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上海理工大学 wsb929实验七 伪随机序列发生器设计一、 实验目的1 掌握伪随机序列（m序列）发生器的基本原理和设计方法；2 深入理解VHDL中signal和variable的不同及其应用；二、 设计描述及方法1 伪随机序列概述在扩展频谱通信系统中，伪随机序列起着十分关键的作用。在直接序列扩频系统得发射端，伪随机序列将信息序列的频谱扩展，在接收端，伪随机序列将扩频信号恢复为窄带信号，进而完成信息的接收。m序列又称为最长线形反馈移位寄存器序列，该序列具有很好的相关性能。m序列发生器的基本结构为：其中（Cr，Cr-1，C0）为反馈系数，也是特征多项式系数。这些系数的取值为“1”或“0”，“1”表示该反馈支路连通，“0”表示该反馈支路断开。下图为实际m序列发生器的电路图：图中利用D触发器级联的方式完成移位寄存器的功能。在系统清零后，D触发器输出状态均为低电平，为了避免m序列发生器输出全“0”信号，图中在“模二加”运算后添加了一个“非门”。从图中A、B、C、D四个节点均可得到同一m序列，只是序列的初始相位不同。特征多项式系数决定了一个m序列的特征多项式，同时也决定了一个m序列。下表给出了部分m序列的反馈系数（表中的反馈系数采用八进制表示）2 电路设计基本方法本实验要设计一个寄存器级数为5的m序列发生器，从m序列发生器反馈系数表可知，有三个反馈系数可选，即可以产生三种不同的m序列；在以下设计的接口描述中choice（1 downto0）为m序列选择输入信号，clk为时钟输入信号，reset为复位信号，psout为m序列输出信号。clkresetmps.vhdchoice(1 downto 0)psout三、 程序代码library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity mps isport (clk,reset : in std_logic; choice : in std_logic_vector(1 downto 0); psout: out std_logic );end mps;architecture behave of mps issignal a :std_logic_vector(4 downto 0);signal k:std_logic;beginprocess(clk,reset,choice,a)begincase choice iswhen 00= k k kk=X;end case;if clkevent and clk=1 thena(0)=k;for i in 1 to 4 loop a(i)=a(i-1);end loop;end if;if(reset=1) thena=0000
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