晏浩文 陈伟 吴琼 黄庆超 刘建国 祝宁华

摘 要： 针对某些设计场合对可变m序列的需求，提出并验证了一种基于FPGA的m序列发生器方案。该方案采用线性反馈移位寄存器的结构，可通过外设对发生器的初始状态进行配置来改变所产生的m序列。使用ModelSim仿真软件对此设计进行了仿真，并将该m序列发生器应用于某光跳频保密通信系统中完成了实验验证。结果表明，使用该方案实现的m序列發生器结构简单、易于集成，可产生大量不同的m序列，且具有可动态配置的特点。

关键词： FPGA； m序列； 信号发生器； 移位寄存器； ModelSim仿真软件； 光跳频通信系统

中图分类号： TN911?34； TN918 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）08?0001?04

Abstract： In allusion to the demand of variable m?sequence in some design occasions， an m?sequence generator scheme based on FPGA is proposed and verified. In the scheme， the linear feedback shift register structure is adopted， and the generated m?sequence can be changed by using peripherals to configure the initial state of the generator. The Modelsim simulation software is used to perform simulation for the design， and the m?sequence generator is applied to a certain optical frequency hopping secure communication system to accomplish the experimental verification. The results show that the m?sequence generator realized by this scheme has simple structure， is easy to be integrated， can produce a large number of different m?sequences， and has the characteristic of dynamic configuration.

Keywords： FPGA； m?sequence； signal generator； shift register； ModelSim simulation software； optical frequency hopping communication system

m序列作为伪随机序列[1]的一种，具有优良的伪随机序列性质，在雷达[2]、导航[3]、常规通信[4?5]、保密通信[6]、地球物理勘察[7]和电子对抗[8]等领域中都有着广泛的应用。有关产生m序列发生器的方案很多。其中，基于专用集成电路的m序列发生器，其发生速率可以很快，但由于硬件电路不便修改的特性，只能产生单一的m序列；基于软件的m序列发生器[9] 采用灵活的数据查询方式可以获得任意的m序列，因而得到了大量的关注和研究，但其产生速率不及硬件实现方式且实现过程较为复杂，故而在许多高速设计场合往往使用更为简单的FPGA实现方式。FPGA即现场可编程门阵列，使用FPGA来实现设计，既具有硬件电路实现的优点，又具有设计上的灵活性。本文提出了一种基于FPGA的 m序列发生器，具有初始状态可配置的特点，可以通过配置线性反馈移位寄存器的初始值来改变产生的m序列，并给出了一个在保密通信系统中的应用实例，对工程应用有一定的现实意义。……