湖南科技大学
移动通信实验报告
姓 名： 吴文建 学 号： 1208030104
专业班级： 应用电子技术教育一班 实验名称： m 序列产生及其特性实验 实验目的： 掌握m 序列的特性、产生方法及其应用 实验仪器：1、pc 机一台 2、 实验原理：
1、m 序列的产生 ：m 序列是由带线性反馈的移存器产生的。
结构如图：
a n-1
a n-r
...
a n-3
a n-2
C 1
C r
C 3C 2
...C 0
输出
输出为反馈移位寄存器的结构，其中an-i 为移位寄存器中每位寄存器的状态，Ci 为第i 位寄存器的反馈系数。
Ci ＝1表示有反馈，Ci ＝0表示无反馈。
一个线性反馈移位寄存器能否产生m 序列，取决于它的反馈系数Ci (例如上图的C3)。
对于m 序列，Ci 的取值必须按照一个本原多项式：
∑==n
i i
i x C x f 0
)(中的二进制系数来取值。
n 级移位寄存器可以产生的m 序列个数由下式决定：
r
N r )
12(-Φ=
其中φ(x )为欧拉函数，表示小于等于x 并与x 互质的正整数个数（包括1在内）。
表1-1-1列出了部分m 序列的反馈系数C i ，按照下表中的系数来构造移位寄存器，就能产生相应的m 序列。
表1-1-1 m序列的反馈系数表
m序列的级数n m序列的周期P 反馈系数Ci(八机制)
3 7 13
4 1
5 23
5 31 45,67,75
6 63 103,147,155
7 127 203,211,217,235,277,313,325,345,367
8 255 435,453,537,543,545,551,703,747
9 511 1021,1055,1131,1157,1167,1175
10 1023 2011,2033,2157,2443,2745,3271
11 2047 4005,4445,5023,5263,6211,7363
12 4095 10123,11417,12515,13505,14127,15053
13 8192 20033,23261,24633,30741,32535,37505
14 16383 42103,51761,55753,60153,71147,67401
15 32765 100003,110013,120265,133663,142305
m序列的具有以下性质：
（1）均衡性。
m序列中0和1的数目基本相等
（2）游程分布
（3）移位相加性
（4）相关特性。
自相关波形如图1-1-3所示
－1/p 1
P
图1-1-3 m序列的自相关波形（5）周期性
（6）伪随机性。
分布无规律，具有与白噪声相似的伪随机特性
实验步骤：
（1）预习m序列产生原理及其性质，独立设计m序列产生方法。
（2）画出m序列仿真流程图
（3）编写MATLAB程序并上机调试。
（4）验证m序列的相关性质。
（5）撰写实验报告。
实验数据、结果表达及误差分析：
仿真实验结果如图所示：
编写程序如下：
clear
clc
G=63
sd1=[0 0 0 0 1];
PN1=[];
for j=1:G
PN1=[PN1 sd1(5)];
if sd1(1)==sd1(4)
temp1=0;
else temp1=1;
end
sd1(1)=sd1(2);
sd1(2)=sd1(3);
sd1(3)=sd1(4);
sd1(4)=sd1(5);
sd1(5)=temp1;
end
subplot(3,1,1)
stem(PN1)
title('使用生成多项式（45）8=（100101）2产生第一个m序列')
sd2=[0 0 0 0 1];
PN2=[];
for j=1:G
PN2=[PN2 sd2(5)];
if sd2(1)==sd2(2)
temp1=0;
else temp1=1;
end
if sd2(4)==temp1
temp2=0;
else temp2=1;
end
if sd2(5)==temp2
temp3=0;
else temp3=1;
end
sd2(1)=sd2(2);
sd2(2)=sd2(3);
sd2(3)=sd2(4);
sd2(4)=sd2(5);
sd2(5)=temp3;
end
subplot(3,1,2)
stem(PN2)
title('使用生成多项式（67）8=（110111）2产生第一个m序列') sd3=[0 0 0 0 1];
PN3=[];
for j=1:G
PN3=[PN3 sd3(5)];
if sd3(1)==sd3(2)
temp1=0;
else temp1=1;
end
if sd3(3)==temp1
temp2=0;
else temp2=1;
end
if sd3(4)==temp2
temp3=0;
else temp3=1;
end
sd3(1)=sd3(2);
sd3(2)=sd3(3);
sd3(3)=sd3(4);
sd3(4)=sd3(5);
sd3(5)=temp3;
end
subplot(3,1,3)
stem(PN3)
title('使用生成多项式（75）8=（111101）2产生第一个m序列')
（45）8的5级m序列表达为而机制序列可知为（100101）2，输入为[00001] D4+D1为输入我们可知道输出状态
D1 D2 D3 D4 D5 D4+D1 输出状态状态
时钟
0 0 0 0 0 1 0 1
1 0 0 0 1 0 1 0
2 0 0 1 0 1 0 1
3 0 1 0 1 0 1 0
4 1 0 1 0 1 1 1
5 0 1 0 1 1 1 1
6 1 0 1 1 1 0 1
7 0 1 1 1 0 1 0
8 1 1 1 0 1 1 1
9 1 1 0 1 1 0 1
10 1 0 1 1 0 0 0
11 0 1 1 0 0 0 0
12 1 1 0 0 0 1 0
13 1 0 0 0 1 1 1
14 0 0 0 1 1 1 1
15 0 0 1 1 1 1 1
16 0 1 1 1 1 1 1
17 1 1 1 1 1 0 1
18 1 1 1 1 0 0 0
19 1 1 1 0 0 1 0
20 1 1 0 0 1 1 1
21 1 0 0 1 1 0 1
22 0 0 1 1 0 1 0
23 0 1 1 0 1 0 1
24 1 1 0 1 0 0 0
25 1 0 1 0 0 1 0
26 0 1 0 0 1 0 1
27 1 0 0 1 0 0 0
28 0 0 1 0 0 0 0
29 0 1 0 0 0 0 0
30 1 0 0 0 0 1 0
数据分析：
通过仿真的到的图形我们可以知道，我们所采用的程序所产生的（45）8的m序列为：1010 1110 1100 0111 1100 1101 0010 000.
我们通过实际计算出来的结果为：1010 1110 1100 0111 1100 1101 0010 000
通过对比我们知道我们所采用的m序列的产生方法，通过仿真的到的结果与我们的预期值完全一致，后面的第二个和第三个m序列的产生原理与第一个一致经检验得到的实验结果于我们预期值也是完全一致的。
本次实验成功！
误差：本实验束腰用过MATLAB软件仿真从而得到我们所需的实验结果，主要误差来自
于软件的编写。
思考题：m序列自相关函数具有二值特点，互相关函数是一个多值函数，有的值较小，
有的值不是很小，我们便可取互相关特性较好的m序列作为地址码，将其运用在CDMA系统中。