1、设计一个N=10的PN序列发生器,每符号一个采样,画出PN序列的自相关函数、只显示前101个元素的部分自相关函数、PN序列发生器输出端的前101个采样。 2、设计一个N=10的PN序列发生器,每符号5个采样(不调用replicate等MATLAB自带的函数),画出PN序列的自相关函数、只显示前101个元素的部分自相关函数、PN序列发生器输出端的前101个采样。 3、设计一个N=4的PN序列发生器,每符号一个采样,画出PN序列的自相关函数、PN序列发生器输出端的所有采样。 4、 根据上述N=4的PN序列发生器输出的结果,验证N=4时PN序列的如下两条性质,写出验证过程对应的代码,并给出验证结果。验证结果可以对Matlab命令行窗口的显示结果进行截图,也可以采取其他方式给出验收结果。 (1)序列中1的个数比0的个数多一个 (2)除全0序列外,PN序列的一个周期中会出现所有可能的比特组合具体的matlab代码
时间: 2024-03-06 14:46:21 浏览: 78
好的,以下是对应的 MATLAB 代码实现:
1. N=10,每符号一个采样:
```matlab
clear all;
close all;
N = 10; % PN序列长度
pn_seq = [-1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1]; % 初始PN序列
n_samples = 101; % 采样个数
% 生成PN序列
output_seq = zeros(1, n_samples);
for i = 1:n_samples
output_seq(i) = pn_seq(mod(i-1, N)+1);
end
% 计算自相关函数
autocorr = xcorr(output_seq, 'unbiased');
% 绘制自相关函数
figure(1);
stem(autocorr);
title('PN序列自相关函数');
% 绘制部分自相关函数
figure(2);
stem(autocorr(1:101));
title('PN序列前101个元素的部分自相关函数');
% 绘制PN序列发生器输出端的前101个采样
figure(3);
stem(output_seq(1:101));
title('PN序列发生器输出端的前101个采样');
```
2. N=10,每符号5个采样:
```matlab
clear all;
close all;
N = 10; % PN序列长度
pn_seq = [-1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1]; % 初始PN序列
n_samples = 101; % 采样个数
k = 5; % 每符号采样个数
% 生成PN序列
output_seq = zeros(1, n_samples);
for i = 1:n_samples
sample_idx = mod(floor((i-1)/k), N) + 1;
output_seq(i) = pn_seq(sample_idx);
end
% 计算自相关函数
autocorr = xcorr(output_seq, 'unbiased');
% 绘制自相关函数
figure(1);
stem(autocorr);
title('PN序列自相关函数');
% 绘制部分自相关函数
figure(2);
stem(autocorr(1:101));
title('PN序列前101个元素的部分自相关函数');
% 绘制PN序列发生器输出端的前101个采样
figure(3);
stem(output_seq(1:101));
title('PN序列发生器输出端的前101个采样');
```
3. N=4,每符号一个采样:
```matlab
clear all;
close all;
N = 4; % PN序列长度
pn_seq = [-1 -1 1 1]; % 初始PN序列
n_samples = 4*N; % 采样个数
% 生成PN序列
output_seq = zeros(1, n_samples);
for i = 1:n_samples
output_seq(i) = pn_seq(mod(i-1, N)+1);
end
% 计算自相关函数
autocorr = xcorr(output_seq, 'unbiased');
% 绘制自相关函数
figure(1);
stem(autocorr);
title('PN序列自相关函数');
% 绘制PN序列发生器输出端的所有采样
figure(2);
stem(output_seq);
title('PN序列发生器输出端的所有采样');
```
4. 验证N=4时PN序列的性质:
(1) 序列中1的个数比0的个数多一个:
```matlab
clear all;
close all;
N = 4; % PN序列长度
pn_seq = [-1 -1 1 1]; % 初始PN序列
n_samples = 4*N; % 采样个数
% 生成PN序列
output_seq = zeros(1, n_samples);
for i = 1:n_samples
output_seq(i) = pn_seq(mod(i-1, N)+1);
end
% 统计1和0的个数
num_1 = sum(output_seq == 1);
num_0 = sum(output_seq == -1);
% 判断1的个数是否比0的个数多一个
if num_1 == num_0 + 1
disp('验证成功:序列中1的个数比0的个数多一个!');
else
disp('验证失败:序列中1的个数不比0的个数多一个!');
end
```
(2) 除全0序列外,PN序列的一个周期中会出现所有可能的比特组合:
```matlab
clear all;
close all;
N = 4; % PN序列长度
pn_seq = [-1 -1 1 1]; % 初始PN序列
n_samples = 4*N; % 采样个数
% 生成PN序列
output_seq = zeros(1, n_samples);
for i = 1:n_samples
output_seq(i) = pn_seq(mod(i-1, N)+1);
end
% 判断是否有所有可能的比特组合
all_bits = [-1 -1 -1 -1; -1 -1 -1 1; -1 -1 1 -1; -1 -1 1 1; ...
-1 1 -1 -1; -1 1 -1 1; -1 1 1 -1; -1 1 1 1; ...
1 -1 -1 -1; 1 -1 -1 1; 1 -1 1 -1; 1 -1 1 1; ...
1 1 -1 -1; 1 1 -1 1; 1 1 1 -1; 1 1 1 1];
if ismember(output_seq, all_bits, 'rows')
disp('验证成功:PN序列的一个周期中会出现所有可能的比特组合!');
else
disp('验证失败:PN序列的一个周期中不会出现所有可能的比特组合!');
end
```
以上是对应的 MATLAB 代码实现,可以根据需要进行调整和修改。需要注意的是,在验证第二条性质时,由于可能会出现重复的比特组合,因此需要使用`ismember`函数来进行比较。
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