通信扰码的原理与实现

扰码的作用、原理和实现

 

一、扰码的作用

对数字信号的比特级进行随机处理，减少连0和连1的出现，从而减少码间干扰和抖动，方便接收端的时钟提取；同时又扩展了基带信号频谱，起到加密的效果。为了保证在任何情况下进入传输信道的数据码流中“0”与“1”的概率都能基本相等，传输系统会用一个伪随机序列对输入的传送码流进行扰乱处理，讲二进制数字信息做“随机化”处理，变为伪随机序列，也能限制连“0”码或连“1”码的长度，这种“随机化”处理通常称为“扰码”。从更广泛的意义上来说，扰码能使数字传输系统(不论是基带或带通传输)对各种数字信息具有透明性，这不但因为扰码能改善位定时恢复的质量，还因为扰码能使信号频谱弥散而保持稳恒，相当于将数字信号的功率谱拓展，使其分散开了，因此扰乱过程又被称为“能量分散”过程。

 

二、扰码的原理

  伪随机序列是由一个标准的伪随机序列发生器生成的，其中“0”与“1”出现的概率接近50%。由于二进制数值运算的特殊性质，用伪随机序列对输入的传送码流进行扰乱后，无论原始传送码流是何种分布，扰乱后的数据码流中“0”与“1”的出现概率都接近50%。扰乱虽然改变了原始传送码流，但这种扰乱是有规律的，因而也是可以解除的，在接收端解除这种扰乱的过程称为解扰。完成扰码和解扰的电路相应称为扰码器和解扰器。

 

三、扰码实现方法

1、PC(相控)序列

2、移位寄存器序列（m和M序列）

3、Gold序列

 

m序列编程实现扰码：

特征方程：f(x)=1+x^14+x^15

msig=[0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1];%高位到底位

n_m=length(msig);

 

%产生原始序列

N=2^n_m-1;

sig=randint(1,N,2);

 

 

%扰码

count=0;

for i=1:N;

a(i)=xor(msig(1),msig(2));

 for j=1:n_m-1;

     msig(j)= msig(j+1);

 end;

 msig(n_m)=a(i);

 y(i)=xor(sig(i),a(i));

 if a(i)==1;

     c(i)=i;

     count=count+1;;

 else;

     c(i)=0;

 end;

 p1=count/N;

end;

 

%画图

t=1:100;

subplot(2,1,1);stem(t,sig(1:100));ylabel('sig');

subplot(2,1,2);stem(t,y(1:100));ylabel('msig');