擴(kuò)頻通信中偽隨機(jī)序列的研究.pdf

1、在擴(kuò)頻通信中，抗干擾，抗多徑，抗截獲，保密，多址通信，實(shí)現(xiàn)同步等都與所采用的擴(kuò)頻序列密切相關(guān)。因此在整個擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，擴(kuò)頻序列的性能對整體性能有著決定性的影響。如果擴(kuò)頻序列設(shè)計的不好，即使擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計的非常出色，也不會達(dá)到預(yù)期的效果。因此改進(jìn)和設(shè)計具有理想性能或較好性能的擴(kuò)頻序列成為當(dāng)前擴(kuò)頻通信系統(tǒng)研究的重要方向之一。 本論文主要對當(dāng)前比較著名的兩大類偽隨機(jī)序列進(jìn)行了研究，并生成了一種新的具有較理想性能的偽隨機(jī)序

2、列。 由于GMW序列不僅和m序列一樣具有理想的自相關(guān)性能，而且對于相同周期的兩種序列來講，前者的線性復(fù)雜度要大于后者。因此本文首先對GMW序列進(jìn)行了詳細(xì)的分析和研究，并在此基礎(chǔ)上用數(shù)學(xué)的方法簡化了計算GMW序列線性復(fù)雜度的算法，給出了針對固定長度構(gòu)造具有最大線性復(fù)雜度GMW序列的快速方法。接著又對級聯(lián)GMW序列的各種特性進(jìn)行了研究，通過分析表明級聯(lián)GMW序列可以用來構(gòu)造最佳跳頻序列族。特別指出的是文中對大部分文獻(xiàn)所說的級聯(lián)GMW

3、序列數(shù)目的求法進(jìn)行了修正，給出了嚴(yán)格意義上的級聯(lián)GMW序列數(shù)目的求法。 雖然跡函數(shù)可以生成大部分偽隨機(jī)序列，但是其算法需進(jìn)行多次映射、指數(shù)與求和運(yùn)算，算法過于復(fù)雜，不易于軟、硬件的實(shí)現(xiàn)。文中把大部分基礎(chǔ)偽隨機(jī)序列都?xì)w結(jié)到交織序列中，并且通過分析這些序列的跡函數(shù)形式對它們進(jìn)行分解，從而給出利用移位序列迭代生成交織序列的統(tǒng)一算法。該算法克服了跡函數(shù)算法復(fù)雜的弊端，大大降低了運(yùn)算復(fù)雜度，便于工程上的應(yīng)用。文中通過計算機(jī)的計算驗證了該算

4、法的優(yōu)越性。 序列的相關(guān)值計算一直是序列設(shè)計的一個關(guān)鍵步驟，也是檢驗序列好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。但是傳統(tǒng)算法所暴露出來計算時間太長的局限性已經(jīng)無法滿足越來越長的序列相關(guān)值計算的要求。顯然，提高相關(guān)值的計算速度成了不可忽視的問題。本文通過對交織序列和相控序列的研究，提出了一種基于移位序列思想求序列相關(guān)值的快速算法。此算法不但對已有的交織序列和相控序列適用，縮減了計算相關(guān)值的時間，而且還可以在不生成序列的情況下得到即將構(gòu)造序列的相關(guān)性能

5、，提前判斷出新序列相關(guān)性能的好壞，從而進(jìn)一步提高構(gòu)造序列的效率。文中通過計算機(jī)計算對新算法的正確性和快速性進(jìn)行了驗證。 相控序列具有周期長、相關(guān)性能好、線性復(fù)雜度大等優(yōu)點(diǎn)。其中線性復(fù)雜度可以說是當(dāng)前所有相近長度偽隨機(jī)序列中最大的。本文通過對相控序列詳細(xì)的分析和研究，對其基礎(chǔ)序列進(jìn)行了擴(kuò)展，構(gòu)造出了一種新的偽隨機(jī)序列，通過理論分析和計算機(jī)驗證可以得知新構(gòu)造出的序列具有較好的相關(guān)特性和很大的線性復(fù)雜度，可以將之應(yīng)用到對抗自身干擾要求