伪随机序列特性研究及扩频通信

武汉大学教学实验报告

电子信息学院 电子信息工程 专业 2018 年 12 月 23 日

实验名称 伪随机序列产生及特性 指导教师 陈泽宗

姓名 董一展 年级 16 学号 2016301200254 成绩

一、预习部分

1.实验目的

2.实验基本原理

3.主要仪器设备

1.实验目的

（1）了解不同的伪随机序列的性质和特点;

（2）熟悉不同的伪随机序列的产生方法;

2.实验原理

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:

其中an-i为移位寄存器中每位寄存器的状态，Ci为第i位寄存器的反馈系数。Ci=1表示有反馈，Ci=0表示无反馈。

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.伪随机特性:分布无规律，具有与白噪声相似的伪随机特性;

2.平衡特性:随机序列中0和1的个数接近相等;

3.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，...

4.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。

5.移位相加性: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。

3.主要仪器

RZ9681实验平台、实验模块:主控模块、信源译码与时分解复用、双通道示波器、信号连接线

二、实验操作部分

1.实验内容及步骤

2.实验数据、表格及数据处理

3.实验结论

1.实验内容

(1)实验模块在位检查

在关闭系统电源的情况下，确认下列模块在位:

(2)加电

打开系统电源开关，模块右上角红色电源指示灯亮，几秒后模块左上角绿色运行指示灯开始闪烁，说明模块工作正常。若两个指示灯工作不正常，需关电查找原因。

(3)选择实验内容

使用鼠标在液晶上根据功能菜单选择:实验项目->原理实验->信道复用技术->伪随机序列特性研究，进入到伪随机序列产生及特性研究实验页面。

(4)信号线连接

使用信号连接线按照实验框图中的，连线方式进行连接,并理解每个连线的含义。

2.实验波形

（1）设置一组m序列观测“0”和“1”的个数，并同时观测不同长度的游程数量：

（2）m序列移位相加特性

（3）m序列自相关特性：

（4）m序列互相关特性：

（5）扩频解扩码观测及基带数据观测：

3.实验结论（略）

三、实验效果分析及建议

实验思考题：

（1）分析m序列自相关性对抗多径的作用

m序列的功能：扩展调制信号的带宽到更大的传输带宽,即所谓的扩展频谱,可抗多径。 （2）简述扩频解扩的原理及作用

扩频是利用伪随机码，以调制的方法，将已调信号的频谱宽度扩展得比原信号更宽的过程。解扩是扩频的逆过程。扩频的作用有：抗干扰、利用不同信号的正交或准正交性实现共享资源等。

四、教师评语

指导教师 年 月 日