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偽隨機序列應(yīng)用

發(fā)布時間：2023-05-22 10:16:28 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 72

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本文目錄:

什么叫偽隨機二進制序列
偽隨機碼的實例

偽隨機序列應(yīng)用

什么叫偽隨機二進制序列

偽隨機序列擾碼
進行基帶信號傳輸?shù)娜秉c是其頻譜會因數(shù)據(jù)出現(xiàn)連“1”和連“0”而包含大的低頻成分，不適應(yīng)信道的傳輸特性,也不利于從中提取出時鐘信息。解決辦法之一是采用擾碼技術(shù),使信號受到隨機化處理，變?yōu)閭坞S機序列，又稱為“數(shù)據(jù)隨機化”和“能量擴散”處理。擾碼不但能改善位定時的恢復(fù)質(zhì)量，還可以使信號頻譜平滑，使幀同步和自適應(yīng)同步和自適應(yīng)時域均衡等系統(tǒng)的性能得到改善。
擾碼雖然“擾亂”了原有數(shù)據(jù)的本來規(guī)律，但因為是人為的“擾亂”，在接收端很容易去加擾，恢復(fù)成原數(shù)據(jù)流。
實現(xiàn)加擾和解碼，需要產(chǎn)生偽隨機二進制序列（PRBS）再與輸入數(shù)據(jù)逐個比特作運算。PRBS也稱為m序列，這種m序列與TS的數(shù)據(jù)碼流進行模2加運算后，數(shù)據(jù)流中的“1”和“0”的連續(xù)游程都很短，且出現(xiàn)的概率基本相同。
利用偽隨機序列進行擾碼也是實現(xiàn)數(shù)字信號高保密性傳輸?shù)闹匾侄沃?。一般將信源產(chǎn)生的二進制數(shù)字信息和一個周期很長的偽隨即序列模2相加，就可將原信息變成不可理解的另一序列。這種信號在信道中傳輸自然具有高度保密性。在接收端將接收信號再加上（模2和）同樣的偽隨機序列，就恢復(fù)為原來發(fā)送的信息。
在DVB-C系統(tǒng)中的CA系統(tǒng)原理就源于此，只不過為了加強系統(tǒng)的保密性，其偽隨機序列是不斷變化的（10秒變一次），這個偽隨機序列又叫控制字（CW

偽隨機碼的實例

序列α= 0110100,其中0和1的個數(shù)相差1。把α看成周期為7的無限序列，左移1位得，α1 = 1101000,把α1也看成周期為7的無限序列。 α= 0110100α1=1101000在一個周期里，α和α1的對應(yīng)位置元素相同的位置有3個，元素不同的位置有4個，它們的差等于－1，這個數(shù)稱為α的自相關(guān)函數(shù)在1處的值，記作。類似地，把α左移2位，3位，…6位，可以求出α的自相關(guān)函數(shù)在2處，3處，…6處的值也等于－1。當(dāng)0 < s <7時，稱為α的自相關(guān)函數(shù)的旁瓣值。從剛才所求出的結(jié)果知道，α= 0110100的自相關(guān)函數(shù)的旁瓣值只有一個：－1。像這樣的序列稱為偽隨機序列或擬完美序列。
即，一個周期為v的無限序列，如果在一個周期里，0和1的個數(shù)相差1，并且它的自相關(guān)函數(shù)的旁瓣值只有一個：－1，則稱它為偽隨機序列或擬完美序列。α的自相關(guān)函數(shù)的旁瓣值的絕對值越大，就表明(或把的0和1互換得到的序列)與α越像。因此如果周期為v的序列α是一個偽隨機序列，那么α不管左移幾位(只要不是v的倍數(shù))，得到的序列都和α很不像，這樣就很難分辨出α是什么樣子。好比川劇的變臉，由于每一次都變得和演員的臉很不一樣，因此很難知道演員自己的臉是什么樣子。反之如果演員每一次化裝后都跟他自己的臉有許多相同之處，那么就容易辨認(rèn)演員長得什么樣。這說明了用偽隨機序列作為密鑰序列，是比較安全的。
偽隨機序列是用函數(shù)生成隨機數(shù)。它并不真正是隨機的。只是比較近似隨機。
一個簡單的隨機數(shù)產(chǎn)生方法如下：
X0=345
Xn=(Xn-1*A+B)/C
其中A，B，C是常數(shù)，上式每執(zhí)行一次就生成一個偽隨機數(shù)
還可以在數(shù)組中填入若干個數(shù)然后順序取出進行模擬。性能好，但是這種隨機數(shù)就很不象隨機數(shù)了。還有就是根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)時間，內(nèi)存值等等用函數(shù)生成了。

偽隨機序列應(yīng)用