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 15:46:21 浏览: 20
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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1.% 初始化PN序列   2.PN = [1 0 0 0 0 0 0 0 0 0];   3.   4.% 生成PN序列   5.for i = 1:5   6.    % 计算PN序列的下一个元素   7.    next = mod(PN(10) + PN(3), 2);   8.    % 将PN序列右移一位,并在最左侧插入下一个元素   9.    PN = [next PN(1:9)];   10.end   11.   12.% 打印PN序列   13.disp('PN序列:')   14.disp(PN)   15.   16.% 绘制PN序列的自相关函数   17.autocorr = zeros(1, 19);   18.for k = -9:9   19.    for i = 1:(10 - abs(k))   20.        autocorr(k + 10) = autocorr(k + 10) + PN(i) * PN(i + abs(k));   21.    end   22.end   23.disp('PN序列的自相关函数:')   24.disp(autocorr)   25.figure(1)   26.stem(-9:9, autocorr)   27.title('PN序列的自相关函数')   28.   29.% 只显示前101个元素的部分自相关函数   30.part_autocorr = zeros(1, 101);   31.for k = 1:101   32.    for i = 1:(10 - k)   33.        part_autocorr(k) = part_autocorr(k) + PN(i) * PN(i + k);   34.    end   35.end   36.disp('只显示前101个元素的部分自相关函数:')   37.disp(part_autocorr)   38.figure(2)   39.stem(1:101, part_autocorr)   40.title('只显示前101个元素的部分自相关函数')   41.   42.% 输出PN序列的前101个采样   43.output = [];   44.for i = 1:101   45.    output = [output PN(mod(i - 1, 10) + 1)];   46.end   47.disp('PN序列发生器输出端的前101个采样:')   48.disp(output)   49.figure(3)   50.stem(1:101, output)   51.title('PN序列发生器输出端的前101个采样')  

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