摘要 論述了偽隨機m序列的產生原理、特性以及構成方法，利用LabWindows／CVI為開發平臺，設計了一種2～22級m序列發生器。仿真結果表明，該系統具有遠程通信、界面友好、易于集成和擴展等優點，可實現無線激光通信系統誤碼率的自動化測試。
關鍵詞 m序列；LabWindow／CVI；激光通信

無線激光通信是以光信號為載波，大氣為傳輸介質實現點到點或點到多點信息傳輸的技術。該技術具有成本低、組網靈活、安裝方便、無需頻率許可等優點。在測試數字通信系統的誤碼率時，其測試結果與信號源送出信號的統計特性有關，所以隨機信號是理想的信號源。但在測量單程數字通信的誤碼率時不能利用隨機信號，只能利用性能相近的偽隨機序列代替，通常使用m序列。偽隨機序列是由數字電路產生的周期數列，具有良好的隨機性且接近于白噪聲的相關函數，并且有預先可確定性和可重復性。這些特性使得偽隨機序列廣泛應用于誤碼率測量、時延測量、噪聲產生器、和通信加密等方面。m序列是由線性反饋移存器產生的周期性的最長二進制數字序列。作為一種偽隨機序列，具有擴展頻譜和區分通過多址接入方式使用同一傳輸頻帶不同用戶信號的功能，廣泛應用在擴頻譜水聲通信、激光測距雷達、激光通信等領域。
LabWindows／CVI是National Instrument(NI)公司推出以交互式C語言為開發平臺的虛擬儀器開發軟件，將功能強大的C語言與測控技術結合，具有靈活的交互式編程方式、豐富的庫函數、自動檢測環境、數據采集系統、過程監控系統等應用軟件。
利用Labwindows／CVI開發軟件，設計了用于激光通信系統誤碼率自動測試的2～22級任意m序列產生系統，利用系統模擬了8級m序列，并驗證了系統的可行性。

1 理論基礎
m序列的產生原理
通常產生偽隨機序列的電路為反饋移位寄存器，包括線性反饋移位寄存器和非線性反饋移位寄存器。由線性反饋移位寄存器產生的周期最長的二進制數字序列，稱為最大長度線性反饋移位寄存器序列，又稱m序列。
圖1給出了n級線性反饋移位寄存器序列產生的結構原理圖，圖中的CnCn-1…C1C0是反饋系數，也是特征多項式系數，由本原多項式系數確定。反饋系數的值只能取“0”或“1”，取“0”表示連接反饋，取“0”表示沒有連接反饋，反饋系數直接決定了m序列的輸出結果。

圖1中，設n級移位寄存器的初始狀態為an-1an-2…a1a0，經過一次移位時，移位寄存器左端新得到的輸入為an，則有

式中，Ci表示第i級反饋系數；an-i表示第n-i位輸入。Ci是一個重要的參量，它的取值決定了移位寄存器的反饋連接和序列的結構。用特征方程可表示為