全狀態(tài)偽隨機序列發(fā)生器的FPGA設(shè)計

通信工程論文編號:TX363  論文字數(shù):13128,頁數(shù):38

目錄

摘要 I
ABSTRACT II
第1章 引言 1
1.1 背景介紹 1
1.2 研究內(nèi)容 1
第2章 偽隨機序列簡介 3
2.1 偽隨機序列概述 3
2.2 偽隨機序列前景及其應(yīng)用 4
第3章 可編程邏輯設(shè)計技術(shù) 5
3.1 可編程邏輯器件的發(fā)展過程 5
3.1.1 EDA技術(shù)的發(fā)展 5
3.1.2 可編程邏輯器件 6
3.2 可編程邏輯器件的分類 6
3.3 FPGA簡介 7
3.3 VHDL語言簡介 7
3.4 VHDL語言要素 8
3.4.1 VHDL語言的基本結(jié)構(gòu) 8
第4章 VHDL語言開發(fā)工具——Maxplus II簡介 10
4.1 概述 10
4.2 Max+plusⅡ功能簡介 11
4.3 Max+plusⅡ設(shè)計過程 16
4.3.1 設(shè)計流程 16
4.3.2 設(shè)計步驟 17
第5章 移位寄存器 18
5.1 移位寄存器的工作原理 18
5.2 反饋移位寄存器 20
5.2.1 線形反饋移位寄存器 20
5.2.2 非線性反饋移位寄存器 21
第6章 全狀態(tài)偽隨機序列發(fā)生器的實現(xiàn) 23
6.1 m序列簡介 23
6.2 m序列發(fā)生器的原理 23
6.3 全狀態(tài)偽隨機序列發(fā)生器的設(shè)計 24
6.3.1 全狀態(tài)偽隨機序列發(fā)生器簡介 24
6.3.2 全狀態(tài)偽隨機序列發(fā)生器的原理 25
6.4 全狀態(tài)偽隨機序列發(fā)生器的VHDL實現(xiàn) 26
6.4.1 m序列發(fā)生器的VHDL實現(xiàn) 26
6.4.2 8位全狀態(tài)偽隨機序列的VHDL實現(xiàn) 27
6.5 仿真結(jié)果 28
6.6 偽隨機序列分析 29
第7章 結(jié)束語 30
致謝 31
參考文獻 32
附錄 程序 33

摘要

 偽隨機序列產(chǎn)生技術(shù)是集數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)、電子與通信等諸多學(xué)科于一身的技術(shù),其產(chǎn)生技術(shù)自上世紀末至今一直是國內(nèi)外的研究熱點并取得了不少的成果。偽隨機碼越來越受到人們的重視,被廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈、衛(wèi)星、飛船軌道測量和跟蹤、雷達、導(dǎo)航、移動通信、保密通信和通信系統(tǒng)性能的測量以及數(shù)字信息處理系統(tǒng)中。
 目前國內(nèi)外均有項目研究提高偽隨機序列發(fā)生器可靠性、狀態(tài)利用率等問題。
 在很多實際應(yīng)用中，直接利用FPGA產(chǎn)生偽隨機序列的方法可以為系統(tǒng)設(shè)計或測試帶來極大的便利。本文給出了基于非線性反饋移位寄存器電路，并結(jié)合FPGA的特有結(jié)構(gòu)，設(shè)計了一種簡捷而又高效的全狀態(tài)偽隨機序列產(chǎn)生方法。研究了m序列的隨機特征, 通過設(shè)計非線性移位計數(shù)器的反饋網(wǎng)絡(luò)函數(shù)而將移位型計數(shù)器全部狀態(tài)加以利用,從而得到全狀態(tài)偽隨機序列。給出了應(yīng)用VHDL語言實現(xiàn)8位全狀態(tài)偽隨機序列的程序及應(yīng)用MAXPLUSⅡ軟件對該序列進行仿真的結(jié)果。

關(guān)鍵詞：m序列，移位寄存器，全狀態(tài)，非線性反饋，VHDL

ABSTRACT

 Pseudorandom code is more and more attractive than ever before.It is widely used in the orbit measuring and tracing of guided missile, satellite and airship. The performance measurement of system such as radar, common communication, secrecy communication and communication system is also used in the system of digital signal processing(DSP).
 The random characteristics of pseudo—random sequence has been investigated, the feedback logic function of m sequence has been deduced, the m Sequence occur(generator) has been designed, the waveform of pseudo—random sequence was tested.
 Introduced the character, the mean and the mading way of the sequence. It was important that all states pseudo-random sequence’s madding by VHDL, module Chart, the good by using VHDL. Present the method, which constructs the feedback functions of nonlinear sequence. using the characteristic function,we construct a class of nonlinear feedback functions, and design the nonlinear maximal length feedback shift registers.

Keywords: m Sequence, Shift Registe, All states, Nonlinear Feedback Function, VHDL.