偽隨機碼led燈報告

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1、西南科技大學現(xiàn)代通信網(wǎng)課程設計報告課程名稱：通信系統(tǒng)課程設計設計名稱：基于單片機的LED亮滅“偽隨機”控制系統(tǒng)姓名：學號:班級：指導教師：課程設計指導組起止日期：2017.5.27-2017.6.292西南科技大學信息工程學院制2課程設計任務書學生班級：學生姓名：學號：設計名稱：基于單片機的LED亮滅“偽隨機”控制系統(tǒng)起止日期：2017.5.27-2017.6.29指導教師：課程設計指導組設計要求：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示，要求，單片機內(nèi)預先植入一個偽隨機序列發(fā)生器，每次復位后，以初始狀態(tài)開始生成偽隨機碼，并控制8bitLED的亮滅。序列初始狀態(tài)通

2、過串口可配置；序列級數(shù)不小于4級；輸出數(shù)據(jù)率不低于10bit/s；擴展部分：（1）自行開發(fā)PC端控制軟件（界面中實現(xiàn)至少8種初始狀態(tài)選擇、端口選擇，速率默認19.2k，其他參數(shù)默認，不能做在界面可選）。方向設計學生日志時間設計內(nèi)容5.27-6.3分析了解偽隨機序列產(chǎn)生原理及算法。6.3-6.14分析了解51單片機各引腳功能和控制口。6.15-6.16分析了解其晶振模塊時鐘編寫規(guī)則。6.16-6.19在Keil上編寫c語言代碼，畫Proteus電路圖，觀察效果6.19-6.24修改代碼和電路圖，用自己的單片機觀察效果。6.24-6.27領取老

3、師發(fā)放的單片機，焊接相對電路引腳。6.28-6.29在實物上調(diào)試，確定最終結(jié)果。12基于單片機的LED亮滅“偽隨機”控制系統(tǒng)一、摘要（150-250字）近年來隨著計算機在社會領域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機的應用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強，體積小，功耗低，價格便宜，工作可靠，使用方便等特點，因此特別適合于與控制有關的系統(tǒng)，越來越廣泛地應用于自動控制，智能化儀器，儀表，數(shù)據(jù)采集，軍工產(chǎn)品以及家用電器等各個領域，單片機往往是作為一個核心部件來使用，在根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應用對象特點的軟件結(jié)合，以作完善。本次設計的LE

4、D亮滅“偽隨機”控制系統(tǒng)，利用單片機控制發(fā)光二極管的亮滅，伴以偽隨機序列有著很好的實際意義。關鍵詞：單片機；LED；控制系統(tǒng)；偽隨機碼二、設計目的和意義通過利用keil，熟悉protues仿真工具，并且通過課程設計來更好地掌握課本相關知識，本設計主要難點在于產(chǎn)生偽隨機數(shù)，即是m序列。m序列是最長線性移位寄存器序列的簡稱，是一種偽隨機序列、偽噪聲(PN)碼或偽隨機碼。研究偽隨機碼的意義有三點，是這中碼看上去像隨機的碼,就跟噪音一樣,不好破解,保密性高；二是偽隨機序列的碼片寬度越窄,測距精度就越高.同時，采用偽隨機生成的DSSS抗干擾能力大為增

5、強；三是使用偽隨機碼容易調(diào)制與解調(diào)。而已研究發(fā)現(xiàn)，偽隨機信號的特征及偽隨機信號產(chǎn)生的方法,得出了用偽隨機信號代替白噪聲信號辨識鉆柱系統(tǒng)脈沖響應的結(jié)論。三、設計原理（一）偽隨機碼背景：偽隨機序列的理論與應用研究大體上可以分成三個階段:(1)純粹理論研究階段(1948年以前)；(2)m序列研究的黃金階段(1948-1969)；(3)非線性生成器的研究階段(1969-)。1948年以前，學者們研究偽隨機序列的理論僅僅是因為其優(yōu)美的數(shù)學結(jié)構(gòu)。最早的研究可以追溯到1894年，作為一個組合問題來研究所謂的DeBruijn序列；上世紀30年代，環(huán)上的線性

6、遞歸序列則成為人們的研究重點。1948年Shannon信息論誕生后，這種情況得到了改變。偽隨機序列己經(jīng)被廣泛的應用在通信以及密碼學等重要的技術領域。Shannon證明了“一次一密”是無條件安全的，無條件保密的密碼體制要求進行保密通信的密鑰量至少與明文量一樣大。因此在此后的一段時間內(nèi)，學者們一直致力于研究具有足夠長周期的偽隨機序列。如何產(chǎn)生這樣的序列是20世紀50年代早期的研究熱點。線性反饋移位寄存器(LFSR)序列是這個時期研究最多的，因為一個n級LFSR可以產(chǎn)生周期為的最大長度序列，而且具有滿足Golomb隨機性假設的隨機特性，通常稱之為

7、m序列。這段時期的研究奠定了LFSR序列的基本理論和一些經(jīng)典結(jié)論。但是，在1969年Massey發(fā)表了“移位寄存器綜合與BCH譯碼”12一文，引發(fā)了序列研究方向的根本性變革，從此偽隨機序列的研究進入了構(gòu)造非線性序列生成器的階段。Berlekamp-Massey算法(簡稱B-M算法)指出:如果序列的線性復雜度為n，則只需要2n個連續(xù)比特就可以恢復出全部的序列。從這個結(jié)論可以看出m序列是一種“極差”的序列，它的線性復雜度太小，因而不能夠直接用來做流密碼系統(tǒng)的密鑰流序列。從這里還可以看到僅僅靠Golomb的三個隨機性假設來評測序列是不夠的，還需要

8、其它的一些指標。此后直到今天，密碼學界的學者們一直在努力尋找構(gòu)造“好”的偽隨機序列的方法。（一）偽隨機碼簡介：結(jié)構(gòu)可以預先確定，可重復產(chǎn)生和復制，具有某種隨機序列隨機特性的序列碼