HDB3编码器的设计.doc

通信原理课程设计报告HDB3编码器的设计班级:通信05-2班指导教师:冯进玫学号:15号姓名:杜佳静设计日期:2007年11月26日至2007年11月30日第一章HDB3码概述及产生背景现代通信借助于电和光来传输信息,数字终端产生的数字信息是以“1”和“0”两种状态位代表的随机序列,他可以用不同形式的电信号表示,以构造不同形式的数字信号。在一般的数字通信系统中首先将消息变为数字基带信号,称为信源编码,经过调制后进行传输,在接收端先进行解调恢复为基带信号,再进行解码转换为消息。HDB3码是AMI码的改进型,HDB3码又叫三阶高密度双极性码,是基带电信设备之间进行基带传输的主要码型之一。该码具有以下特点:(1) 无直流分量,功率谱密度与AMI码类似。(2) 解决了AMI码长连‘0’且提取信号的困难的问题。(3) 具有内在检错能力。由此可见,HDB3码是一种优良码,目前是广泛应用于基带传输的接口码。在一般的数字通信系统中首先将消息变为数字基带信号,其次,传输码型中应含有定时时钟信息,以利于收端定时时钟的提取,再次,实际传输系统常希望在不中断通信的前提下,能监视误码,如果传输码型有一定的规律性,那么就可以根据这一规律性来检测传输质量,以便做到自动监测,因此,传输码型应具有一定的误码检测能力。HDB3码就是具有误码检测能力的一种码。。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CPLD/FPGA的VHDL语言,在Max+plusⅡ的环境中,实现HDB3数字基带信号的调制、,实现的HDB3基带信号调解器,系统简单、可靠,通过此系统能够方便地将原始信息流转换成HDB3基带信号。:将消息代码变换成AMI码。检查AMI码中是否有连0情况,当有四个或四个以上连0时,将1后的第四个1变成V。当相邻俩个V间有偶数个1时将第一个零变成B,若为奇数则不变;1和B与前一个不为0符号相反,V与前一个不为0符号相同。:HDB3码的译码是编码的逆过程。由编码原理可知,每一个破坏符号V总是与前一个非0符号同极性,因此,从收到的HDB3码序列中容易识别V符号,同时也肯定V符号及其前面的3个符号必是连0符号,于是可恢复成四个连0码然后再将所有的-1变成+1后便得到原消息代码。,而是通过变量的设置将两个功能一起实行。首先判断前面已存在非0符号的极性,用以判断后面非0符号的极性。同时通过变量flag的状态判断前面是否已经插V,若已经插V则再通过变量H的状态判断两个V之间的非0符号的个数,为偶数且后面连续输入4个以上连0时则插B,为奇数时则不插B。若尚未插V则不补B。插V和插B的功能由两个3位移位寄存器的强制输出实现,当不需要插V和B的时候则移位寄存器顺序输出。本设计在实现过程中将插入的V和B根据需要直接由+1和-1表示,省去了其他程序中先插入V和B然后再判断极性的过程。输出部分由两路表示,当aout和bout分别为0和1时表示输出-1,为1和0时表示输出+1,为0和0时表示输出0。将基于VHDL的HDB3编码用在光纤通信系统中作为误码仪测试误码的HDB3转换器,能满足实际测试的需要。且运用基于VHDL的可编程芯片开发技术将相关的信号处理电路进行硬件描述,并用CPLD/FPGA技术实现数字通信系统,不仅可以实现多种数字逻辑功能,而且可大大提高工作效率,减少电路设计的时间和可能发生的错误,同时也可降低开发成本。HDB3码编码器模型如图所示:HDB3码代码输入输输入             插“V”插“B”单/双极性变换图1:。+plusⅡ的环境中进行波形仿真,运行出程序正确,见图2,结果见图3。,运行结果见图4。,运行结果见图5。第3章调试分析此图波形仿真运行结果图,波形的产生程序符合HDB3编码器的编码规则,HDB3码的编码规则如下:将消息代码变换成AMI码;检查AMI码中是否有连0情况,当有四个或四个以上连0时,,若为奇数则不变;1和B与前一个不为0符号相反,V与前一个不为0符号相同。运行所需的程序正确,从而得到正确