基于某matlab地伪随机序列生成及相关函数仿真实验.docx
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基于某matlab地伪随机序列生成及相关函数仿真实验
武夷学院实验报告
课程名称：
_扩频通信技术及应用_项目名称：
基于matlab的伪随机序列生成及相关函数仿真实验
姓名：
翁开传__专业：
__通信工程___班级：
__2__学号：
_40__同组成员_无___
一、实验预习部分：
1.实验环境准备
实验室的计算机和matlab软件和书本上的程序
二、实验过程记录：
1.实验目的
1）了解伪随机序列的相关知识。
2）了解m序列的相关知识，了解其相关特性。
3）熟悉MATLAB仿真的应用。
4）掌握伪随机码的原理、软件产生，仿真分析其相关特性。
2.实验步骤
1）函数ms_generator（registers，connections）是m序列的生成函
数，其中参数registers给出了移位寄存器的初始状态，connections
给出了m序列的发生器。
functionseq=ms_generator（registers,connections）
registers=[00001];
connections=[100101];
n=length（connections）;
L=2^（n-1）-1;
seq
（1）=registers（n-1）;
fori=2:
L
sum=0;
form=1:
（n-1）
sum=mod（sum+registers（m）*connections（m+1）,2）;
end
fork=（n-1）:
-1:
2
registers（k）=registers（k-1）;
end
registers
（1）=sum;
seq（i）=registers（n-1）;
end
运行输出的结果如下
2）函数auto_corr（）计算二进制序列seq的自相关函数，并画出函
数曲线。
在函数内调用了生成m序列的函数ms_generator（*）生成
的m序列seq，然后在计算。
functionseq=ms_generator（registers,connections）
registers=[00001];
connections=[100101];
n=length（connections）;
L=2^（n-1）-1;
seq
（1）=registers（n-1）;
fori=2:
L
sum=0;
form=1:
（n-1）
sum=mod（sum+registers（m）*connections（m+1）,2）;
end
fork=（n-1）:
-1:
2
registers（k）=registers（k-1）;
end
registers
（1）=sum;
seq（i）=registers（n-1）;
end
functionauto_correlation=auto_corr（seq）
registers=[10000];%设置初始状态
connections=[101001];%设置反馈逻辑
seq=ms_generator（registers,connections）;
seq=-1*（seq*2-1）;%负逻辑映射
len=length（seq）;
temp=[seqseq];
fori=0:
len-1
auto_correlation（i+1）=seq*（temp（i+1:
i+len））';
end
auto_correlation
plot（0:
len-1,auto_correlation）;
运行的结果如下
3）函数cross_corr（）计算二进制序列seq1和seq2的互相关函数
并画出曲线。
在函数内调用ms_generator（*）函数分别生成等长的
M序列seq1和seq2后在计算。
程序也画出了自相关函数。
functionseq=ms_generator（registers,connections）
%registers=[00001];
%connections=[100101];
n=length（connections）;
L=2^（n-1）-1;
seq
（1）=registers（n-1）;
fori=2:
L
sum=0;
form=1:
（n-1）
sum=mod（sum+registers（m）*connections（m+1）,2）;
end
fork=（n-1）:
-1:
2
registers（k）=registers（k-1）;
end
registers
（1）=sum;
seq（i）=registers（n-1）;
end
functionauto_correlation=auto_corr（seq）
registers=[10000];%设置初始状态
connections=[101001];%设置反馈逻辑
seq=ms_generator（registers,connections）;
seq=-1*（seq*2-1）;%负逻辑映射
len=length（seq）;
temp=[seqseq];
fori=0:
len-1
auto_correlation（i+1）=seq*（temp（i+1:
i+len））';
end
auto_correlation
plot（0:
len-1,auto_correlation）;
functioncross_correlation=cross_corr（seq1,seq2）
registers1=[00001];%设置初始状态
connections1=[100101];%设置反馈逻辑
seq1=ms_generator（registers1,connections1）;
seq1=-1*（seq1*2-1）;%负逻辑映射
registers2=[11111];%设置初始状态
connections2=[111101];%设置反馈逻辑
seq2=ms_generator（registers2,connections2）;
seq2=-1*（seq2*2-1）;%负逻辑映射
temp=[seq2seq2];
len=length（seq2）;
fori=0:
len-1
cross_correlation（i+1）=seq1*（temp（i+1:
i+len））';
end
auto_correlation=auto_corr（seq1）;
plot（0:
len-1,auto_correlation,'-',0:
len-1,cross_correlation）;
legend（'自相关函数','互相关函数'）;
xlabel（'j'）;
ylabel（'相关函数'）;
运行的结果如下
4）函数gold（）生成一族gold序列。
程序中首先生成一对m序列优
先对seq1和seq2，然后按照并结构生成了一族gold序列，最后画出
一个gold序列的自相关函数以及族内一对gold序列的互相关函数
functionseq=ms_generator（registers,connections）
%registers=[00001];
%connections=[100101];
n=length（connections）;
L=2^（n-1）-1;
seq
（1）=registers（n-1）;
fori=2:
L
sum=0;
form=1:
（n-1）
sum=mod（sum+registers（m）*connections（m+1）,2）;
end
fork=（n-1）:
-1:
2
registers（k）=registers（k-1）;
end
registers
（1）=sum;
seq（i）=registers（n-1）;
end
functionauto_correlation=auto_corr（seq）
registers=[10000];%设置初始状态
connections=[101001];%设置反馈逻辑
seq=ms_generator（registers,connections）;
seq=-1*（seq*2-1）;%负逻辑映射
len=length（seq）;
temp=[seqseq];
fori=0:
len-1
auto_correlation（i+1）=seq*（temp（i+1:
i+len））';
end
auto_correlation
plot（0:
len-1,auto_correlation）;
functioncross_correlation=cross_corr（seq1,seq2）
registers1=[00001];%设置初始状态
connections1=[100101];%设置反馈逻辑
seq1=ms_generator（registers1,connections1）;
seq1=-1*（seq1*2-1）;%负逻辑映射
registers2=[11111];%设置初始状态
connections2=[111101];%设置反馈逻辑
seq2=ms_generator（registers2,connections2）;
seq2=-1*（seq2*2-1）;%负逻辑映射
temp=[seq2seq2];
len=length（seq2）;
fori=0:
len-1
cross_correlation（i+1）=seq1*（temp（i+1:
i+len））';
end
auto_correlation=auto_corr（seq1）;
plot（0:
len-1,auto_correlation,'-',0:
len-1,cross_correlation）;
legend（'自相关函数','互相关函数'）;
xlabel（'j'）;
ylabel（'相关函数'）;
functiongold=gold（）
registers1=[100000];
connections1=[1100001];
seq1=ms_generator（registers1,connections1）;
registers2=[100000];
connections2=[1110011];
seq2=ms_generator（registers2,connections2）;
temp=[seq2seq2];
len=length（seq2）;
fori=1:
len
gold（i,:
）=mod（seq1+temp（i:
i+len-1）,2）;
end
gold（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（'自相关函数','互相关函数'）;
xlabel（'j'）;
ylabel（'相关函数'）;
运行的结果如下
三、实验结果与讨论：
实验心得体会
通过此次实验我学到了如何使用matlab产生伪随机序列，深刻体会了产
生伪随机序列的原理，此次实验较之前的小实验较为综合复杂，同时也
是对之前所学内容的回顾与巩固，在编写程序时也发现了自己之前一些
表达方式掌握不够，将在接下来的实验中进一步巩固
实验报告成绩（百分制）__________实验指导教师签字：
__________
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