开题报告-m伪随机序列的产生及应用Word下载.docx
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然而，利用随机噪声的最大难点是难以重复产生和处理。
（二） 选题意义：
伪随机序列的应用及其意义
1在通信加密中的应用m序列自相关性较好，容易产生和复制，而且具有伪随机性，利用m序列加密数字信号使加密后的信号在携带原始信息的同时具有伪噪声的特点，以达到在信号传输的过程中隐藏信息的目的；
在信号接收端，再次利用m序列加以解密，恢复出原始信号。
2在雷达信号设计中的应用近年兴起的扩展频谱雷达所采用的信号是已调制的具有类似噪声性质的伪随机序列，它具有很高的距离分辨力和速度分辨力。
这种雷达的接收机采用相关解调的方式工作，能够在低信噪比的条件下工作，同时具有很强的抗干扰能力。
该型雷达实质上是一种连续波雷达，具有低截获概率性，是一种体制新、性能高、适应现代高技术战争需要的雷达。
采用伪随机序列作为发射信号的雷达系统具有许多突出的优点。
首先，它是一种连续波雷达，可以较好地利用发射机的功率。
其次，它在一定的信噪比时，能够达到很好的测量精度，保证测量的单值性，比单脉冲雷达具有更高的距离分辨力和速度分辨力。
最后，它具有较强的抗干扰能力，敌方要干扰这种宽带雷达信号，将比干扰普通的雷达信号困难得多。
3在通信系统中的应用伪随机序列是一种貌似随机，实际上是有规律的周期性二进制序列，具有类似噪声序列的性质，在CDMA中，地址码都是从伪随机序列中选取的，在CDMA中使用一种最易实现的伪随机序列：
in序列，利用山序列不同相位来区分不同用户；
为了数据安全，在CDMA的寻呼信道和正向业务信道中使用了数据掩码（即数据扰乱）技术，其方法是用长度为2的42次方减1的m序列用于对业务信道进行扰码（注意不是扩频），它在分组交织器输出的调制字符上进行，通过交织器输出字符与长码PN码片的二进制模工相加而完成。
二、 国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：
在历史上，人们对伪随机序列的探究和理论分析大体分为三个部分：
1. 上世纪50年代以前是伪随机序列的纯理论研究的阶段；
2. 上世纪40年代末至60年代末是m序列发展和探究的重要阶段；
3. 上世纪六十年代末至今是非线性生成器的开发阶段并成为当今社会的主流。
上世纪40年代末随着香农信息论的诞生，伪随机序列逐渐被广泛的应用到密码学等重大科学技术领域。
香农定理表明：
对每次通信都进行加密是安全的，它的密码体系要求与之进行保密通信的密匙数量最少与明文数量一样大，因此保证了它的安全性。
在之后的一段时间里，广大学者们一直致力于探究尽量长的伪随机序列。
在1950-1952年左右，学者们热衷于研究这种序列的产生。
LFSR序列序列在这时得以发展，由于它符合Golomb随机性假设特性的要求并且，其n级LFSR序列序列可以产生周期、长度同为2,-1的序列，我们称之为m序列。
一些关于LFSR序列的经典结论和基本理论在学者们呕心沥血的探究中诞生。
当“移位寄存器综合与BCH译码”一文在1968年末期经过Massey发表了以后，使得人们开始更进一步的探究伪随机序列特性。
Berlekamp-Massey简称BM,它说明：
设一个线性复杂度为n的序列，若需要恢复出全部的序列，则只需要连续的2n个比特就能够完成。
由此不难看出m序列的线性复杂程度不够大，因次不可以直接应用到流密码系统的密匙流序列。
同时还能看出Golomb的三个随机性假设的局限性，我们仍需要更多的指标。
直至今日，密码学界的学者们仍一直致力构造优秀的伪随机序列而努力。
伪随机序列在密码学和扩频通信等许多工程领域都有着重要的应用o相关函数值的分布和线性复杂度是衡量序列伪随机性的重要指标。
在1969年Massey发表了“移位寄存器综合与BCH译码”一文，引发了序列研究方向的根本性变革，从此伪随机序列的研究进入了构造非线性序列生成器的阶段。
Berlekamp-Massey算法（简称B-M算法）指出：
如果序列的线性复杂度为n,则只需要2n个连续比特就可以恢复出全部的序列。
从这个结论可以看出m序列是一种“极差”的序列，它的线性复杂度太小，因而不能够直接用来做流密码系统的密钥流序列。
从这里还可以看到仅仅靠Golomb的三个随机性假设来评测序列是不够的，还需要其它的一些指标。
此后直到今天，密码学界的学者们一直在努力寻找构造“好”的伪随机序列的方法。
三、 本课题研究内容：
m序列由于具有很好的伪噪声性质，并且产生方法比较简单，所以受到广泛应用。
但其周期受到限制。
所以我们将在m序列的基础上，对如何获得M伪随机序列，以及对M伪随机序列在实际中的应用做进一步探讨。
四、 本课题研究方案：
MATLAB是一门计算机编程语言，取名来源于MatrixLaboratory,本意是专门以矩阵的方式来处理计算机数据，它把数值计算和可视化环境集成到一起，非常直观，而且提供了大量的函数，使其越来越受到人们的喜爱，工具箱越来越多，应用范围也越来越广泛。
我们将使用MATLAB,将M序列进行软件仿真。
然后对M序列在实际中的应用做筒要分析。
五、 研究目标及工作进度：
目标：
产生伪随机序列，并观察其基本特性。
六、参考文献：
［1］ 孙淑琴；
林君；
张秉仁;
罗军。
伪随机序列发生器的研究与实现［J］吉林大学学报（信息科学版）。
第22卷第3期2004年5月.
［2］ 韩春；
蔡俊。
基于FPGA的高速伪随机序列发生器设计［J］嵌入式技术第36卷第7期2013年7月.
［3］ 郭栋；
王魁生。
基于伪随机码生成器的数字产品加密研究［J］第28卷第3期2013年5月.
［4］ 张雪锋；
范九伦。
基于线性反馈移位寄存器和混沌系统的伪随机序列生成方法［J］第59卷第4期2010年4月.
［5］ 杨睿。
论伪随机序列及其应用［J］第5卷第2期2009年4月.
⑹刘艳华。
基于matlab的移位寄存器法m序列的产生［J］.第02期2012年01月・
［7］ 陈志贵。
一种实现M序列码的电路设计［J］第40卷第4期2013年8月25日・
［8］ 肖旭韬，张雪锋。
基于线性反馈移位寄存器和组合猫映射的伪随机序列生成方法［J］第30卷第1期2013年1月.
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