1、 本科毕业设计 (论文 )开题报告 电子信息 工程 基于 74HC175 的 Gold 伪随机序列发生器设计 一、课题研究意义及现状 伪随机序列的伪随机性表现在预先的可确定性、可重复产生与处理。伪随机序列虽然不是真正的随机序列，但是当伪随机序列周期足够长时， 它便具有随机序列的良好统计特性。产生的伪随机信号既有随机信号所具有优良的相关性，又有随机信号所不具备的规律性。这两个特点，使得它既易于从干扰信号中被识别和分离出来，又可以方便的产生和重复。因此伪随机序列在相关辨识，扩频通信，多址通信，误码测试，信号同步，噪声源 等方面均有广泛的应用。 迄今为止，人们获得的伪随机序列仍主要是 PC（相控）序
2、列，移位寄存器序列（ m 和M 序列）， Gold 序列， GMW 序列，级联 GMW 序列等。而 Gold 码是通过 m 序列进行构造的，码序列具有较高的复杂程度 ,具有优良的自相关与互相关特性，且随着级数的增加，其序列数目有较大的增加，因此广泛应用于多址通信系统中。 MATLAB 是 Math Works 公司开发的一种跨平台的，用于矩阵数值计算的简单高效的数学语言，与其它计算机高级语言如 C,C+,Fortran,Basic,Pascal 等相比， MATLAB 语言编程要简洁得多，编程语句更加接近数学描述，可读性好，其强大的圆形功能和可视化数据处理能力也是其它高级语言望尘莫及的。而 m
3、 序列和 Gold 序列相关特性也可以用 MATLAB软件仿真实现。 伪随机序列现已广泛应用于密码学、扩频通讯、导航、集成电路的可测性设计、现代战争中的电子对抗技术等许多重要领域。 伪随机序列的设计和分析一直是国际上的研究热点 ，寻找新的方法来设计更多性质良好的序列以及寻找更有力的工具来分析已有序列的性质 ，都是非常有价值的工作。 二、课题研究的主要内容和预期目标 课题 任务是利用 Matlab 仿真软件对 Gold 序列的产生方法和性能进行仿真研究，然后设计硬件电路产生平衡 Gold 码，实现伪随机序列发生器的设计。 1研究伪随机序列的分类、主要的几类伪随机序列的特性及其伪随机序列发生器设计
4、原理和设计方法。 2利用 Matlab 仿真软件对 Gold 序列的产生方法和性能进行仿真研究。 3设计硬件电路产生平衡 Gold 码。使用 5 级反馈移位寄存器，输出信号幅度：100mv-5v（放大器） 结合上述内容 ，完成 Gold 伪随机序列发生器的设计。 三、课题研究的方法及措施 本课题研究的是 基于 74HC175 的 Gold 伪随机序列发生器 ， 因此在研究过程中主要是采用 理论分析结合 软件仿真和硬件电路实现 。在 课题研究之前 ， 首先需要 掌握一定的理论基础，在理论中寻找适合本课题的设计方案 ；然后利用 Matlab 仿真软件对 Gold 序列的产生方法和性能进行仿真研究，
5、设计硬件电路产生平衡 Gold 码，最终实现伪随机序列发生器。具体措施如下： 1 针对 伪随机序列发生器 基本原理的研究， 查阅相关资料书籍，对伪随机序列概念有个很好理解， 了解国内外对于该课题的研究现状和方向。明确研究的重点是 Gold 序列。 2广泛阅读资料，了解 Gold 伪随机序列的性质 、作用及其产生原理。 3 熟悉 Matlab 软件程序设计的基本原理 和 实验环境 ，主要对 Gold 序列的产生方法和性能进行仿真研究。 4确定利用 74HC175 产生平衡 Gold 序列的原理框图，选择相应的芯片。 5设计、制作、调试硬件电路，完成伪随机序列发生器的设计。 6查漏补缺，进行论文的
6、改进。 四、课题研究进度计划 2011/2012（第一学期）： 分析任务，收集资料，确定系统总体方案设计，完成文献综述、外文翻译、开题报告以及开题答辩。 2011/2012（第二学期）： 第 1 周： 查阅文献资料、进行方案论证， 了解伪随机序列发生器的原理，设计步骤，设计方法。 第 2 周至第 3 周： 掌握 Matlab 软件的应用 ，先利用 Matlab 仿真软件对 Gold 序列的产生方法和性能进行仿真研究。 第 4 周至第 5 周： 设计、制作硬件电路产生平衡 Gold 码。 第 6 周至第 7 周： 完善设计作品，论文修改。 进行方案 的 补充 和 修改；撰写毕业论文，修改完善毕业
7、论文 。 第 8 周 ： 做好论文答辩的 PPT 资料，准备答辩，并提交所有电子文档材料。 五、参考文献 1 肖国镇 , 梁传甲 , 王育民 . 伪随机及其应用 M. 北京 : 国防工业出版社 , 1985,3. 2 郭海燕 , 毕红军 . MATLAB 在伪随机码的生成及仿真中的应用 J . 计算机仿真 , 2004 ,3, 21(3): 149 152. 3 林可祥 , 汪一飞 . 伪随机码的原理与应用 M. 北京 : 人民邮电出版社 , 1978, 12. 4 樊昌信 , 徐炳祥等 . 通信原理 M . 第 5 版 . 北京 : 国防工业出版社 , 2001, 5. 5 刘波 . MAT
8、LAB 信号处理 M. 北京 : 电子工业出版社 , 2006, 7. 6 (瑞典 )泽普尼克 . 伪随机信号处理 M. 北京 :电子 工 业大学出版社 , 2007, 3. 7 方勇 . 数字信号处理 、 原理与实践 M. 北京 : 清华大学出版社 , 2006, 12. 8 李正朝 , 王伟 , 李新国 . 移位寄存器序列应用教程 M. 河南 : 河南大学出版社 , 2009,6. 9 (瑞典 )Hans-Jurgen Zepernick ,(德国 )Adolf Filger. 甘良才编译 . Pseudo Random Signal Processing: Theory and Appl
9、icationM. 北京 : 电子工业出版社 , 2007, 3. 10 William Stallings. 王海 , 张娟等译 Data and Computer CommunicationsM. 第 7 版 . 北京：电子工业出版社 ,2004, 12. 11 隋晓红 , 钟晓玲 . 通信原理 M. 北京 : 北京大学出版社 , 2007, 8. 12 查光明 , 熊贤祚 . 扩频通信 M . 西安 : 西安电子科技大学出版社 , 1990, 8. 13 吴晓刚 . 流密码中伪随机序列发生器的构造与应用 J. 兴义名族师范学院学报 ,2011,4,(2):105108. 14 郑恭明 ,沈媛媛 . 基于 Nios 的伪随机序列信号发生器 IP 核设计 J.工矿自动化 ,2011,1,37(2):5255 15 邬书跃 , 王世练 . 移动通信技术的新发展 J.湖南师范大学学报 (自然科学版 ). 2001, 2,24(2) : 5557. 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日
