基于matlab的偽隨機序列生成及相關(guān)函數(shù)仿真實驗

1、武夷學(xué)院實驗報告課程名稱：_擴頻通信技術(shù)及應(yīng)用_ 項目名稱：基于matlab的偽隨機序列生成及相關(guān)函數(shù)仿真實驗姓名：翁開傳_專業(yè)：_通信工程_ 班級：_2_學(xué)號：_40_同組成員_無_一、 實驗預(yù)習(xí)部分 注：1、實驗預(yù)習(xí)部分包括實驗環(huán)境準(zhǔn)備和實驗所需知識點準(zhǔn)備。2、若是單人單組實驗，同組成員填無。：1. 實驗環(huán)境準(zhǔn)備實驗室的計算機和matlab軟件和書本上的程序二、 實驗過程記錄 注：實驗過程記錄要包含實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗步驟，頁碼不夠可自行添加。：1. 實驗?zāi)康?) 了解偽隨機序列的相關(guān)知識。2) 了解m序列的相關(guān)知識，了解其相關(guān)特性。3) 熟悉MATLAB仿真的應(yīng)用。4) 掌握偽隨機碼

2、的原理、軟件產(chǎn)生，仿真分析其相關(guān)特性。2. 實驗步驟1) 函數(shù)ms_generator（registers，connections）是m序列的生成函數(shù)，其中參數(shù)registers給出了移位寄存器的初始狀態(tài)，connections給出了m序列的發(fā)生器。function seq=ms_generator(registers,connections)registers=0 0 0 0 1;connections=1 0 0 1 0 1;n=length(connections);L=2(n-1)-1;seq(1)=registers(n-1);for i=2:L sum=0; for m=1:(n-

3、1) sum=mod(sum+registers(m)*connections(m+1),2); end for k=(n-1):-1:2 registers(k)=registers(k-1); end registers(1)=sum; seq(i)=registers(n-1);end運行輸出的結(jié)果如下2) 函數(shù)auto_corr（）計算二進制序列seq的自相關(guān)函數(shù)，并畫出函數(shù)曲線。在函數(shù)內(nèi)調(diào)用了生成m序列的函數(shù)ms_generator（*）生成的m序列seq，然后在計算。function seq=ms_generator(registers,connections)registers=

4、0 0 0 0 1;connections=1 0 0 1 0 1;n=length(connections);L=2(n-1)-1;seq(1)=registers(n-1);for i=2:L sum=0; for m=1:(n-1) sum=mod(sum+registers(m)*connections(m+1),2); end for k=(n-1):-1:2 registers(k)=registers(k-1); end registers(1)=sum; seq(i)=registers(n-1);endfunction auto_correlation=auto_corr(s

5、eq)registers=1 0 0 0 0 ;%設(shè)置初始狀態(tài)connections=1 0 1 0 0 1;%設(shè)置反饋邏輯seq=ms_generator(registers,connections);seq=-1*(seq*2-1);%負(fù)邏輯映射len=length(seq);temp=seq seq;for i=0:len-1 auto_correlation(i+1)=seq*(temp(i+1: i+len)'endauto_correlationplot(0:len-1,auto_correlation);運行的結(jié)果如下3) 函數(shù)cross_corr（）計算二進制序列seq

6、1和seq2的互相關(guān)函數(shù)并畫出曲線。在函數(shù)內(nèi)調(diào)用ms_generator（*）函數(shù)分別生成等長的M序列seq1和seq2后在計算。程序也畫出了自相關(guān)函數(shù)。 function seq=ms_generator(registers,connections)%registers=0 0 0 0 1;%connections=1 0 0 1 0 1;n=length(connections);L=2(n-1)-1;seq(1)=registers(n-1);for i=2:L sum=0; for m=1:(n-1) sum=mod(sum+registers(m)*connections(m+1),

7、2); end for k=(n-1):-1:2 registers(k)=registers(k-1); end registers(1)=sum; seq(i)=registers(n-1);endfunction auto_correlation=auto_corr(seq)registers=1 0 0 0 0 ;%設(shè)置初始狀態(tài)connections=1 0 1 0 0 1;%設(shè)置反饋邏輯seq=ms_generator(registers,connections);seq=-1*(seq*2-1);%負(fù)邏輯映射len=length(seq);temp=seq seq;for i=0:

8、len-1 auto_correlation(i+1)=seq*(temp(i+1: i+len)'endauto_correlationplot(0:len-1,auto_correlation);function cross_correlation=cross_corr(seq1,seq2)registers1=0 0 0 0 1;%設(shè)置初始狀態(tài)connections1=1 0 0 1 0 1;%設(shè)置反饋邏輯seq1=ms_generator(registers1,connections1);seq1=-1*(seq1*2-1);%負(fù)邏輯映射registers2=1 1 1 1 1

9、;%設(shè)置初始狀態(tài)connections2=1 1 1 1 0 1;%設(shè)置反饋邏輯seq2=ms_generator(registers2,connections2);seq2=-1*(seq2*2-1);%負(fù)邏輯映射temp=seq2 seq2;len=length(seq2);for i=0:len-1 cross_correlation(i+1)=seq1*(temp(i+1:i+len)'endauto_correlation=auto_corr(seq1);plot(0:len-1,auto_correlation,'-',0:len-1,cross_corre

10、lation);legend('自相關(guān)函數(shù)','互相關(guān)函數(shù)');xlabel('j');ylabel('相關(guān)函數(shù)');運行的結(jié)果如下4) 函數(shù)gold（）生成一族gold序列。程序中首先生成一對m序列優(yōu)先對seq1和seq2，然后按照并結(jié)構(gòu)生成了一族gold序列，最后畫出一個gold序列的自相關(guān)函數(shù)以及族內(nèi)一對gold序列的互相關(guān)函數(shù)function seq=ms_generator(registers,connections)%registers=0 0 0 0 1;%connections=1 0 0 1 0 1;n=leng

11、th(connections);L=2(n-1)-1;seq(1)=registers(n-1);for i=2:L sum=0; for m=1:(n-1) sum=mod(sum+registers(m)*connections(m+1),2); end for k=(n-1):-1:2 registers(k)=registers(k-1); end registers(1)=sum; seq(i)=registers(n-1);endfunction auto_correlation=auto_corr(seq)registers=1 0 0 0 0 ;%設(shè)置初始狀態(tài)connectio

12、ns=1 0 1 0 0 1;%設(shè)置反饋邏輯seq=ms_generator(registers,connections);seq=-1*(seq*2-1);%負(fù)邏輯映射len=length(seq);temp=seq seq;for i=0:len-1 auto_correlation(i+1)=seq*(temp(i+1: i+len)'endauto_correlationplot(0:len-1,auto_correlation);function cross_correlation=cross_corr(seq1,seq2)registers1=0 0 0 0 1;%設(shè)置初始

13、狀態(tài)connections1=1 0 0 1 0 1;%設(shè)置反饋邏輯seq1=ms_generator(registers1,connections1);seq1=-1*(seq1*2-1);%負(fù)邏輯映射registers2=1 1 1 1 1;%設(shè)置初始狀態(tài)connections2=1 1 1 1 0 1;%設(shè)置反饋邏輯seq2=ms_generator(registers2,connections2);seq2=-1*(seq2*2-1);%負(fù)邏輯映射temp=seq2 seq2;len=length(seq2);for i=0:len-1 cross_correlation(i+1)=s

14、eq1*(temp(i+1:i+len)'endauto_correlation=auto_corr(seq1);plot(0:len-1,auto_correlation,'-',0:len-1,cross_correlation);legend('自相關(guān)函數(shù)','互相關(guān)函數(shù)');xlabel('j');ylabel('相關(guān)函數(shù)');function gold=gold()registers1=1 0 0 0 0 0;connections1=1 1 0 0 0 0 1;seq1=ms_generator

15、(registers1,connections1);registers2=1 0 0 0 0 0;connections2=1 1 1 0 0 1 1;seq2=ms_generator(registers2,connections2);temp=seq2 seq2;len=length(seq2);for i=1:len gold(i, : )=mod(seq1+temp(i:i+len-1),2);endgold(len+1, : )=seq1;gold(len+2, : )=seq2;plot(0:len-1,auto_corr(gold(1, : ),'-',0:len-1,cross_corr(gold(1, : ),gold(2, : ),'-.');legend('自相關(guān)函數(shù)','互相關(guān)函數(shù)');xlabel('j');