ｋ），＇ｒｏ＇）； ｈｏｌｄ ｏｎ ｅｎｄ ｐｌｏｔ（ｘ，Ｒ，＇ｇ＇）； ｇｒｉｄ 运行结果：
－５
图二 ５ 级线性反馈移位寄存器产生 ｍ 序列的仿真系统 （２）利用 Ｓｉｍｕｌｉｎｋｍ观测 ｍ 序列时频域特性
图三 ５ 级线性反馈移位寄存器产生 ｍ 序列的时域波形
图四 ５ 级线性反馈移位寄存器产生 ｍ 序列的频域波形 ＴｏＷｏｒｋｓｐａｃｅ的ｗｒ５就是所得ｍ序列，我们取它一个完整
的周期，其周期是 ３１，序列如下： １１０１０１０００１１１０１１１１１００１００１１００００１０ ２．３ 利用 Ｍａｔｌａｂ 编程环境求 ｍ 序列的自相关特性 程序： ｃｌｅａｒ
Ｆ（ｘ）＝Ｃ ＋Ｃ ｘ１＋Ｃ ｘ２＋…＝
０１
２
（２）
（３）生成函数（亦称序列多项式）可以表示为如下形式
Ｇ（ｘ）＝ａ ＋ａ ｘ１＋ａ ｘ２＋…＝
０１
２
当初始状态为
ａ ＝１，ａ ＝ａ ＝…＝ａ ＝０
－ｍ
－ｍ＋１ －ｒ＋２
－１
联立式（１）、（２）、（３）可得
（３） （４）
国防工业工业出版社，２００６，５． ［４］查光明，熊贤祚．扩频通信［Ｍ］．西安：西安电子科技
大学出版社，２００２． ［５］曾兴雯，刘乃安，孙献璞．扩展频谱通信及其多址技术
［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００４． ［６］樊昌信，张甫翊，吴成柯．现代通信［Ｍ］．北京：高等
基于Matable的扩频通信m伪随机序列的产生_图文.
*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2010年秋季学期移动通信课程设计题目：基于Matable 的扩频通信m伪随机序列的产生专业班级：通信四班姓名：学号： 07250435指导教师：成绩：中文摘要伪随机信号既有优良的相关性，又有随机信号所不具备的规律性，因此，伪随机信号既易于从干扰信号中识别和分离出来，又可以方便的产生和重复，其相关函数接近于白噪声的相关函数，既有随机噪声的优点，又避免了随机噪声的缺点。
m 序列是伪随机序列中最重要的序列之一。
其具有的尖锐的自相关特性；尽可能小的互相关值；足够多的序列数；序列均衡性好；工程上易实现等的要求，使得它在扩频通信系统中得都了广泛的应用。
它可以通过移位寄存器实现，本文利用MATABLE 编码实现了m 序列的生成，通过仿真对m 序列的自相关特性及功率谱密度函数进行了分析和验证。
关键字：扩频通信；伪随机序列；m 序列；MATABLE 编码前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。
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。
随机码具有某种随机序列的随机特性，因为同样具有随机特性，无法从一个已经产生的序列中判断是随机序列还是伪随机序列，只能根据序列的产生办法来判断。
伪随机序列具有良好的随机性和接近白噪声的相关函数，并且有预先的可确定性和可重复性。
而这些特性正好满足了扩频通信中对扩频序列尖锐的自相关特性；尽可能小的互相关值；足够多的序列数；序列均衡性好；工程上易实现等的要求。
基于Matlab的m序列相关特性的仿真
电子信息科学与技术专业课程设计题单班级0982081学生课程名称专业课程设计课题基于Matlab的m序列相关特性的仿真设计要求基于Matlab语言编程，对m序列相关特性进行仿真，并用Matlab GUI工具设计图形界面显示结果，具体要求如下：1、给定m序列S1、S2，码长为10232、计算m序列S1的自相关函数3、计算m序列对S1、S2的互相关函数4、界面设计要有按钮控件以及一、二级菜单课题发给日期2012.07.04课程设计完成日期2012.07.29指导教师评语：评分：摘要m 序列是最长线性反馈移存器序列的简称，它是由带线性反馈的移存器产生的周期最长的一种序列。
本文主要是介绍MATLAB 在m 序列的产生及其相关特性分析方面的应用，研究了关于matlab完成m序列simulink 硬件仿真方法，并且利用MATLAB 对不同长度的几种m 序列进行相关特性的分析。
对m序列的原理、结构、性质进行了分析，在matlab中采用编程和simulink动态仿真功能2种方式实现m序列，仿真实验表明，这两种方法简单，易于实现，可移植性较强，具有可行性和设计的合理性。
［关键词］m 序列；simulink 硬件仿真；自相关目录第一章设计内容及要求第二章m序列设计方案的选择第三章m序列的产生及性质3.1 m序列的产生原理、结构及产生3.2 m序列的基本性质3.3 生成m序列的模块第四章 m序列构造其他序列第五章程序调试及运结果5.1仿真设计流程图5.2实验的调试与运行结果5.3 错误排除第六章结论参考文献附录第一章设计内容及要求基于MATLAB产生m序列要求：1．通过matlab编程产生m序列的产生原理及其产生方法。
2．对特定长度的m序列，分析其性质，及其用来构造其它序列的方法。
第二章m序列设计方案的选择2.1 方案一MATLAB编程非常简单，无需进行变量声明，可以很方便的实现m 序列。
2.2 方案二图2.1 Simulink实现m序列Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供了一个动态系统建模，仿真和综合分析的集成环境。
基于MATLAB的扩频通信m序列的仿真
********************实践教学********************兰州理工大学计算机与通信学院2010年秋季学期移动通信课程设计题目：基于MATLAB的扩频通信m伪随机序列产生专业班级：通信工程07级（1）班姓名：周超学号： 07250115指导教师：贾科军成绩：目录摘要 (3)前言 (4)第一章基本原理 (5)1．1扩频调制 (5)1．2直接序列扩频（DS）原理 (8)1．3伪随机（PN）序列 (9)第二章 m序列发生器的系统分析 (12)2．1 m序列的产生 (12)2．2 m序列的反馈系数 (15)2．3 m序列发生器结构 (16)2．4 m序列的基本性质 (17)2．5 m序列的相关性 (17)第三章详细设计 (19)3．1 十阶m序列的设计框图 (19)3．2工作流程图 (20)第四章仿真测试及结论 (22)4．1 十阶m序列的仿真结果及分析 (22)4．2该设计的序列相关性仿真结果及分析 (27)参考文献 (28)总结 (29)所谓扩频通信，是扩展频谱通信技术的简称。
它是指用来传输信息的射频带宽远大于信息本身带宽的一种通信方式，扩频通信系统的出现，被誉为是通信技术的一次重大突破。
伪随机序列是具有某种随机特性的确定的序列。
它们是由移位寄存器产生确定序列，然而它们却具有某种随机序列的随机持性。
因为同样具有随机特性，无法从一个已经产生的序列的特性中判断是真随机序列，只能根据序列的产生办法来判断。
本设计运用MATLAB实现产生扩频通信中的m序列，并分析了相关性能。
关键词：扩频通信；随机序列；m序列随着社会，经济的发展，移动通信得到了越来越广泛的应用，在我国，移动通信发展的起步晚，但发展极其迅速。
移动通信的发展日新月异，从1978年第一代模拟蜂窝网电话系统的诞生至今，不过10多年，第二代全数字蜂窝网电话系统就已问世，第三代的个人通信系统的方案和实验均已开始。
在这种情况下，相应的扩频编码技术也随之诞生了。
基于MATLAB的m序列的产生及相关特性仿真(精)
XUEBAO 2009.10.20*[收稿日期]2009-07-28[作者简介]刘新永(1975-,男,解放军蚌埠坦克学院教育技术中心,讲师,研究方向:通信与网络技术。
蔡凤丽(1978-,女,安徽电子信息职业技术学院,讲师,研究方向:通信与信息系统。
裴晓根(1975-,男,解放军蚌埠坦克学院信息指挥教研室,助讲,研究方向:军事通信。
No.52009General No.44Vol.82009年第5期第8卷(总第44期安徽电子信息职业技术学院学报JOURNALOF ANHUI VOCATIONAL COLLEGE OF ELECTRONICS&INFORMATION TECHNOLOGY[文章编号]1671-802X(200905-0014-03基于MATLAB 的m 序列的产生及相关特性仿真刘新永1,蔡凤丽2,裴晓根3(1、3.解放军蚌埠坦克学院,安徽蚌埠233050;2.安徽电子信息职业技术学院,安徽蚌埠233060[摘要]本文主要是介绍MATLAB 在m 序列的产生及其相关特性分析方面的应用,研究了基于MATLAB 完成m序列simulink 硬件仿真方法,并且利用MATLAB 对不同长度的几种m 序列进行相关特性的分析。
[关键词]m 序列;simulink 硬件仿真;自相关[中图分类号]TN95[文献标识码]B一、m 序列的产生原理m 序列是最长线性反馈移存器序列的简称,它是由带线性反馈的移存器产生的周期最长的一种序列。
如图1所示为n 级移位寄存器,其中有若干级经模2加法器反馈到第1级。
不难看出,在任何一个时刻去观察移位寄存器的状态,必然是2n 个状态之一,其中每一状态代表一个n 位的二进制数字;但是,必须把全0排斥在外,因为一旦出现全0状态,则以后的序列将恒为0,所以,寄存器的起始状态可以是非全0的2n -1状态之一。
这个电路的输出序列是从寄存器移出的,尽管移位寄存器的状态每一移位节拍改变一次,但无疑是循环的。
基于Matlab产生m序列
目录前言 (1)第一章设计任务 (2)1.2设计内容 (2)1.2设计要求 (2)1.3系统框图 (2)第二章m序列的分析 (4)2.1m序列的含义 (4)2.2m序列产生的原理 (5)2.2m序列的性质 (6)2.3自相关特性 (7)第三章m序列的设计 (8)3.1特征多项式确定 (8)3.2本原多项式的确定 (9)3.3m序列的发生 (10)第四章程序调试及结果分析 (11)4.1m序列的仿真结果及分析 (12)4.2该设计的序列相关性仿真结果及分析 (13)结论 (14)参考文献 (15)附录：程序代码 (16)前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。
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，m 序列容易产生，有优良的自相关和互相关特性。
序列是伪随机序列的一种情况。
他可以在很多领域中都有重要应用。
由n级移位寄存器所能产生的周期最长的序列。
这种序列必须由非线性移位寄存器产生,并且周期为2n（n为移位寄存器的级数）。
通过对伪随机码中常用的m序列的结构和性质进行了分析，本文给出了基于MATLAB平台的m序列生成算法及代码伪随机序列分析。
第一章 设计任务1.2 设计内容掌握PN 序列的相关知识，掌握m 序列的产生原理及其在matlab 中的产生方法，对特定长度的m 序列，分析其性质，及其用来构造其它序列的方法；研究伪随机序列在跳频通信中的应用方法。
直接扩频Matlab仿真实验报告m序列
西 安 邮 电 大 学实验名称：基于Matlab 直接序列扩频系统性能仿真一、 实验目的通过仿真，进一步掌握m 序列产生方法及其性能，重点掌握直接序列扩频通信系统原理及性能。
二、 实验环境Win10 Matlab2015b三、 实验内容● 产生n=7时203对应的m 序列，并给出其NRZ 波形的自相关函数；● 选用相位差16个码片的两条序列兼做地址和扩频码，构造码分系统，仿真其通信原理；●仿真AWGN 和单频干扰下系统的BER 性能。
四、 实验原理扩频通信的可行性是从香农公式引申而来2log (1+S/N)C W其中，C 为系统信道容量(bit/s )；W 为系统信道带宽；N 为噪声功率S 为信号功率。
由上式可以看出，可以从两种途径提高信道容量C ，即加大带宽W 或提高信噪比S/N 。
也就是说当信道容量C 一定时，信道带宽W 和信噪比S/N 是可以互换的，增加带宽可以降低对信噪比的要求，可以使有用信号的功率接近甚至湮没在噪声功率之下。
扩频通信就是通过增加带宽来换取较低的信噪比，这就是扩频通信的基本思想和理论依据。
当信噪比无法提高时，可以加大带宽，达到提高信道容量的目的。
直接序列扩频的原理是，在发射端把有用信号与伪随机序列相乘(或者模二加)，使信号的频谱展宽到一个很宽的范围，然后用扩展后的序列去调制载波。
在接收端，把接收到的信号用相同的伪随机序列相乘，有用信号与伪随机码相关，相乘后恢复为扩频前的信号。
输入的数据信息为d(t)(设基带带宽为B 1)，由伪随机编码(如m 序列)调制成基带带宽为B 2的宽带信号，由于扩频信号带宽大于数据信号带宽，所以信号扩展的带宽由伪随机码控制，而与数据信号无关。
经扩频调制的信号再经射频调制后即可发送。
直扩系统的原理框图接收端收到发送来的信号，经混频得到中频信号后，首先通过同步电路捕捉并跟踪发端伪码的准确相位，由此产生与发端伪码相位完全一致的伪随机码作为扩频解扩的本地扩频码，再与中频信号进行相关解扩，恢复出扩频前的窄带信号，而在解扩处理中，干扰和噪声与伪随机码不相关故被扩展，通过滤波使之受到抑制，这样就可在较高的解扩输出信噪比条件下进行信息解调解码，最终获得信息数据。