WALSH码产生与特性分析实验
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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=2m，m＝1，2，……
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 －1
Wh(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：
[hi1hi2……hiN] ，i＝1，2，…..N
对应的(i－1)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：
图 1 WALSH序列产生电路框图
2、WALSH码的性质
正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)
WALSH1…WALSH8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=64;
gt=ones(1,N_sample); %每码元对应的载波信号
walsh1=walsh1' %输出walsh码1
walshtemp1=sigexpand(walsh1,N_sample); %码元扩展
walshx1=conv(walshtemp1,gt); %码元成形
……
walsh8=walsh8' %输出walsh码8
walshtemp8=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=conv(1-2*walsh1,1-2*walsh2(N:-1:1))/N;
t=0:1/N_sample:len-1/N_sample;
figure(1)
s 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 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、ByteblasterII下载设备；
3、移动通信原理实验系统； 4、60M双踪示波器。 5、数字万用表。
九、思考题
设计CDMA系统中使用的WALSH码，并且自己通过实验箱的JTAG模式下载调试验证。并分析它们的相关特性、游程特性及均衡特性。
十、实验报告要求
1、整理数据，画出实验内容中要求的各种波形； 2、实验报告中完成思考题。
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