m序列产生与卷积编码译码设计实验

ΔM编码、译码综合实验

实验二 ΔM编码、译码综合实验

一、实验目的

1．加深理解语音信号的增量调制编、译码原理。

2．了解简单增量调制(ΔM)，压扩增量调制(ADM)系统的方案，组成和特点。

3．对系统的主要技术指标进行实验测试、计算和分析，学会对这些主要指 标的测试方法。

4．对简单增量调制与压扩增量调制方式的电路性能作对比分析。

二、实验内容

1． 简单ΔM编码实验

(1) 时钟测试同步信号源实验 (5) 临界编码实验

(2) 静态编码实验 (6) 过载编码实验

(3) 起始编码实验 (7) 简单ΔM编码动态范围测试

(4) 正常编码实验 (8) 简单ΔM译码实验

2． 压扩ΔM编码实验

(1) 压扩控制信号实验 (3) 压扩过载特性

(2) 压扩编码动态范围测试 (4) 幅频特性实验

3． 压扩译码、滤波、功放实验

4． 压扩编译码实验

5． 压扩编译码话音信号测试实验

6． 简单压扩ΔM音质试听评价实验

7． 压扩量化信噪比测试实验

8． 学生常犯的测量错误

三、基本原理

3．1概述

增量调制是

实验九 m序列产生及其特性实验

一、 实验目的和要求

通过本实验掌握m序列的特性、产生方法及应用。

二、实验内容和原理

1）、实验内容

1、观察m序列，识别其特征。 2、观察m序列的自相关特性。

2）、基本原理

m序列是有n级线性移位寄存器产生的周期为2n?1的码序列，是最长线性移位寄存器序列的简称。

1、产生原理

图9-1示出的是由n级移位寄存器构成的码序列发生器。寄存器的状态决定于时钟控制下输入的信息（“0”或“1”），例如第I级移位寄存器状态决定于前一时钟脉冲后的第i－1级移位寄存器的状态。图中C0，C1，?，Cn均为反馈线，其中C0＝Cn＝1，表示反馈连接。因为m序列是由循环序列发生器产生的，因此C0和Cn肯定为1，即参与反馈。而反馈系数C1，C2，?，Cn－1若为1，参与反馈；若为0，则表示断开反馈线，即开路，无反馈连线。

C0=1D1C1D2C2D3Cn-1DnCn=1输出

一个线性反馈移动寄存器能否产生m序列，决定于它的反馈系数ci(i?0,1,2,?,n)，下表中列出了部分m序列的反馈系数ci，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9-1 部分m序列的反馈系数表

级数n 3 4 5 6 7 8 9

设计内容及要求

基于MATLAB产生m序列

要求：

1．通过matlab编程产生m序列的产生原理及其产生方法。

2．对特定长度的m序列，分析其性质，及其用来构造其它序列的方法。

第二章 m序列设计方案的选择

2.1 方案一

MATLAB编程非常简单，无需进行变量声明，可以很方便的实现m序列。 2.2 方案二

图2.1 Simulink实现m序列

Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供了一个动态系统建模，仿真和综合分析的集成环境。在此环境中无需大量书写程序，而只需通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应性广，结构及流程清晰及仿真精细等优点，基于以上优点，Simulink已被广泛的运用到控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。

1

通过比较方案一和方案二，发现方案一的有点具有通用性而方案二利用MATLAB的Simulink直接搭建模块，在移位寄存器较少的情况下利用此方法比较简单，可是当移位寄存器的个数增多时，要搭建那么多的模块就显的很繁琐了，缺乏通用性，因此本次实验选择方案一。

第三章 m序列的产生及性质

3.1 m序列的产生原理、结构及产生

m序列是最长线性反馈移位寄存器序列的简

实验一M序列的产生及其特性试验

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 temp

实验1 白噪声和M序列的产生

实验报告

哈尔滨工业大学

航天学院控制科学与工程系

专业：

班级：

姓名：

学号：

1．实验题目： 白噪声和M序列的产生

2．实验目的 1、熟悉并掌握产生均匀分布随机序列方法以及进而产生高斯白噪声方法 2、熟悉并掌握M序列生成原理及仿真生成方法 3．实验主要原理 1、混合同余法 混合同余法是加同余法和乘同余法的混合形式，其迭代式如下： ?xn?1?(a*xn?b)modM??Rn?1?xn?1/M 式中a为乘子，供一个种子 2、正态分布随机数产生方法 由独立同分布中心极限定理有：设随机变量布，且具有数学期望和方差： x0为种子，b为常数，M为模。混合同余法是一种递归算法，即先提x0，逐次递归即得到一个不超过模M的整数数列。 X1,X2,....,Xn,...相互独立，服从同一分E(Xk)??,D(Xk)??2?0,(k?1,2,...) 则随机变量之和?Xi?1nk的标准化变量:

M序列产生及其特性仿真实验报告

一、三种扩频码序列简介

1.1 m序列

它是由多级移位寄存器或其他延迟元件通过线性反馈产生的最长的码序列。

a1n-1an-2....+初始相位1an-1

m序列0++m序列的特性

1、最长周期序列：N=2n-1

2、功率平衡性：‘1’的个数比‘0’的个数多1 3、‘0’、‘1’随机分布：近似高斯噪声

4、相移不变性：任意循环移位仍是m序列，仅初相不同 5、离散自相关函数：‘0’->+1，‘1’->-1

1.2 Gold序列

Gold序列是两个等长m序列模二加的复合序列

两个m序列应是“优选对”

特点：

1、包括两个优选对m序列，一个Gold序列族中共有2n+1个Gold

序列

2、 Gold序列族中任一个序列的自相关旁瓣及任意两个序列的互

相关峰值均不超过两个m序列优选对的互相关峰值

1.3OVSF序列

又叫正交可变扩频因子，系统根据扩频因子的大小给用户分配

资源，数值越大，提供的带宽越小，是一个实现码分多址(CDMA)信号传输的代码，它由Walsh函数生成，OVSF码互相关为零，相互完全正交。

OVSF序列的特点

1、序列之间完全正交

2、极适合用于同步码分

第一章 设计内容及要求

基于MATLAB产生m序列

要求：

1．通过matlab编程产生m序列的产生原理及其产生方法。

2．对特定长度的m序列，分析其性质，及其用来构造其它序列的方法。

1

第二章 m序列设计方案的选择

2.1 方案一

MATLAB编程非常简单，无需进行变量声明，可以很方便的实现m序列。 2.2 方案二

图2.1 Simulink实现m序列

Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供了一个动态系统建模，仿真和综合分析的集成环境。在此环境中无需大量书写程序，而只需通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应性广，结构及流程清晰及仿真精细等优点，基于以上优点，Simulink已被广泛的运用到控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。

通过比较方案一和方案二，发现方案一的有点具有通用性而方案二利用MATLAB的Simulink直接搭建模块，在移位寄存器较少的情况下利用此方法比较简单，可是当移位寄存器的个数增多时，要搭建那么多的模块就显的很繁琐了，缺乏通用性，因此本次实验选择方案一。

2

第三章 m序列的产生及性质

3.1 m序列的产生原理、结构及产生

m序列是最长线性反馈移位寄存器序

需求规格说明书(老系统)

实验一 离散时间信号分析

一、实验目的

1．掌握各种常用的序列，理解其数学表达式和波形表示。

2．掌握在计算机中生成及绘制数字信号波形的方法。

3．掌握序列的相加、相乘、移位、反褶等基本运算及计算机实现与作用。

4．掌握线性卷积软件实现的方法。

5．掌握计算机的使用方法和常用系统软件及应用软件的使用。

6．通过编程，上机调试程序，进一步增强使用计算机解决问题的能力。

二、实验原理

1．序列的基本概念

离散时间信号在数学上可用时间序列{x(n)}来表示，其中x(n)代表序列的第n个数字，n代表时间的序列，n的取值范围为 n 的整数，n取其它值x(n)没有意义。离散时间信号可以是由模拟信号通过采样得到，例如对模拟信号xa(t)进行等间隔采样，采样间

隔为T，得到{xa(nT)}一个有序的数字序列就是离散时间信号，简称序列。

2．常用序列

常用序列有：单位脉冲序列（单位抽样） (n)、单位阶跃序列u(n)、矩形序列RN(n)、实指数序列、复指数序列、正弦型序列等。

3．序列的基本运算

序列的运算包括移位、反褶、和、积、标乘、累加、差分运算等。

4．序列的卷积运算

y(n) x(m)h(n m)

m x(n) h(n)

上式的运算关系称为卷积运算，

实验五 哈夫曼编码与译码的设计与实现

一、问题描述

利用哈夫曼编码进行通信可以大大提高信道利用率，缩短信息传输时间，降低传输成本。但是，这要求在发送端通过一个编码系统对待传数据预先编码，在接收端将传来的数据进行译码（复原）。对于双工信道（即可以双向传输信息的信道），每端都需要一个完整的编/译码系统。试为这样的信息收发编写一个哈夫曼码的编/译码系统。

基本要求：

（1）接收原始数据：从终端读入字符集大小n，以及n个字符和n个权值，建立哈夫曼树，并将它存于文件nodedata.dat中。

（2）编码：利用已建好的哈夫曼树（如不在内存，则从文件nodedata.dat中读入），对文件中的正文进行编码，然后将结果存入文件code.dat中。

（3）译码：利用已建好的哈夫曼树将文件code.dat中的代码进行译码，结果存入文件textfile.txt中。

（4）打印编码规则：即字符与编码的一一对应关系。 （5）打印哈夫曼树：将已在内存中的哈夫曼树以直观的方式显示在终端上。

二、数据结构设计 1、

构造哈夫曼树时，使用静态链表作为哈夫曼树的存储。

在构造哈夫曼树时，设计一个结构体数组HuffNode保存哈夫曼树中各结点的信息，根据二叉树的性质可

需求规格说明书(老系统)

实验一 离散时间信号分析

一、实验目的

1．掌握各种常用的序列，理解其数学表达式和波形表示。

2．掌握在计算机中生成及绘制数字信号波形的方法。

3．掌握序列的相加、相乘、移位、反褶等基本运算及计算机实现与作用。

4．掌握线性卷积软件实现的方法。

5．掌握计算机的使用方法和常用系统软件及应用软件的使用。

6．通过编程，上机调试程序，进一步增强使用计算机解决问题的能力。

二、实验原理

1．序列的基本概念

离散时间信号在数学上可用时间序列{x(n)}来表示，其中x(n)代表序列的第n个数字，n代表时间的序列，n的取值范围为 n 的整数，n取其它值x(n)没有意义。离散时间信号可以是由模拟信号通过采样得到，例如对模拟信号xa(t)进行等间隔采样，采样间

隔为T，得到{xa(nT)}一个有序的数字序列就是离散时间信号，简称序列。

2．常用序列

常用序列有：单位脉冲序列（单位抽样） (n)、单位阶跃序列u(n)、矩形序列RN(n)、实指数序列、复指数序列、正弦型序列等。

3．序列的基本运算

序列的运算包括移位、反褶、和、积、标乘、累加、差分运算等。

4．序列的卷积运算

y(n) x(m)h(n m)

m x(n) h(n)

上式的运算关系称为卷积运算，