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1、Gold序列的仿真研究摘要:Gold序列是R-Gold提出的一種基于m序列的碼序列,這種序列有較優(yōu)良的自相關(guān)和互相關(guān)特性,構(gòu)造簡(jiǎn)單,產(chǎn)生的序列數(shù)多,因而獲得了廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)Gold序列進(jìn)行仿真研究,首先介紹了擴(kuò)頻通信中常用的m序列和Gold序列碼產(chǎn)生的方法原理和性質(zhì),運(yùn)用Matlab對(duì)Gold碼的生成和性能進(jìn)行了仿真分析。關(guān)鍵詞:偽隨機(jī)序列;Gold序列;m序列;Matlab仿真SIMULATIONOFGOLDSEQUENCESAbstract:GoldsequencesisproposedbyR?Goldwhichisbasedonmsequences?Goldseque
2、nceshasgoodproperties,suchasgoodautocorrelationandcross-correlation,easytoconstructandmoresequences,etc,thereforeithaswideapplications.ThispaperinvestigatestheGoldsequences?TheprincipleandperformanceofmsequencesandGoldsequencesinspreadspectrumcommunicationarefirstintroducedinthepaper.Simulat
3、ionbyMatlabisalsoprovidedinthepapertoanalyzethenatureofGoldsequences?Keywords:Pseudo-randomsequence;Goldsequence;msequence;Matlabsimulation1引言11」研究的背景及意義11.2CDMA通信技術(shù)簡(jiǎn)介11.2.1擴(kuò)頻的理論基礎(chǔ)11.2.2擴(kuò)頻通信的分類(lèi)21.2.3CDMA擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的構(gòu)成21.2.4偽隨機(jī)序列在CDMA通信系統(tǒng)中的應(yīng)用22M序列32.1偽隨機(jī)序列相關(guān)概念32.1.1偽隨機(jī)序列的數(shù)學(xué)定義32.1.2隨機(jī)序列的相關(guān)特性42.2m序列
4、的產(chǎn)生原理53GOLD序列63」Gold序列的產(chǎn)生原理63.2Gold序列的基本性質(zhì)74MATLAB仿真實(shí)現(xiàn)84」產(chǎn)生M序列84.2產(chǎn)生Gold序列94.3相關(guān)性仿真104.3.1相關(guān)性的理論分析104.3.2Matlab仿真115結(jié)束語(yǔ)14參考文獻(xiàn)16161引言1.1研究的背景及意義移動(dòng)通信由于具有時(shí)實(shí)性、機(jī)動(dòng)性、具有不受時(shí)空限制等特點(diǎn),己經(jīng)成為一種深受人們歡迎的通信方式,并融入了現(xiàn)代生活當(dāng)中。自美國(guó)Qualcomm公司提出在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中應(yīng)用碼分多址(CodeDivisionMultipleAccess,簡(jiǎn)稱(chēng)CDMA)技術(shù)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案至今,CDMA通信系統(tǒng)相對(duì)于其它無(wú)
5、線通信系統(tǒng)在客戶容量和高質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越顯現(xiàn)出來(lái)。在短短的二、三十年中,移動(dòng)通信系統(tǒng)己從第一代的模擬蜂窩系統(tǒng)發(fā)展到第二代全球數(shù)字移動(dòng)電話蜂窩系統(tǒng)(2G),目前己經(jīng)開(kāi)始向第三代寬帶多媒體蜂窩系統(tǒng)(3G)發(fā)展,并且處于第二代和第三代Z間的2.5G已經(jīng)趨于成熟。雖然第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)屮,GSM系統(tǒng)仍占有很大的市場(chǎng)份額。但是,因?yàn)榫哂袀坞S機(jī)編碼調(diào)制和信號(hào)相關(guān)處理兩大特點(diǎn)而使CDMA通信方式具有抗干擾、抗噪音、抗多徑衰落、能在低功率譜密度下工作、有保密性、可多址復(fù)用和任意選址、可高精度測(cè)量等優(yōu)點(diǎn),使CDMA技術(shù)成為第三代移動(dòng)通信和個(gè)人通信系統(tǒng)的核心技術(shù),以擴(kuò)頻理論為基礎(chǔ)的CDMA技術(shù)已成
6、為當(dāng)前移動(dòng)通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在CDMA系統(tǒng)的眾多用戶都工作在同一時(shí)間同一頻段內(nèi),系統(tǒng)給各個(gè)用戶分配一個(gè)唯一的擴(kuò)頻碼來(lái)進(jìn)行頻譜的擴(kuò)展,在發(fā)送和接收時(shí),系統(tǒng)更是利用各地址碼之間的互相關(guān)特性值來(lái)區(qū)分不同的用戶。因此,擴(kuò)頻碼的特性直接影響到CDMA系統(tǒng)的捕獲同步性能、抗干擾性能和多址能力。從理論上說(shuō),獨(dú)立、均勻分布的隨機(jī)序列是擴(kuò)頻碼的理想模型,然而它由于不易產(chǎn)生、無(wú)法時(shí)實(shí)分發(fā)等缺陷而被認(rèn)為難以在實(shí)際的CDMA系統(tǒng)中應(yīng)用。CDMA自其理論提出到投入簡(jiǎn)業(yè)營(yíng)運(yùn)、直至稱(chēng)為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心技術(shù),一直是通信領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)。作為CDMA的基礎(chǔ)技術(shù)之一的PN碼的選擇和產(chǎn)生也是倍受業(yè)內(nèi)人士關(guān)注
7、的,如何找到易生成且相關(guān)特性好的PN碼成為研究人員追求的目標(biāo)之一。為此,人們?cè)O(shè)計(jì)了各種確定性的偽隨機(jī)序列來(lái)代替隨機(jī)序列作為擴(kuò)頻碼。迄今為止,世界各國(guó)的學(xué)者在偽隨機(jī)序列的設(shè)計(jì)與選擇方面己做了大量的工作,例如,由m序列優(yōu)選對(duì)生成的Gold序列己被用作第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中WCDMA的擴(kuò)頻碼;以及通過(guò)對(duì)m序列添加一個(gè)全“0”狀態(tài)得到的M序列和m序列也已被用作第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中CDMA2000的擴(kuò)頻碼。m序列、Gold序列等線性序列多由線性移位寄存器所產(chǎn)生,有易于實(shí)現(xiàn)、具備較好的相關(guān)特性等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際