← 返回首页

🔁 m 序列:自相关与互相关特性 (CDMA 理论基础)

不同本原多项式产生不同的 m 序列
自相关:验证峰值 1,旁瓣 -1/N;互相关:验证低相关值
就绪,点击更新
等待计算...

📐 m 序列的特性

m 序列是线性反馈移位寄存器 (LFSR) 产生的最大长度伪随机序列,周期 \(N=2^r-1\)。其关键特性:

  • 自相关函数:周期为 N 的 m 序列,归一化自相关为 \[ R(\tau) = \frac{1}{N} \sum_{i=0}^{N-1} x_i x_{i+\tau} \] 结果为 \( R(0)=1 \),\( R(\tau)=-\frac{1}{N} \) (对于 \(\tau \neq 0\)),近似冲激函数。
  • 互相关函数:不同 m 序列之间的互相关值较低 (最大值约为 \( \frac{2^{(r+1)/2}-1}{N} \)),允许多用户 CDMA。
  • 工程意义:GPS 使用 m 序列作为测距码,CDMA 利用低互相关区分用户。

📊 本实验:选择不同本原多项式,计算并显示自相关/互相关曲线,验证理论结果。

📡 工程应用:CDMA 与扩频通信

  • GPS L1 C/A 码:使用 Gold 序列 (基于 m 序列构造),自相关尖锐便于捕获。
  • 3G CDMA (IS-95, WCDMA):使用 m 序列或 Gold 码实现码分多址,不同用户分配不同码序列,利用低互相关抑制多址干扰。
  • 直接序列扩频 (DSSS):m 序列作为扩频码,将信号能量扩展至宽频带,提高抗干扰能力。

👉 选择“互相关”,观察两个序列的相关值远小于 1,验证 CDMA 理论可行性。