亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于FPGA 的HDB4 設(shè)計與實現(xiàn)

        2023-12-31 10:31:52王善斌孟慶志
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2023年36期
        關(guān)鍵詞:譯碼寄存器移位

        王善斌,孟慶志

        (山東理工大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東淄博 255200)

        在實際的數(shù)字基帶通信系統(tǒng)中,為了減少碼間串?dāng)_和噪聲干擾使信息能夠在基帶中順利傳輸,一般將不歸零碼(NRZ)信號編碼成適合基帶傳輸?shù)拇a元信號。由于噪聲干擾和其他原因,如取果在接收的數(shù)字序列中出現(xiàn)較長的連零,便可能導(dǎo)致定時信息的消失,使正常的數(shù)據(jù)接收失效,這是數(shù)字通信系統(tǒng)不能容忍的。在傳輸碼的選擇中,常常需要設(shè)計出滿足信道各種特性的碼型,其中,HDB3編碼因為其優(yōu)點較多且改進(jìn)了AMI編碼關(guān)于“連零”問題而成為常見的碼型之一。HDB3的編碼規(guī)則變化在當(dāng)檢測到4個連零時,會加入破壞字節(jié)。但編碼后連零數(shù)只有3個,導(dǎo)致編碼效率和傳輸效率過低。本文基于此,旨在通過FPGA設(shè)計出一種HDB4的編碼,增加了對零的“容忍度”,增加了編碼和傳輸?shù)男?。HDB4具有如下特點:①不含直流,且低頻分量少;②具有豐富的定時信息,利于提取定時信號;③功率譜主瓣寬度變小,提高了頻帶利用率;④具有檢錯能力;⑤編譯碼簡單,傳輸時延小等。

        1 HDB4 編碼模塊設(shè)計

        1.1 HDB4 編碼設(shè)計原理

        HDB4 的基本原理同HDB3 基本一樣,數(shù)據(jù)“1”正負(fù)交替,當(dāng)檢測到連零狀態(tài)后,插入破壞節(jié),其整體數(shù)據(jù)“V”碼單獨交替,“1”碼和“B”碼交替。HDB4 碼的編碼規(guī)則為:①取代。當(dāng)信息遇到5 個連“0”二進(jìn)制信息碼用取代節(jié)“0000V”或“B000V”代替。取代的原則:簡記為“V 奇數(shù)V”,即2 個“V”碼之間“1”碼的個數(shù)為奇數(shù)。②加符號。“V”碼與前一非零碼相同,其他相反。③畫波形。HDB4 碼波形的占空比為0.5。

        HDB4 的編碼主要分為三大模塊,插入“V”碼模塊,負(fù)責(zé)“V”碼的插入,并將信號進(jìn)行“拓展”,1 位數(shù)據(jù)變?yōu)? 位數(shù)據(jù);插入“B”碼模塊,對數(shù)據(jù)“1”進(jìn)行計數(shù),通過奇偶來判斷是否需要插入“B”碼,并在合適的時候插入;極性變換模塊,將傳輸過來的信號進(jìn)行類AMI編碼。HDB4 設(shè)計的總體框架如圖1 所示。

        圖1 HDB4 框架

        1.2 插入“V”碼

        插入“V”碼是數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谝徊竭^程。其基本設(shè)計流程如圖2 所示。

        圖2 插入“V”碼流程

        輸入數(shù)字信號后,根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)分別執(zhí)行不同的程序。當(dāng)輸入為“1”時,令輸出為“01”,并將檢測連零數(shù)的計數(shù)器歸零。如果輸入為“0”時,則同時執(zhí)行計數(shù)器加1 操作和計數(shù)器的判斷操作,當(dāng)檢測到計數(shù)器計數(shù)為4 時,此時已經(jīng)輸入為第五個零,將第五個數(shù)據(jù)輸入為零的輸出設(shè)為11,并將計數(shù)器清零,其他情況則輸出00。

        經(jīng)過此模塊的數(shù)據(jù)比原數(shù)據(jù)均多一位,數(shù)字信息0 對應(yīng)著00 和代表“V”碼的11,數(shù)字信息1 對應(yīng)著01。

        1.3 插入“B”碼

        插入“B”碼是數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡诙竭^程。其基本設(shè)計流程如圖3 所示。

        圖3 插入“B”碼流程

        這里采用5 位移位寄存器是根據(jù)HDB3 碼編碼規(guī)則的特點決定的,經(jīng)插“V”后,連零串中的第5 個“0”變成“V”碼,代碼中的連零個數(shù)最多是4 個,而插入“B”碼的操作是把在由“0”碼變成“V”碼之前的第一個非零碼之后的“0”變換成“B”碼,由此可見,得整個過程中信息數(shù)一定不超過5 個“0”,因此只需要5 個一位寄存器就可以通過輸入狀態(tài)來決定是否應(yīng)插入“B”碼。將信息代碼中輸出的信號一位一位地放進(jìn)自己定義好的移位寄存器中,接下來進(jìn)行判斷:如果輸入的是“00”,則自己設(shè)的判偶寄存器count 保持不變,5 個移位寄存器正常往后存信號;如果輸入的是“01”,則判偶寄存器count 加1,5 個移位寄存器正常往后存信號;如果輸入的是“11”,判斷是否為第一個“11”輸入,如果是,則將標(biāo)志寄存器firstv 置為1,5 個移位寄存器正常往后存信號,如果不是,則判斷判偶寄存器count 是否為偶數(shù),如果不是,則將判偶寄存器count 置0,5 個移位寄存器正常往后存信號,否則,將這5 位移位寄存器的最低位寄存器賦值為“10”(這里面的“00”代表0,“01”代表“1”,“11”代表“V”)。

        1.4 極性變換

        將信號雙極性變換是數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谌竭^程。其基本設(shè)計流程如圖4 所示。

        圖4 雙極性變換流程

        將插“B”碼后的信號一位一位輸入進(jìn)去,判斷是否為“01”或“10”碼,如果是則判斷標(biāo)志位flag1b 是否為1,如果是,則輸出“01”并且將flag_b 置0,若不是,則輸出“10”,并將flag_b 置1;如果判斷不是“01”或“10”碼,則判斷輸入是否為“11”,如果不是則輸出“00”,保持標(biāo)志位flag 不變,如果是,則判斷flag_v 是否為1,不是則輸出“01”,是則輸出“10”(此輸出中的“10”代表正電平,“01”代表負(fù)電平,“00”代表零電平)。

        2 HDB4 譯碼模塊設(shè)計

        2.1 譯碼器的設(shè)計原理

        HDB4 的譯碼原理主要為發(fā)現(xiàn)取代節(jié)然后把取代節(jié)替換為5 個連零。其具體實現(xiàn)如下:在接收端收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過移位寄存器分別與寄存器A(存儲“10000V”)和寄存器B(存儲“B000V”)相異或,結(jié)果為零把“10000V”改成“100000”、把“B000V”改成“00000”輸出。異或結(jié)果不為零正常輸出。其譯碼原理方框圖如圖5 所示。在FPGA 收到已經(jīng)譯好的HDB3 碼(雙相碼)后,根據(jù)是否為“XX 00 00 00 00 XX”或“ XX 00 00 00 XX ”的碼型來進(jìn)行扣“V”扣“B”的操作,最后在輸出時將雙相碼轉(zhuǎn)換為0 和1 碼輸出出去,方框圖如圖5 所示。流程圖如圖6 所示。

        圖5 譯碼器設(shè)計方框圖

        圖6 譯碼器設(shè)計流程圖

        2.2 譯碼器相關(guān)主要代碼分析

        if((data [9:0]==10'b0100000001)||(data [9:0]==10'b1100000011))

        begin

        data[1:0]〈=messagein;

        //messagein 為輸入雙相碼信息

        data[3:2]〈=2'b00;

        data[5:4]〈=data[3:2];

        data[7:6]〈=data[5:4];

        data[9:8]〈=data[7:6];

        data[11:10]〈=2'b00;

        end//對B000V 碼型進(jìn)行扣B 扣V 操作

        if((data[11:0]==12'b010000000001)||(data[11:0]==12'b110000000011))

        begin

        data[1

        :0]〈=messagein;

        data[3:2]〈=2'b00;

        data[5:4]〈=data[3:2];

        data[7:6]〈=data[5:4];

        data[9:8]〈=data[7:6];

        data[11:10]〈=data[9:8];

        end//對10000V 碼型進(jìn)行扣V 操作

        case(data[11:10])

        2'b00:begin temp〈=1'b0; end

        2'b01,2'b11:begin temp〈=1'b1; end

        default:begin temp〈=1'bz; end

        endcase

        //將寄存器高兩位轉(zhuǎn)換成0 碼或1 碼并輸出

        3 FPGA 總體設(shè)計與仿真結(jié)果

        3.1 FPGA 的總體設(shè)計

        HDB4 編碼原理RTL 框圖如圖7 所示,輸入為一位的消息信號、時鐘信號以及復(fù)位信號,經(jīng)插V 模塊、插B 模塊、雙極性變換模塊以及譯碼模塊這4 個模塊后輸出一位的譯碼信號。

        圖7 HDB4 編碼原理RTL 框圖

        3.2 HDB4 編譯碼模塊仿真分析

        下面對該HDB4 模塊進(jìn)行仿真驗證,仿真時鐘設(shè)置為32 MHz,先進(jìn)行復(fù)位再開始進(jìn)行消息的傳輸,傳輸是在時鐘的每個上升沿進(jìn)行的(也就意味著一個時鐘發(fā)送一個消息)。在總模塊開始時,輸入信息為“1000010000110000000011”,圖8 中,第一行為時鐘信號;第二行為復(fù)位信號;第三行為消息信號;第四行為插V 后的信號;第五行為插B 后的信號;第六行為雙極性變換后的信號;第七行為譯碼后的信號。

        圖8 綜合模塊仿真圖

        4 結(jié)論

        本文所設(shè)計的HDB4 編碼模塊簡單易懂,在數(shù)字處理上利用FPGA 相較于單片機具有很高的靈活性,其可以集成到不同的通信系統(tǒng)中,提高系統(tǒng)設(shè)計的速度。

        在本次設(shè)計之中也有一些需要注意的地方,比如寫仿真文件在時鐘信號最開始的時候一定要設(shè)置為1,否則將會在復(fù)位結(jié)束時比正常情況多發(fā)一個時鐘的信息導(dǎo)致消息錯亂;在譯碼傳輸數(shù)據(jù)時如果要對數(shù)據(jù)進(jìn)行改動的話要直接對該寄存器的傳輸數(shù)據(jù)對象的寄存器進(jìn)行改動,否則時序會錯位,導(dǎo)致譯碼錯誤。

        猜你喜歡
        譯碼寄存器移位
        基于校正搜索寬度的極化碼譯碼算法研究
        Lite寄存器模型的設(shè)計與實現(xiàn)
        再生核移位勒讓德基函數(shù)法求解分?jǐn)?shù)階微分方程
        大型總段船塢建造、移位、定位工藝技術(shù)
        Σ(X)上權(quán)移位算子的不變分布混沌性
        分簇結(jié)構(gòu)向量寄存器分配策略研究*
        從霍爾的編碼譯碼理論看彈幕的譯碼
        新聞傳播(2016年3期)2016-07-12 12:55:27
        多指離斷手指移位再植拇指25例
        LDPC 碼改進(jìn)高速譯碼算法
        遙測遙控(2015年2期)2015-04-23 08:15:19
        基于概率裁剪的球形譯碼算法
        伊人久久大香线蕉在观看| 成人性生交大片免费入口| 色综合天天综合欧美综合| 亚洲欧美日韩成人高清在线一区| 精品亚洲欧美无人区乱码| 日韩在线视精品在亚洲| 国产一级黄色性生活片| 国内嫩模自拍偷拍视频| 少妇愉情理伦片丰满丰满| 好日子在线观看视频大全免费动漫 | 亚洲精品岛国av一区二区| 妺妺窝人体色www婷婷| 97人妻碰碰视频免费上线| 夜夜被公侵犯的美人妻| 日本高清不卡一区二区三区| 精华国产一区二区三区| 国产激情视频在线观看的| 国产精品美女久久久久 | 中文字幕人妻av一区二区| 蜜桃视频在线看一区二区三区| 久久久久无码精品国产app| 久久久噜噜噜久久中文字幕色伊伊| 日日噜噜夜夜狠狠久久av| 国产美女高潮流白浆视频| 日韩视频在线观看| 人妻av中文字幕无码专区| 99re6久精品国产首页| 日韩一级精品亚洲一区二区精品| 精品日韩一级免费视频| 精品久久香蕉国产线看观看亚洲| 老熟女多次高潮露脸视频| 99精品国产av一区二区| 99久久国产精品免费热| 无码国内精品久久人妻| 97人妻熟女成人免费视频| 女同成片av免费观看| 亚洲av第一区国产精品| 色综合av综合无码综合网站| 综合三区后入内射国产馆 | 精品女同一区二区三区亚洲| 亚洲av高清一区二区三|