（以下是开题报告的范文）

随机信号发生器的硬件设计

1  研究的背景和意义

自然界里的许多现象（信息）均是以随机信号与随机序列出现和表征的。然而，由于随机信号和随机序列是难以控制的，从而限制了随机信号和随机序列在实际工程领域的应用，因此，人们长期以来一直在寻求一种能使得随机信号与其序列变得易于控制的信号与序列。这样，伪随机便应运而生了。而伪随机信号与伪随机序列的出现，首先应用于空间工程和军事工程的信号处理中，至今已经有40多年的历史。

随着超大规模集成电路与计算机技术的迅猛发展及其应用，尤其是随着移动通信系统、卫星通信系统以及GPS技术的蓬勃发展与广泛应用，使得伪随机信号与其序列的伪随机信号处理这种特殊的领域，几乎在所有的现代通信与信息系统中，均已成为其信号处理的一个重要组成部分。不仅如此，还在于这类信号与序列，严格而言，其本质是确定的，但在其特征上，它与伪随机信号与其序列有诸多相似性，具有严格的数学结构，从而不仅为系统化的信号集的设计提供了一个坚实的基础，而且也引导着强有力的信号处理技术的发展。同时，它与一般信号技术相比，其明显的优点就是对于有意的干扰攻击，具有极强的免疫能力，而对于无意的干扰，具有很强的抗拒能力。

随着数字移动通信系统的发展、对定位系统需求的持续增长以及集成电路集成度的日益提高，伪随机信号处理作为一种可行的就技术在民用和商用系统中得到越来越多的应用。最近，随着卫星导航系统以及第三代移动通信系统陆续成功地投入商业运行，说明伪随机信号处理的对现代通信和信息系统而言是一项重要而关键的技术。另外，伪随机信号处理的方法也延伸到其他领域，诸如声学、生物医学、传感学系统以及其他一些专业的系统中。所以说，对伪随机信号发生器的研究，将为其在通信技术、信息技术以及计算机技术等方面发展更多的新的应用提供一个很好的基础。

2  研究内容和拟解决的关键问题

产生伪随机信号的方法一般有两种：第一种是使用硬件电路，如CPLD、FPGA等技术产生伪随机信号，还有纯硬件产生的伪随机信号发生器，其中通过移位寄存器产生伪随机信号是常用的一种方法。第二种是使用某些软件算法产生伪随机数，再通过D/A转换生产伪随机信号，其中主要软件算法有：线性同余法、平方取中值法、乘同余法、斐波那契法、混合同余法等。

本设计是对伪随机信号发生器的硬件设计进行研究，可以使用CPLD、FPGA等技术产生伪随机信号，还有采取通过移位寄存器产生伪随机数。

在很多实际应用中，直接利用FPGA产生伪随机序列的方法可以为系统设计或测试带来极大的便利。在FPGA上利用线性反馈移位寄存器实现伪随机码发生器的方法，运用VHDL语言描述各部分的设计，这样不但利于随时修改而且还节省了设计的周期和简化了整个设计。经逻辑综合、布局布线后，下载到合适的FPGA芯片中，可以实现不同序列长度的伪随机信号发生器。

采用移位寄存器已经足够实现我所需求的设计目标，通过移位寄存器产生伪随机序列，再经过D/A进行转换或是由数码管显示数字量，得到符合要求的伪随机信号。图2-1是伪随机信号发生器的整体原理图。

图2-1 整体原理框图

由键盘输入一串初始信号数据，再由单片机向移位寄存器提供初始值，启动移位寄存器使移位寄存器产生的伪随机序列。产生的伪随机序列还要经过一系列的处理，才能成为我们所需要的伪随机序列，一般采用的方案是：由单片机驱动模数转换芯片将数字信号转换成模拟信号，经模数转换后的信号就是我们要的伪随机信号；为了方便查看，通常会将移位寄存器产生的伪随机序列二进制码经单片机处理转换成压缩的BCD码后送LED显示。

2.1  关于通过移位寄存器产生伪随机数的研究

本设计采用移位寄存器产生伪随机数，移位寄存器产生伪随机信号是一种最常见的方法。移位寄存器可分为线性移位寄存器和非线性移位寄存器两类。非线性移位寄存器比线性移位寄存器在逻辑上要复杂的多，因而也在设备上带来了相应的复杂性，故本课题中采用线性移位寄存器来产生伪随机数。

图2为线性反馈寄存器（LFSR）是一个产生二进制位序列的机制，该机制是由移位寄存器和模2加法电路组成，它的输出序列是有周期性的。在图2-2中，如果从末级的m-1的Q端取得信号，就得到了线性移位寄存器序列。假设初始状态为000…0，则输出一直保持为0，输出为0序列。因此，在初始状态非全零的前提下，LFSR的周期。所以，只有特定的反馈方程才能得到m序列，为了得到m序列，必须确定其特征多项式，以确定线性反馈移位寄存器的反馈结构，n级线性反馈移位寄存器的特征方程定义为： 。

图2-2 基于移位寄存器实现的伪随机信号发生器原理

2.2 本课题拟解决的几个关键问题

首先，要确定特征方程，只有特定的反馈方程才能得到m序列，如果已经确定好其特征多项式，而且移位寄存器的初始状态不全为0，它将产生一个二进制的伪随机信号，即m序列。

其次，要确定伪随机序列的周期，即移位寄存器的位数。若取m位移位寄存器来产生伪随机序列，则产生的伪随机序列的周期为。不论是用硬件或是软件程序来产生的伪随机序列，都避免不了可以重复实现和事先确定的这两个事实，而且都会有周期性，其周期越长，产生的序列越接近于伪随机序列。

另外还需要通过LED显示移位寄存器产生的伪随机数的值，还要用D/A转换芯片转换伪随机序列得到伪随机信号。

3  研究方案及措施

在信号发生器设计中，通过键盘输入初始信号，经移位寄存器产生伪随机序列，接着使用D/A芯片转换生产伪随机信号，或通过LED显示伪随机数。

3.1  移位寄存器位数的选择

移位寄存器的位数决定伪随机信号的周期长度。虽然说移位寄存器的位数越多代表产生的信号的伪随机性越好，但是，相对的，所需要的移位寄存器的个数也就越多，相应的生产成本也就越多，占用的体积也会增加。因此，我们在决定伪随机序列周期时，要即保证其随机性又要考虑其他重要因素，使之达到最好的效果。所以，移位寄存器位数的选择是十分重要的。

3.2  键盘处理接口模块

移位寄存器的初始状态是通过键盘的输入的。由单片机控制伪随机信号的启动过程，则启动后的伪随机信号产生的过程无需单片机的干预，直到重新设置新的初始值，重新启动伪随机信号发生器，才能产生“新”的伪随机序列。

键盘的软件处理过程包括去抖动和连击处理。当用手按下一个键时，往往会出现所按键在闭合位置和断开位置之间跳几下才能达到稳定闭合状态，当释放一个键是，也会出现这种情况。若抖动不解决，就会对键的读入出现问题。所以，解决键盘抖动的问题也是十分关键的。

3.3  LED显示处理模块

采用的是数码管显示，根据伪随机信号的长度来确定数码管的位数。因为经移位寄存器得到是伪随机序列，不能直观的看出来，加上数码管显示可以建立友好的人机界面，方便观察经移位寄存器产生后经处理的伪随机数。

3.4  D/A转换模块

伪随机信号是模拟信号，而经移位寄存器产生的序列是一串数字序列，因此需要D/A将数字信号转换成可用的模拟信号。常见D/A芯片的转换速度都能满足要求，故D/A转换芯片的选择标准主要是它的精度。由移位寄存器产生的伪随机序列，其周期越长，即移位寄存器的位数越多，产生的伪随机数随机度越好，因此，在D/A转换芯片的具体选择上，位宽也是一个很重要的因素。通过模数转换后的模拟信号就是所需的伪随机信号。

4  实施计划

第一步：调研课题的设计意义及同类产品的功能、应用和设计方法；

第二步：了解伪随机信号产生的基本算法，完成系统总体功能设计、系统总体结构设计，完成开题报告和综述；

第三步：系统硬件原理设计，熟悉调试环境；

第四步：系统各模块功能划分；

第五步：显示、键盘硬件设计；

第六步：伪随机信号硬件产生电路原理设计，开始写论文；

第七步：硬件调试，完善论文；

第八步：系统总体调试和完善。

参考文献

[1] 泽普尼克等．伪随机信号处理-理论与应用[M]．北京：电子工业出版社，2007．

[2] Chan, Chi Kwong, L. M. Pseudorandom generator based on clipped Hopfield neural network. IEEE International Symposium on Circuits and Systems. 1998(3)．

[3] 肖镇国等．伪随机序列及其应用[M]．国防工业出版社，1985．

[4] 华臻，张树粹，张玉林，范辉．伪随机信号发生器研究[J]．农机化研究，2004(1)．

[5] 甘良才．基于2n+1型素数序列的宽间隔跳频伪随机序列[J]．武汉大学学报，1998(44)．

[6] 束礼宝，宋克柱，王砚方．伪随机数发生器的FPGA实现与研究[J]．电路与系统学报，2003(3)．

[7] http://www2.minitos.com/article/design/info-19735.html．

[8] 杨振海，张国志．随机数生成[J]．数理统计与管理，2006(25)．

[9] 中国IC网．http://www.ic37.com/htm_tech/20##-1/12596_750125.htm．

[10] 张涛，李香平，徐立军．智能控制双通道伪随机信号发生器[J]．仪器仪表学报，2002(4)．

[11] 王瑞胡．伪随机数生成及其在计算机密码安全中的应用[J]．电脑知识与技术，2005(10)．

[12] Von Neumann J . Various technique used in connection with random digits[J]. U. S. Nat. Bur. Stand，Appl.Math. Ser., 1951m, 12．

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 [dyh1]与去年的有改动

第二篇：开题报告(设计类)样式

一、研究目的与意义

电子商务网站是当今信息时代方便人们生活的一伟大创举。电子商务网站给人们生活带来很多的方便，使人们可随时随地买到自己所需的商品。在生活节奏越来越快的今天，人们需要有更多的休息时间，而网上购物正是给人们带来一种轻松，让每个人享受购物的快乐。

电子商务的一种主要模式，是与消费者联系最为紧密的B2C模式，即表示商业机构对消费者的电子商务。这种形式的电子商务一般以网络零售业为主，主要借助于Internet开展在线销售活动。网上商店就是B2C模式中最常见的一种。网上商店是网络世界的虚拟商店，它与传统意义上的商店的本质区别在于选择购物和进行交易时所采用的手段不同。网上商店将产品，服务和信息推销给顾客，而顾客根据自己的需要和喜好选择购买商品。商店将办公器材商品信息和图片通过因特网呈现在消费者的电脑屏幕前。通过网上商店虚拟的逛街购物方式，消费者足不出户即可通过网络选购办公器材等。

在线办公器材销售系统的三大支柱：商品目录、顾客购物车和付款台。好的商品目录可以使顾客通过最简单的方式找到其需要的商品，并可以通过文字说明、图像显示、客户评论等充分了解产品各种信息；商品购物车则衔接商家和个人，客户既可以把他喜欢的商品一个个放到购物车里，也可以从购物车中取出，直到最后付款；前台付款是网络交易的最终环节，也是关键的环节。

本系统采用ASP+Access开发，主要有三个模块：用户管理模块、办公器材销售模块、后台管理模块。用户模块实现了用户注册、登陆、验证身份及用户数据的收集；办公器材销售模块可提供产品的浏览与查询、产品的购买通过购物车实现、可以对所购买的产品进行评价，从而实现了网站与客户之间的交流和沟通；后台管理模块可管理商品分类、现有商品管理、注册用户管理、订单管理、添加新商品、维护购物帮助。系统管理员拥有最高的权限，可以添加下级用户合理的管理后台。

二、国内外研究现状

（一）国内研究现状

在国内，对电子商务网站的研究有着很多杰出的研究成果。程大为研究了电子商务运行的经济规律，并从经济学的角度阐述了电子商务管理理论。黄建康则探讨了企业电子商务管理与战略的原理、内容和方法。大连理工大学杨德礼教授指出了当前值得研究的有关电子商务管理的若干问题：电子商务引发的管理变革研究电子商务的运行环境与保障体系研究；根据电子商务引发的管理变革，研究电子商务环境下管理理论与管理方法的创新以及管理学科发展的有关问题；研究基于电子商务的经济系统描述（建模）分析、评价以及监控问题。有关供应链协同管理的研究，李勇等对供应链管理中的战略协同进行了研究，认为战略协同是对供应链管理中事关全局的重大核心问题的合作与协调，是实施供应链协同管理的重要基础。

这些研究对中国电子商务的推动作用是明显的。中国电子商务在最近几年的发展很迅猛，20##年全国电子商务交易总额达2.17万亿元，比上年度增长90%。中国网络购物发展迅速，20##年6月底，网络购物用户人数达到6329万，半年内增加36.4%。截至20##年12月，电子商务类站点的总体用户覆盖已经从9000万户提升至9800万户。但是整体而言，中国的网络普及率不高，电子商务网站在中国的发展还有很大的空间。

（二）国外研究现状

在国外，Ravi Kalakota等从理论和实践的角度以大量生动的电子商务实践案例指导企业应如何从事电子商务活动；Martin V. Deise等从管理者的角度出发，论述了战略、战术等各个层面的电子商务管理实践操作；Sandeep Krishnamurthy通过对著名公司或成功或失败的电子商务案例研究，帮助现在和未来的管理者借助于整合的商务模型、市场和因特网技术更好地了解电子商务管理过程；Brenda Kiena探讨了企业如何规划和维护网站，从实务的角度研究企业的电子商务管理活动。Ito和Salleh指出供应链各成员间的协同是实现供应链协同管理的关键，并提出了协同供应链系统基于电子黑板的协商问题。R. McIvor等人研究了电子商务对供应链协同管理的支持。 Akkermans和Psul Bogerd等人建立了供应链协同管理的理论模型，侧重研究了非技术因素对实现协同的重要影响。

这些研究使得国外像eBay、Amason等电子商务服务网站利用该国成熟的信用体系和发达的电子交易市场，建立了较完善的网上交易体系。其中，最典型的是eBay采用的Paypal支付工具。Paypal在1999年诞生，20##年被eBay以15亿美元的价格收购，当时，许多人认为这是一个并不划算的买卖。然而，几年后Paypal发展成为盈利能力超过eBay主业的业务。Paypal对全球40多个国家开放，是现在网络上最流行的免费信用卡工具，也是网上支付的一个主要方式。Paypal作为一个网上支付工具，已远远超过网上支付的范畴。

三、本课题实施方案及进程

（一）实施方案

1.可行性研究阶段

从管理可行性、经济可行性、操作可行性三个方面进行研究。本系统可实现用户注册、登陆、验证身份及用户数据的收集、产品的浏览与查询、产品的购买通过购物车实现、可以对所购买的产品进行评价，从而实现了网站与客户之间的交流和沟通。而系统后台管理可以添加后台用户，不同的用户拥有的权限不同。而系统管理员拥有最高的权限，可以添加下级用户更加合理的管理后台。

2. 系统分析阶段

确定对系统的综合要求，分析系统的数据要求，确定系统要完成的功能模块。例如：用户管理模块、办公器材销售模块以及后台管理模块。用户管理模块实现了用户注册、登陆、验证身份及用户数据的收集；办公器材销售模块可提供产品的浏览与查询、产品的购买通过购物车实现、对所购买的产品进行评价，从而实现了网站与客户之间的交流和沟通；后台管理模块可管理商品分类、现有商品管理、注册用户管理、订单管理、添加新商品、维护购物帮助等。

3. 系统设计阶段

   设计出具体地实现所要求的系统的功能模块，根据功能模块编写程序，并确保程序易读、易测试、易修改和便于维护。易读是使设计的系统可读性较强；在软件正式投入使用前要经过软件测试阶段，其根本目的是尽可能多地发现并排除软件中潜藏的错误，最终把一个高质量的软件系统交给用户使用；在软件使用过程中为了满足新的要求或修改错误要不断对软件进行修改维护，使软件系统能在一个相当长的时间内正常运行。

具体编写过程：

第一章 绪论

1.1 研究的目的与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 设计的思路与方法

第二章 相关理论与技术

     2.1 理论基础

     2.2 基本技术

      2.2.1 ASP技术

2.2.2 Macromedia Dreamweaver简介

2.2.3 数据库技术—Access2003

第三章 系统分析

3.1 系统初步调查

3.1.1 需求分析

3.1.2 可行性分析

3.2 系统详细设计

3.2.1 组织结构图

3.2.2 业务流程分析

3.2.3 数据流程分析

第四章 系统设计

4.1 总体设计

4.1.1 系统功能模块概述及分析

4.1.2 系统功能模块设计

4.2 详细设计

4.2.1 代码设计

4.2.2 数据库设计

4.2.3 用户界面设计

第五章 系统实现、调试与测试

5.1 系统的实施

5.1.1 开发环境及工具

5.1.2 系统的运行环境

5.2  系统的调试与测试

结    论

（二）实施进程

毕业设计计划在12周内完成，具体进度如下：

四、参考文献

1.        屈喜龙.ASP+DREAMWEAVER 开发动态网站实例荟萃   机械工业出版社,2006

2.        吴东伟. Dreamweaver网页制作   清华大学出版社,2004

3.        许卫林. VBScript+ASP动态网页制作   中国电力出版社，2002

4.        韩泽坤.ACCESS 行业数据库开发范例应用   中国青年出版社,2007

5.        赛奎春.ACCESS数据库开发实例解析编   机械工业出版社,2007

6.        陈闲.ASP信息化系统建设案例   人民邮电出版社,2005

7.        尚俊杰.网络程序设计ASP   清华大学出版社,2006

8.        浦江.基于ASP技术的Web数据库访问方法   彭城职业大学学报,2006

9.        李严,于亚芳.ASP数据库开发实例解析   机械工业出版社,2005

10.    叶子青.ASP网络开发入门与实践   人民邮电出版社,2008

11.    王珊,萨师煊.数据库系统概论（第四版）  高等教育出版社.2006

12.    孟晓峰．Web数据管理研究综述   计算机研究与发展，2001

13.    严桂兰,刘甲耀．电子商务网站的设计与实现   华侨大学学报(自然科学版),200l

14.    谢山.基于商务社区模式的行业性B2C电子商务平台的设计要点   计算机应用研究，200l

15.    白以恩.计算机网络基础及应用   哈尔滨工业大学出版社,2000

16.    姚国章.中国企业电子商务发展战略   北京大学出版社,2001

17.    李建军,朱海波,张丽霞．电子商务安全中防火墙的体系结构与应用   哈尔滨商业大学学报：自然科学版,2001

18.    HTML 4.01 Specification．http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd     An introduction to electronic commerce ,2004

19.    Gary P Schneider，james T Perry．ElectronicCourse Technology—ITP，2000