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。
时间: 2024-02-29 18:51:20 浏览: 30
好的,我会尽力回答你的问题。首先,PN序列是一种伪随机序列,可以用于通信系统中的扩频技术和加密等领域。下面是一个简单的N=10的PN序列发生器的设计,使用的是线性反馈移位寄存器(LFSR)实现:
```python
import numpy as np
# 初始化LFSR的状态和反馈多项式
state = np.array([1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]) # 初始状态为[1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
poly = np.array([1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1]) # 反馈多项式为x^10 + 1
# 生成PN序列
PN = []
for i in range(101):
PN.append(state[0])
feedback = state[-1] ^ state[2] # 计算反馈值
state = np.roll(state, 1) # 左移一位
state[0] = feedback # 更新最后一位
# 打印PN序列
print("PN序列:", PN[:101])
# 计算自相关函数
ACF = np.correlate(PN, PN, mode='full')
# 只显示前101个元素的部分自相关函数
PACF = ACF[ACF.size // 2:ACF.size // 2 + 101]
# 画出自相关函数和部分自相关函数的图像
import matplotlib.pyplot as plt
plt.figure(figsize=(10, 6))
plt.subplot(211)
plt.stem(ACF)
plt.title("PN序列的自相关函数")
plt.subplot(212)
plt.stem(PACF)
plt.title("PN序列的部分自相关函数")
plt.tight_layout()
plt.show()
```
上述代码中,我们使用了numpy库中的correlate函数计算PN序列的自相关函数,然后只取中间部分的101个元素作为部分自相关函数,最后画出图像。同时,我们还打印出了PN序列的前101个采样,作为PN序列发生器输出端的示例。注意,这里的采样是指PN序列的元素值,而不是采样率或采样时间。
希望这个回答对你有帮助!
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