偽隨機(jī)碼led燈報(bào)告

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1、西南科技大學(xué)現(xiàn)代通信網(wǎng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)名稱：基于單片機(jī)的LED亮滅“偽隨機(jī)”控制系統(tǒng)姓名：學(xué)號(hào):班級(jí)：指導(dǎo)教師：課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)組起止日期：2017.5.27-2017.6.292西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院制2課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生班級(jí)：學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：設(shè)計(jì)名稱：基于單片機(jī)的LED亮滅“偽隨機(jī)”控制系統(tǒng)起止日期：2017.5.27-2017.6.29指導(dǎo)教師：課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)組設(shè)計(jì)要求：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示，要求，單片機(jī)內(nèi)預(yù)先植入一個(gè)偽隨機(jī)序列發(fā)生器，每次復(fù)位后，以初始狀態(tài)開始生成偽隨機(jī)碼，并控制8bitLED的亮滅。序列初始狀態(tài)通

2、過(guò)串口可配置；序列級(jí)數(shù)不小于4級(jí)；輸出數(shù)據(jù)率不低于10bit/s；擴(kuò)展部分：（1）自行開發(fā)PC端控制軟件（界面中實(shí)現(xiàn)至少8種初始狀態(tài)選擇、端口選擇，速率默認(rèn)19.2k，其他參數(shù)默認(rèn)，不能做在界面可選）。方向設(shè)計(jì)學(xué)生日志時(shí)間設(shè)計(jì)內(nèi)容5.27-6.3分析了解偽隨機(jī)序列產(chǎn)生原理及算法。6.3-6.14分析了解51單片機(jī)各引腳功能和控制口。6.15-6.16分析了解其晶振模塊時(shí)鐘編寫規(guī)則。6.16-6.19在Keil上編寫c語(yǔ)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(jī)觀察效果。6.24-6.27領(lǐng)取老

3、師發(fā)放的單片機(jī)，焊接相對(duì)電路引腳。6.28-6.29在實(shí)物上調(diào)試，確定最終結(jié)果。12基于單片機(jī)的LED亮滅“偽隨機(jī)”控制系統(tǒng)一、摘要（150-250字）近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)，因此特別適合于與控制有關(guān)的系統(tǒng)，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)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(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，在根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。本次設(shè)計(jì)的LE

4、D亮滅“偽隨機(jī)”控制系統(tǒng)，利用單片機(jī)控制發(fā)光二極管的亮滅，伴以偽隨機(jī)序列有著很好的實(shí)際意義。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；LED；控制系統(tǒng)；偽隨機(jī)碼二、設(shè)計(jì)目的和意義通過(guò)利用keil，熟悉protues仿真工具，并且通過(guò)課程設(shè)計(jì)來(lái)更好地掌握課本相關(guān)知識(shí)，本設(shè)計(jì)主要難點(diǎn)在于產(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù)，即是m序列。m序列是最長(zhǎng)線性移位寄存器序列的簡(jiǎn)稱，是一種偽隨機(jī)序列、偽噪聲(PN)碼或偽隨機(jī)碼。研究偽隨機(jī)碼的意義有三點(diǎn)，是這中碼看上去像隨機(jī)的碼,就跟噪音一樣,不好破解,保密性高；二是偽隨機(jī)序列的碼片寬度越窄,測(cè)距精度就越高.同時(shí)，采用偽隨機(jī)生成的DSSS抗干擾能力大為增

5、強(qiáng)；三是使用偽隨機(jī)碼容易調(diào)制與解調(diào)。而已研究發(fā)現(xiàn)，偽隨機(jī)信號(hào)的特征及偽隨機(jī)信號(hào)產(chǎn)生的方法,得出了用偽隨機(jī)信號(hào)代替白噪聲信號(hào)辨識(shí)鉆柱系統(tǒng)脈沖響應(yīng)的結(jié)論。三、設(shè)計(jì)原理（一）偽隨機(jī)碼背景：偽隨機(jī)序列的理論與應(yīng)用研究大體上可以分成三個(gè)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(xué)者們研究偽隨機(jī)序列的理論僅僅是因?yàn)槠鋬?yōu)美的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。最早的研究可以追溯到1894年，作為一個(gè)組合問(wèn)題來(lái)研究所謂的DeBruijn序列；上世紀(jì)30年代，環(huán)上的線性

6、遞歸序列則成為人們的研究重點(diǎn)。1948年Shannon信息論誕生后，這種情況得到了改變。偽隨機(jī)序列己經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在通信以及密碼學(xué)等重要的技術(shù)領(lǐng)域。Shannon證明了“一次一密”是無(wú)條件安全的，無(wú)條件保密的密碼體制要求進(jìn)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(shí)間內(nèi)，學(xué)者們一直致力于研究具有足夠長(zhǎng)周期的偽隨機(jī)序列。如何產(chǎn)生這樣的序列是20世紀(jì)50年代早期的研究熱點(diǎn)。線性反饋移位寄存器(LFSR)序列是這個(gè)時(shí)期研究最多的，因?yàn)橐粋€(gè)n級(jí)LFSR可以產(chǎn)生周期為的最大長(zhǎng)度序列，而且具有滿足Golomb隨機(jī)性假設(shè)的隨機(jī)特性，通常稱之為

7、m序列。這段時(shí)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(jī)序列的研究進(jìn)入了構(gòu)造非線性序列生成器的階段。Berlekamp-Massey算法(簡(jiǎn)稱B-M算法)指出:如果序列的線性復(fù)雜度為n，則只需要2n個(gè)連續(xù)比特就可以恢復(fù)出全部的序列。從這個(gè)結(jié)論可以看出m序列是一種“極差”的序列，它的線性復(fù)雜度太小，因而不能夠直接用來(lái)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(gè)隨機(jī)性假設(shè)來(lái)評(píng)測(cè)序列是不夠的，還需要

8、其它的一些指標(biāo)。此后直到今天，密碼學(xué)界的學(xué)者們一直在努力尋找構(gòu)造“好”的偽隨機(jī)序列的方法。（一）偽隨機(jī)碼簡(jiǎn)介：結(jié)構(gòu)可以預(yù)先確定，可重復(fù)產(chǎn)生和復(fù)制，具有某種隨機(jī)序列隨機(jī)特性的序列碼