收稿日期:
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第
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卷 第
#
期
计 算 机 仿 真
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年
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月
文章编号:
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在伪随机码的生成及仿真中的应用
郭海燕,毕红军
(北方交通大学电子信息工程学院,北京
%"""’’
)
摘要:主要介绍
*
序列、
+,-.
序列、
/010*2
序列和
345
序列的生成原理及其
678579
的实现,并介绍如何用
678579
中
:2*;-2<=
对其进行硬件仿真,给出了相应自相关和互相关结果。
关键词:序列;自相关;互相关
中图分类号:
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文献标识码:
7
&
引言
在
@A67
数字移动通信和其他扩频通信中,地址码序列
几乎都还有扩展频谱的作用,并且要求其有良好的伪随机特
性和相关特性。本文中涉及到的
*
序列、
+,-.
序列、
/010*2
序列和
345
序列理论已经很成熟,而且
*
序列和
+,-.
序列作
为地址码序列,已广泛应用于扩频
@A67
系统。
/010*2
序列
由于自、互相关特性均较好的特点,且序列数量也很可观,正
逐步得到应用。
345
测距码,其构造特征非常适合于远距测
距,码周期很长但同步很快。本文在简单叙述了伪随机码基
本原 理 上,从 硬 件 实 现 和 仿 真 的 角 度,利 用
678579
的
:2*;-2<=
工具箱对伪随机码进行软件实现及硬件仿真,得出
了相应结果。
’ (
序列、
)*+,
序列、
-./.(0
序列的基本原理与线
性移位寄存器实现
!? % *
序列
[
%
]
发生器使用了
<
级移位寄存器作为延迟线,
移位寄存器的输入是移位寄存器状态的函数,可以用特征多
项式来表示,其一般形式为:
B
(
C
)
D @
"
E @
%
C
%
E @
!
C
!
E
…
E @
< $ %
C
< $ %
得到
*
序列的本原多项式后
[
%
]
,即可计算移位寄存器的
初始化状态(
@
"
,
@
%
,
@
!
,…,
@
<
),并得出其硬件发生电路。
!?! +,-.
序列
[
%
]
是由两个
*
序列优选对
[
!
]
逐位模
!
加得
到,当改变其中一个
*
序列相位(向后或向前移位)时,可得
到一新的
+,-.
序列。
!? # /010*2
序列
[
#
]
分为小集合
/010*2
序列和大集合
/010*2
序列,都是在
*
序列的基础上生成的。
/010*2
序列的实现,
关键在于如何得到取样后产生的序列。
!? # ? %
小集合
/010*2
序列的产生原理:选定一周期为
!
<
$ %
(
<
为偶数)的
*
序列
0
,因为:
!
<
$ % D
(
!
<F !
E %
)(
!
<F !
$ %
),对
序列
0
每隔
!
<F !
E %
个数进行抽样,得到一长度为
!
<F !
$ %
的
序列,可证明此序列仍为
*
序列,将此序列重复
!
<F !
E %
遍,
得到一与
0
序列同长的序列
0G
。把
0
与
0G
序列逐位模
!
加就
可以得到一个小集合
/010*2
序列,当改变其中一个序列相位
(向后或向前移动)时,可得到一新的小集合
/010*2
序列。
!"
#
(
$
,
%
)
#
{
$
,
$
"
%
,
$
"
&%
,
$
"
&
!
%
,…,
$
"
&
!
’ ( !
)
!
%
}
其中
&
*
%
表示对
%
进行
*
位循环移位后得到的序列,
"
表
示模二加。
!? # ? !
大集合
/010*2
序列的产生原理:同小集合一样,要先
得到
0
及
0
’序列,再对序列
0
每隔
!
(
< E !
)
F !
E %
个数进行抽
样,得到一与
0
序列同长的序列
0
”。把
0
,
0
’及
0
”三个序列逐
位模
!
加就可以得到一个大集合
/010*2
序列,当改变其中任
意一个序列相位(向后或向前移位)时,可得到一新的大集合
/010*2
序列。
1 23$
序列的基本原理与线性移位寄存器实现
#? % 345
测距码(美国喷气推进实验室
3HI 4J,K;-12,< 50L,J0M,N
JO
)原理:虽然
*
序列具有很好的自相关特征(鉴别指数很
大,为
!
<
),但不管对于码分多址通信还是测距,在一些情况
下要求码捕获快时,还不够理想。对测距常要求码周期很
长,减小模糊距离,测距精度又要高,即
8P
很小,同步又要
快,而
*
序列周期很长时同步时间一般也很长(用一般的远
距搜寻方法),不能满足使用要求。为此出现了一种称为
345
测距码的组合码,其构造特征非常适合远距测距,码周期很
长,但是同步很快。
#?!
线性移位寄存器实现:
+,-.
码可由相同的
*
序列模二
加产生,如果两个周期长度是互质的,则可产生
345
测距码。
假定有三个周期长度分别为
!
<
$ %
、
!
*
$ %
、
!
-
$ %
且互质的
*
序列,模二加后则产生周期长度为(
!
<
$ %
)
#
(
!
*
$ %
)
#
(
!
-
$
%
)的
345
码,如图
%
所示。
如用一般的方法,平均码捕获时间为((
!
<
$ %
)
#
(
!
*
$ %
)
#
(
!
-
$ %
))
F ! D > F !
,
345
码捕获时间只有
-,Q
!
>
。由于
345
码
的码长很长((
!
<
$ %
)
#
(
!
*
$ %
)
#
(
!
-
$ %
)),如把很长的
345
码(其码产生器并不长)用于测距则可以消除距离模糊。
—
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—
万方数据