hdb3编码器的设计

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1、湖南文理学院课程设计报告课程名称：ＨＤＢ３编码器设计系部：电气与信息工程学院专业班级：　　　　　　学生姓名：　　　　指导教师：　　　　完成时间：　　　　　　　　报告成绩：评阅意见：评阅教师日期目录目录1一、系统设计21.1课题目标及总体方案21.2HDB3码简介31.2.1数字基带信号31.2.2NRZ，AMI，HDB3码之间的对应关系31.2.3HDB3码的编码规则4二、软件模块设计52.1QuartusⅡ简介52.2整体系统实现方法52.3插“V”模块的实现62.4插“B”模块的实现72.5单双

2、极性变换模块的实现8三、实验结果及讨论10四、心得体会11五、参考文献12六、附录136.1实验源程序及注释13一、系统设计1.1课题目标及总体方案数字基带信号的传输是数字通信系统的重要组成部分。在数字通信中，有些场合可不经过载波调制和解调过程，而对基带信号进行直接传输。采用AMI码的信号交替反转，有可能出现四连零现象，这不利于接收端的定时信号提取。而HDB3码因其无直流成份、低频成份少和连0个数最多不超过三个等特点，而对定时信号的恢复十分有利。针对数字基带传输系统中HDB3信号的特点，采用基于CP

3、LD／FPGA的VerilogHDL语言，在QuartusⅡ的环境中，实现HDB3数字基带信号的编码器设计。总体设计流程图如下图1：仿真不通过回顾VerilogHDL语言设计分析HDB3码编码器功能确定设计方案应用VHDL进行编程对系统仿真测试、选择合适芯片并定义管脚系统功能的硬件测试调试达到要求、完成设计图1总体设计流程图1.2HDB3码简介1.2.1数字基带信号数字基带信号的传输是数字通信系统的重要组成部分之一。在数字通信中，有些场合可不经过载波调制和解调过程，而对基带信号进行直接传输。为使基带

4、信号能适合在基带信道中传输，通常要经过基带信号变化，这种变化过程事实上就是编码过程。于是，出现了各种各样常用码型。不同码型有不同的特点和不同的用途。作为传输用的基带信号归纳起来有如下要求：1希望将原始信息符号编制成适合与传输用的码型；2对所选码型的电波形，希望它适宜在信道中传输。可进行基带传输的码型较多。1、AMI码AMI码称为传号交替反转码。其编码规则为代码中的0仍为传输码0，而把代码中1交替地变化为传输码的+1-1+1-1，、、、。举例如下。消息代码：01110010、、、AMI码：0+1-1+

5、100-10、、、或0-1+1-100+10、、、AMI码的特点：（1）无直流成分且低频成分很小，因而在信道传输中不易造成信号失真。（2）编码电路简单，便于观察误码状况。（3）由于它可能出现长的连0串，因而不利于接受端的定时信号的提取。2、HDB3码这种码型在数字通信中用得很多，HDB3码是AMI码的改进型，称为三阶高密度双极性码。它克服了AMI码的长连0传现象。1.2.2NRZ，AMI，HDB3码之间的对应关系假设信息码为0000011000010000，对应的NRZ码、AMI码，HDB3码如下图

6、2所示。图2HDB3波形图1.2.3HDB3码的编码规则HDB3码的编码规则：（1）将消息代码变换成AMI码；（2）检查AMI码中的连0情况，当无4个以上的连0传时，则保持AMI的形式不变；若出现4个或4个以上连0时，则将1后的第4个0变为与前一非0符号（+1或-1）同极性的符号，用V表示（+1记为+V，-1记为-V（3）检查相邻V符号间的非0符号的个数是否为偶数，若为偶数，则再将当前的V符号的前一非0符号后的第1个0变为+B或-B符号，且B的极性与前一非0符号的极性相反，并使后面的非0符号从V符号

7、开始再交替变化。举例如下：代码101011000001100001HDB3码+10-10+1-1000-10+1-1+100+1-1V、B-V+B+VHDB3码的特点如下：（1）基带信号无直流成分，且只有很小的低频成分；（2）连0串符号最多只有3个，利于定时信息的提取；（3）不受信源统计特性的影响。二、软件模块设计2.1QuartusⅡ简介QuartusII是Altera公司的综合性PLD/FPGA开发软件，支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（AlteraHardwareDesc

8、riptionLanguage）等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。　　QuartusII可以在XP、Linux以及Unix上使用，除了可以使用Tcl脚本完成设计流程外，提供了完善的用户图形界面设计方式。具有运行速度快，界面统一，功能集中，易学易用等特点。　　QuartusII支持Altera的IP核，包含了LPM/MegaFunction宏功能模块库，使用户可以充分利用成熟的模块，简化了设计的复杂性、加快