Спектр шумоподобного сигнала

@1Ra2 · Регистрация: 16.12.2012

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Привет!
С Вашей помощью написала простенькую программу для формирования широкополосного сигнала, но сомневаюсь
в "адекватности" полученного спектра-почему в нем два пика?
пожаалуйста,объясните)

Matlab M
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
clc;
 y=[1 1 0 0 1 1 0];%ввод информационной посылки
 b=length(y); 
x = [0 0 1 1 1]; % начальная комбинация 
%для формирующего полинома М-последовательности
Otvet= [];
M15 = x;
n = length(x);
N = 2^n - 1;
for i= n+1:N
    M15(end+1) = xor(M15(end),M15(end-2)); % Формирующий полином
    %(описывается механизм генерации М-последовательности)
end
for k=1:(2^n-1);
    M51(k)=xor(M15(k),1);%инвертированная М-последовательнось
end
%присвоение каждому символу информационной посылки соответствующего периода 
%М-последовательности и формирование общей расширенной последовательности
 for j = 1:b;
    if y(j)==1  
       for z=1:(2^n-1)
           Otvet(end+1)=M51(z);
       end
    end
            if y(j)==0 
for z=1:(2^n-1)
 Otvet(end+1)=M15(z);
 
 
  end
end
 end
Otvet = 2*Otvet - 1 %расширенная последовательность приводится  к виду [-1, 1]
figure;
plot( xcorr(Otvet,Otvet) ) %отображается АКФ М-последователности
grid on
 legend ('АКФ М-последовательности')
T = 0.1;%задается длительность одного чипа М-последовательности
f = 15; %задается значение несущейчастоты
 
t = 0:T/(N-1):(N-1)*b*T; % границы отрезка времени
%генерация меандрового сигнала
T1=T;
F1=1/T1;
 
A1=1;
N1=b*(N-1);
dt=T1/N1;
t1=t;
s1=square(2*pi*t1*F1)*A1;
figure;
plot(t1,s1);
grid off;
legend ('меандр')
axis([0 N*T -2 2]);
 
 
F = Otvet( fix (t./T)+1); % Временные значения М-последовательности
D=s1(fix(t./(0.05*T))+1);
for a=1:length(F);
K(a)=F(a)*D(a);
end
 
J=K(fix(t./(0.05*T))+1);
S = J.*cos( 8*pi*f*t  + 3*pi/2); % генерация широкополосного сигнал
 figure % построение графика широкополосного сигнала вместе 
 %с модулирующей последовательностью и М-последовательностью
 s1=s1(1:length(F));
 
 
 
 plot(t,S,'g',...
     t,F,'b',...
     t1,J,'k');
 
grid on
axis ([0 N*T -2 2])
%построение спектров
ff=t;
spektrM=fftshift(abs(fft(F)));
spektrS=fftshift(abs(fft(S)));
figure;
plot(ff,spektrM,'g');
grid on;
legend ('спектр М-последовательности')
figure;
plot(ff,spektrS,'b');
grid on;
legend ('спектр широкополосного сигнала')
figure;
plot(xcorr(J,J),'r');
grid on;
legend ('АКФ последовательности')
figure;
plot (xcorr(S,S),'k');
grid on
legend ('АКФ сигнала')

@vital792 · 17.12.2012, 21:03

1Ra2, я же писал - метод вполне рабочий, хоть и нестандартный. А можете рассказать, для чего планируется использовать данный метод? Если для системы связи, то какой канал передачи данных будет использоваться? Или задание было просто сгенерировать сферический сигнал с расширенным спектром в вакууме, без объяснений его полезности?

@1Ra2 · 17.12.2012, 21:53 **[ТС]**

Впрочем,глупый вопрос.Не имеет.

Добавлено через 23 минуты
Целью было рассмотрение свойств BOC - сигнала и его моделирование.
Запуталась окончательно.

@vital792 · 17.12.2012, 21:56

Сообщение от 1Ra2

Запуталась окончательно

почему? Я думал наоборот все вопросы разъяснились) А что еще не понятно?

@1Ra2 · 17.12.2012, 22:05 **[ТС]**

Запуталась с кодом. Пытаюсь внести поправки в генератор, но тогда "накрываются" все дальнейшие вычисления.
я думаю,я и с ФМн сигналом натворила дел.
Спасибо за Вашу неоценимую помощь!!

@Партизан · 04.02.2013, 10:37

Большое спасибо,
Буду внедряться в тему.
У меня кстати тоже Матлаб старенький, 2007 года.
Уще раз спасибо!

@vital792 · 04.02.2013, 13:22

странно, когда обсуждалась эта тема, я не заметил эту фразу:

Сообщение от Зосима

Собственно, если память не изменяет, это и есть коды Рида-Соломона

Конечно же это не так, хотя теория м-последовательностей и рс-кодов происходит из одной ветви - линейных циклических кодов. Код Рида-Соломона это подкласс БЧХ кодов, которые строятся с помощью порождающего полинома над полем характеристики не равной 2, то есть это недвоичные коды. А м-последовательность можно считать циклическим кодом, исправляющим все ошибки в информационных символах, за счет внесения максимально возможной избыточности. Так что называть м-последовательности рс-кодами мягко говоря неправильно...

@1Ra2 · 23.10.2013, 18:08 **[ТС]**

Зосима, привет))
скажи пожалуйста,почему начальное состояние регистра не влияет на результат?
и не странныйли спектр у м-последовательности?

Matlab M
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
function [mSeq, reg] = MSeqGenerator(MSeqPower2, initialRegister, PolynomNumber)
% Генератор М-последовательности для степеней двойки от 3 до 12
% Входные параметры:
 MSeqPower2=12;
 initialRegister=[1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1];
 PolynomNumber=2;% - номер генераторного полинома из таблицы (по умолчанию = 1)
% Выходные параметры:
% mSeq - полученная М-последовательность в двоичном виде, длинна % 2^MSeqPower2-1
% reg - содержимое регистра после генерации
 
if nargin<3 % если номер полинома не указан
    PolynomNumber = 1; % берем первый
end
 
% генераторные полиномы для различных степеней в десятичном виде
Polies = { 0;... % 1
    0;... % 2
    [ 5, 6 ];... % Polies3 =
    [ 9, 12 ];... % Polies4 =
    [ 18, 20, 23, 27, 29, 30 ];... % Polies5 =
    [ 33, 45, 48, 51, 54, 57 ];... % Polies6 =
 
    [ 65, 68, 71, 72, 78, 83, 85, 92, 95, 96, 101, 105,... % Polies7 =
    106, 114, 119, 120, 123, 126 ];...
 
    [ 142, 149, 150, 166, 175, 177, 178, 180, 184, 195,... % Polies8 =
    198, 212, 225, 231, 243, 250 ];...
 
    [ 264, 269, 272, 278, 281, 300, 303, 308, 311, 315,... % Polies9 =
    318, 323, 330, 337, 338, 343, 347, 350, 359, 360,...
    365, 378, 380, 393, 394, 399, 401, 408, 413, 423,...
    429, 432, 437, 438, 441, 447, 450, 455, 474, 476,...
    483, 485, 486, 490, 492, 497, 500, 509 ];...
 
    [ 516, 525, 531, 534, 562, 567, 576, 581, 610, 619,... % Polies10 =
    627, 633, 639, 646, 652, 657, 664, 670, 673, 683,...
    693, 706, 711, 715, 720, 739, 754, 763, 765, 777,...
    778, 786, 795, 801, 807, 813, 828, 831, 836, 858,...
    864, 873, 879, 894, 907, 910, 912, 924, 931, 934,...
    938, 940, 945, 958, 966, 969, 984, 1005, 1017, 1020 ];...
 
    [ 1280, 1856, 1808, 1794, 1696, 1665, 1604, 1602,... % Polies11 =
    1584, 1548, 1542, 1440, 1416, 1412, 1352, 1346,...
    1328, 1316, 1300, 1192, 1188, 1136, 1128, 1992,...
    1985, 1944, 1932, 1925, 1873, 1865, 1848, 1834,...
    1829, 1827, 1820, 1817, 1813, 1806, 1776, 1764,...
    1748, 1737, 1720, 1713, 1708, 1706, 1686, 1678,...
    1652, 1649, 1642, 1641, 1638, 1614, 1508, 1482,...
    1458, 1452, 1400, 1396, 1386, 1340, 1260, 2036,...
    2034, 2025, 2022, 2010, 2006, 2003, 1997, 1995,...
    1978, 1974, 1973, 1966, 1947, 1916, 1913, 1902,...
    1885, 1854, 1853, 1786, 1773, 1758, 1526, 1518 ];...
 
    [ 3592, 3586, 3232, 3144, 2820, 2584, 2448, 2400,... % Polies12 =
    2224, 3976, 3880, 3874, 3852, 3850, 3780, 3778,...
    3752, 3745, 3729, 3715, 3684, 3682, 3666, 3651,...
    3622, 3552, 3528, 3465, 3461, 3440, 3432, 3397,...
    3380, 3353, 3300, 3288, 3250, 3226, 3164, 3118,...
    3040, 3012, 2978, 2956, 2954, 2898, 2860, 2858,...
    2786, 2516, 2508, 2488, 4068, 4044, 4024, 3987,...
    3981, 3953, 3911, 3897, 3891, 3770, 3757, 3705,...
    3677, 3561, 3450, 3294, 3030, 3002, 4062, 4061 ];...
    };
 
if (MSeqPower2 == 1) || (MSeqPower2 == 2) % если степень меньше 3
    mSeq = []; % ошибка, нет таких последовательностей
    return;
end
 
% длинна последовательности
MSequenceLength = 2^MSeqPower2-1;
 
poly = Polies{MSeqPower2}(PolynomNumber);
 
poly = poly*2+1; % 1 on zero position (low bit)
 
P = uint16(bitand(poly, MSequenceLength-1));
if nargin < 3
    Register    = uint16(MSequenceLength);
else
    Register    = uint16(initialRegister);
end
mSeq = zeros(MSequenceLength,1);
 
reg = [];
 
for SymbPos = 1 : MSequenceLength
    mSeq(SymbPos) = bitand(Register, 1);
    if mSeq(SymbPos) ~= 0
        Register = bitor(Register, MSequenceLength+1);
        Register = bitxor(Register, P);
    end
    Register = bitshift(Register, -1);
    reg = [reg Register];
   
end
 display(mSeq);
 
 T=mSeq*2-1;
 display(T);
 figure(1)
 plot(xcorr(T,T));
 Fs=10000;
Fd=100;
y=pskmod(mSeq,2);
s=rcosflt(y,Fd,Fs);
figure(2);
plot(real(s));
figure(3)
plot(fftshift(abs(fft(mSeq))));
end

Зосима · 23.10.2013, 20:10

1Ra2, О! какие люди!

Привееет, заяц!

Сегодня, увы, не могу глянуть, НО:
- начало последовательности должно точно совпадать с регистром начальных данных
- м-последовательность это псевдослучайный набор символов, так чтр и спектр у нее шумоподобный, те ниначто толком не похож (хотя должны быть "волны" вида sin(x)/x, которые соответствуют одному элементарному импульсу)

Добавлено через 7 минут
*убери из программы все проверки типа
if nargin<...
они ставят значения по умолчанию, если кол-во входных параметров меньше стольки-то. (а я спинным мозгом чувствую, что ты ее запускаешь вообще без параметров, поэтому имеешь nargin=0 со всеми вытекающими последствиями

)

@1Ra2 · 23.10.2013, 20:42 **[ТС]**

чувство подвело, я ввожу все входные параметры. (:
акф м-послед-сти такая,какой и должна быть,а спектр ее не получается узреть.
Ладно,спасибо за совет

,сейчас попробуем что-нибудь исправить.

@vital792 · 24.10.2013, 10:56

1Ra2, во первых, зачем вы пишите код внутри функции, которая генерирует м-последовательность? Создайте новый скрипт, тогда в функцию сможете передавать параметры.
2. Значение регистра передается не в виде последовательости отдельных бит, а сразу в бинарном виде. Так что если вам удобнее использовать такую запись: [1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1] ее придется преобразовать таким образом:

Matlab M
1
initialRegister = bin2dec(char([1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1] + '0'));

3. Спектр чистой м-последовательности близок к прямоугольному, но вы его вычисляете для последовательности нулей и единиц, а значит ваша последовательность имеет не нулевое среднее и вы видите на спектре постоянку (первый отсчет спектра или центральный при использовании fftshift). Перед вычислением спектра приведите свою последовательность к виду "-1 1"
4. И как раз по поводу приведения к этому виду. Вы пишите:

Сообщение от 1Ra2

T=mSeq*2-1;

то есть приводите последовательность к данному виду. Затем вы вычисляете комплексную огибающую:

Сообщение от 1Ra2

y=pskmod(mSeq,2);

Для bpsk сигнала эти операции идентичны, только общепринятой (почему то) является такая форма записи: 1-2*mSeq. По сути в данном случае функция pskmod эту операцию и выполняет...

@1Ra2 · 24.10.2013, 14:50 **[ТС]**

vital792,
прежде всего, благодарю за готовность помочь, очень приятно.

>1Ra2, во первых, зачем вы пишите код внутри функции, которая генерирует м-последовательность? Создайте новый скрипт, тогда в функцию сможете передавать параметры.

при попытке код дописывать вне функции генерации, выскакивает ошибка ??? Error: File: MSeqGenerator.m Line: 99 Column: 3
This statement is not inside any function.
Было бы здорово, если бы Вы подкрепили Ваши советы примером.

@vital792 · 24.10.2013, 16:14

подкрепляю примером.

@1Ra2 · 24.10.2013, 17:04 **[ТС]**

vital792,
очень признательна.

и,тем не менее, выводится сообщение о той же ошибке

@vital792 · 24.10.2013, 17:13

Сообщение от 1Ra2

и,тем не менее, выводится сообщение о той же ошибке

странно, может быть вы как то не правильно запускаете? Запускается скрипт mseq_tst.m а функция MSeqGenerator должна быть расположена в том же каталоге, где и файл скрипта(или в катароге прописанном в path). Прикрепите пожалуйста скриншот с ошибкой, может это поможет понять..

@1Ra2 · 24.10.2013, 18:19 **[ТС]**

Вы были абсолютно правы

,благодарю!

@1Ra2 · 27.10.2013, 11:32 **[ТС]**

vital792,
Зосима,
уважаемые,а допустимо ли такое моделирование фмн сигнала, или есть принципиальная ошибка?

Matlab M
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
clear all; close all; clc;
 
initialRegister=[1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1];
initialRegister = bin2dec(char(initialRegister + '0'));
mseq = MSeqGenerator(2, 12, initialRegister);
 
T= 1-2*mseq;
plot(xcorr(T));
 
sp = abs(fft(T));
% figure; plot(20*log10(sp));
figure; pcov(T, 2, [], 2^12);
 
Fs=10000;
Fd=100;
y=pskmod(mseq,2);
s=rcosflt(y,Fd,Fs);
figure(2);
plot(real(s));

@vital792 · 28.10.2013, 12:09

Сообщение от 1Ra2

допустимо ли такое моделирование фмн сигнала

вполне. Только как я писал выше, строки

Сообщение от 1Ra2

T= 1-2*mseq;

Сообщение от 1Ra2

y=pskmod(mseq,2);

идентичны, поэтому разумнее использовать первую. И если используете приподнятый косинус, то вам нужен корень из пряподнятого косинуса на передающей и приемной стороне(если таковые имеются). Примерно так:

Matlab M
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
seq = MSeqGenerator(1, 10);
x = 1 - 2*seq;
% x = pskmod(seq, 2);
delay = 5;
Fs = 80000;
Fd = 20000;
FsFd = Fs/Fd;
b = rcosfir(0.5, delay, FsFd, 1/Fd, 'fir/sqrt');
y = rcosflt(x, Fd, Fs, 'filter', b); %sqrt
y = y ./ max(y);
stem(upsample(x, FsFd)); hold on; plot(y(FsFd*delay+1:end), 'r');
 
% rcosfir(R, Delay, FsDFd, 1/Fd, filt_type);
[x1 t] = filter(b, 1, y);
x1 = x1(length(b):end);
x1 = downsample(x1, FsFd);
x1 = x1 ./ max(x1);
figure; stem(x); hold on; stem(x1, 'rx');

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Мобильное приложение ColorStep pavlinmavlin 17.09.2026 Реализовал приложение Красный, Зеленый, Синий в Unity3d + c#. Название изменил на ColorStep. Приложение прошло модерацию и теперь доступно для скачивания. Делал его сам, шаг за шагом — и вот,. . .	Запрет дублирования строк в табличной части Maks 13.09.2026 Реализация из решения ниже выполнена на нетиповом справочнике "Нормы ТО" с табличной часть "Виды ТО", разработанного в КА2, со следующими реквизитами: - ВидТО (СправочникСсылка. ВидыТО); - ВидГСМ. . .	Скрипты Tampermonkey для CyberForum, ChatGPT, Claude и пр. Jin X 06.09.2026 Скрипты Tampermonkey для CyberForum, ChatGPT, Claude и пр. Работая с форумом и нейросетями в браузере часто хочется что-то подкорректировать или добавить какого-то функционала. Ниже прикреплён. . .	Программа опроса у.з. расходомера SLS-720F Argus19 02.09.2026 Программа опроса у. з. расходомера SLS-720F Программа опрашивает один раз в минуту три ультразвуковых расходомера SLS-720F через интерфейс RS-485 по протоколу Modbus RTU. Опрашиваются регистры. . .
Hyper-V: Компьютер должен поддерживать доверенный платформенный модуль 2.0. Maks 31.08.2026 При установке Windows 11 на виртуальную машину Hyper-V 2-го поколения вылезла такая ошибка: Решение: в параметрах виртуальной машины, в разделе "Безопасность" (Security) активировать флаг. . .	Архитектура биовида Стива в Майнкрафте: Зачем бонобо кубический каннибализм anaschu 30.08.2026 Кубический Вагинокапитализм в Minecraft: Математический инвариант ОДУ и рок Стивов-бонобо Главная задача разработанной «Модели Всего» — наглядно продемонстрировать наличие системной «судьбы». . .	Оттачиваю умение писать js программы. russiannick 30.08.2026 Проектом выходного дня стало написание Книги шифров Виженера. Итогом стала версия 200, синий туман. Синий туман назван так, потому что замораживает текст под собой. Нажатие синих кнопок управляют. . .	мат медиц модель 30. презентация проекта anaschu 27.08.2026 хоп хоп хоп хидахоп, а я кладую))

@vital792 2014 / 1286 / 61 Регистрация: 05.06.2010 Сообщений: 2,213
	17.12.2012, 21:03
	1Ra2, я же писал - метод вполне рабочий, хоть и нестандартный. А можете рассказать, для чего планируется использовать данный метод? Если для системы связи, то какой канал передачи данных будет использоваться? Или задание было просто сгенерировать сферический сигнал с расширенным спектром в вакууме, без объяснений его полезности? 0

@1Ra2 0 / 0 / 0 Регистрация: 16.12.2012 Сообщений: 16
	17.12.2012, 21:53 [ТС]
	Впрочем,глупый вопрос.Не имеет. Добавлено через 23 минуты Целью было рассмотрение свойств BOC - сигнала и его моделирование. Запуталась окончательно. 0

@1Ra2 0 / 0 / 0 Регистрация: 16.12.2012 Сообщений: 16
	17.12.2012, 22:05 [ТС]
	Запуталась с кодом. Пытаюсь внести поправки в генератор, но тогда "накрываются" все дальнейшие вычисления. я думаю,я и с ФМн сигналом натворила дел. Спасибо за Вашу неоценимую помощь!! 0

@Партизан 0 / 0 / 0 Регистрация: 02.02.2013 Сообщений: 3
	04.02.2013, 10:37
	Большое спасибо, Буду внедряться в тему. У меня кстати тоже Матлаб старенький, 2007 года. Уще раз спасибо! 0

Зосима 5246 / 3574 / 379 Регистрация: 02.04.2012 Сообщений: 6,477 Записей в блоге: 18
	23.10.2013, 20:10
	1Ra2, О! какие люди! Привееет, заяц! Сегодня, увы, не могу глянуть, НО: - начало последовательности должно точно совпадать с регистром начальных данных - м-последовательность это псевдослучайный набор символов, так чтр и спектр у нее шумоподобный, те ниначто толком не похож (хотя должны быть "волны" вида sin(x)/x, которые соответствуют одному элементарному импульсу) Добавлено через 7 минут убери из программы все проверки типа if nargin<...* они ставят значения по умолчанию, если кол-во входных параметров меньше стольки-то. (а я спинным мозгом чувствую, что ты ее запускаешь вообще без параметров, поэтому имеешь nargin=0 со всеми вытекающими последствиями ) 0

@1Ra2 0 / 0 / 0 Регистрация: 16.12.2012 Сообщений: 16
	23.10.2013, 20:42 [ТС]
	чувство подвело, я ввожу все входные параметры. (: акф м-послед-сти такая,какой и должна быть,а спектр ее не получается узреть. Ладно,спасибо за совет,сейчас попробуем что-нибудь исправить. 0

@1Ra2 0 / 0 / 0 Регистрация: 16.12.2012 Сообщений: 16
	24.10.2013, 14:50 [ТС]
	vital792, прежде всего, благодарю за готовность помочь, очень приятно. >1Ra2, во первых, зачем вы пишите код внутри функции, которая генерирует м-последовательность? Создайте новый скрипт, тогда в функцию сможете передавать параметры. при попытке код дописывать вне функции генерации, выскакивает ошибка ??? Error: File: MSeqGenerator.m Line: 99 Column: 3 This statement is not inside any function. Было бы здорово, если бы Вы подкрепили Ваши советы примером. 0

@1Ra2 0 / 0 / 0 Регистрация: 16.12.2012 Сообщений: 16
	24.10.2013, 17:04 [ТС]
	vital792, очень признательна. и,тем не менее, выводится сообщение о той же ошибке 0

@1Ra2 0 / 0 / 0 Регистрация: 16.12.2012 Сообщений: 16
	24.10.2013, 18:19 [ТС]
	Вы были абсолютно правы,благодарю! 0