WALSH码产生与特性分析实验

1、精选优质文档-倾情为你奉上实验二 WALSH码产生实验一、实验目的1、掌握WALSH码产生的原理和WALSH码的特性。2、掌握WALSH码的产生和特性分析的软件仿真。3、掌握WALSH码的硬件产生方法。二、预习要求1、掌握WALSH码的产生原理和特性。2、熟悉matlab的应用和仿真方法。3、熟悉Quatus的应用和FPGA的开发方法。三、实验原理1、WALSH码简介WALSH函数集是完备的非正弦型正交函数集，相应的离散WALSH函数简称为WALSH序列或WALSH码，可由Hadamard矩阵的行（或列）构成。二阶Hadamard矩阵为：高阶Hadamard矩阵可以由以下递推公式构成：其中：N

2、=2m，m1，2，例如： N阶Hadamard矩阵的通式可以表示为：由Hadamard的行（或列）构成WALSH序列。例如由H4的行（列）构成的长度为4（即包含4个元素）的WALSH序列为：Wh(0)：1 1 1 1 Wh(0)：1 1 1 1Wh(0)：1 1 1 1 Wh(0)：1 1 1 1长度为N的WALSH序列可以表示为N维向量：hi1hi2hiN ，i1，2，.N对应的(i1)号WALSH函数可以表示为：其中：称为码片波形。WALSH码可以由图所示的电路框图产生：WALSH序列输出2分频2分频2分频模2加非C1C2CnCP图 1 WALSH序列产生电路框图2、WALSH码的性质 正

3、交码的重要作用之一用作同步码分多址系统的地址码。它具有以下性质：(1) 在0,1)区间正交；(2) 除了第一个序列外，其他WALSH序列的均值为0；(3) 两个WALSH序列相乘可以得到一个新的WALSH序列；(4) WALSH序列是完备的，即长度为N的WALSH序列集里有N个相互正交的WALSH序列；四、WALSH码产生和特性分析1、建立仿真文件(wlashsim.mdl)WALSH1WALSH8的Sample Time均设置为1/10；index分别设置为0,7。2、生产程序文件sim('walshsim');len=length(walsh1);N=8;N_sample=

4、64;gt=ones(1,N_sample); %每码元对应的载波信号walsh1=walsh1' %输出walsh码1walshtemp1=sigexpand(walsh1,N_sample); %码元扩展walshx1=conv(walshtemp1,gt); %码元成形walsh8=walsh8' %输出walsh码8walshtemp8=sigexpand(walsh8,N_sample); %码元扩展walshx8=conv(walshtemp8,gt); %码元成形swalsh=conv(1-2*walsh1,1-2*walsh1(N:-1:1)/N;dwalsh=

5、conv(1-2*walsh1,1-2*walsh2(N:-1:1)/N;t=0:1/N_sample:len-1/N_sample;figure(1)subplot(5,2,1);plot(t,walshx1(1:length(t);axis(0 61 -0.5 1.5);title('walsh1波形');subplot(5,2,8);plot(t,walshx8(1:length(t);axis(0 61 -0.5 1.5);title('walsh8波形');subplot(5,2,9);stem(1:61,swalsh(15:75);axis(0 61

6、 -1.5 1.5);title('walsh1自相关波形');subplot(5,2,10);stem(1:61,dwalsh(15:75);axis(0 61 -1.5 1.5);title('walsh1和walsh2互相关波形');3、输出WALSH波形五、本实验的walsh码产生方法1、输出WALSH码 process(g_clk) begin if rising_edge(g_clk) then counter<=counter+1;walsh0<=walsh(0); walsh1<=walsh(1); walsh2<=wal

7、sh(2);walsh3<=walsh(3); walsh4<=walsh(4); walsh5<=walsh(5);walsh6<=walsh(6); walsh7<=walsh(7); end if; end process;process(counter) begin case counter is when "000"=>walsh<="" when "001"=>walsh<="" when "010"=>walsh<=

8、"" when "011"=>walsh<="" when "100"=>walsh<="" when "101"=>walsh<="" when "110"=>walsh<="" when "111"=>walsh<="" when others=>walsh<="" end case

9、; end process;2、引脚说明其中g_clk为全局时钟，WALSH0.WALSH7分别输出8种WALSH码。3、仿真波形六、实验操作说明开关置ON表明输入0，OFF表明输入1；LED亮表明输出1，暗表明输出0。1、编码方式选择SW201-5,SW201-4, SW201-3,SW201-2,SW201-1J205的输出波形00000PN1301000PN1500010GOLD101010GOLD210010GOLD311010GOLD400011GOLD501011GOLD610011GOLD700100WALSH001100WALSH110100WALSH211100WALSH30

10、0101WALSH401101WALSH510101WALSH611101WALSH72、SW201-7为使能信号，需要先置”1”对扩频和多址码的产生初始化，然后置”0”输出pn序列。七、实验内容1、用matalab中的simulink对N8的WALSH码进行软件仿真，绘制它们的波形图、自相关特性图和互相关特性图；2、分别对CDMA系统中使用的N64的WALSH码进行软件仿真，绘制它们的波形图、自相关特性图和互相关特性图；3、在Quatus中分别对N8的WALSH码进行仿真，分析WALSH码的特性；4、SW201-7为使能信号，需要先置”1”对扩频和多址码的产生初始化，然后置”0”输出WALSH序列；5、SW201-5, SW201-4, SW201-3, SW201-2, SW201-1分别设置为00100，01100，10100，11100，00101，01101，10101，11101测量并记录TP205的WALSH码输出；6、观察、记录输出WALSH序列的波形，观察并记录这组WALSH序列的特性。八、实验仪表1、电脑一台（装有matlab和quatus软件）； 2、Byte