基于systemview的hdb3編譯碼器設計

1、通信原理課程設計 學 院: 信息科學與工程學院 班 級: 姓 名: 學 號: 指導老師： 濟 南 大 學2013年12月26日 課 程 設 計 任 務 書課程設計題目：基于systemview的hdb3編譯碼器設計課程設計內(nèi)容與要求：要求：（1）基于systemview軟件實現(xiàn)；（2）實現(xiàn)hdb3編碼器電路；（3）實現(xiàn)hdb3譯碼器電路；（4）考慮實現(xiàn)位同步電路；（5）觀察輸出信號的眼圖，得出誤碼率-信噪比曲線；（6）分別選擇不同特性信道時考察誤碼率-信噪比曲線。一: 總體介紹1.1 研究背景 systemview是一種電子仿真工具。它是一個信號級的系統(tǒng)仿真軟件，主要用于電路與通信系統(tǒng)的設計和

2、仿真，是一個強有力的動態(tài)系統(tǒng)分析工具，能滿足從數(shù)字信號處理，濾波器設計，直到復雜的通信系統(tǒng)等不同層次的設計，仿真要求。此外systemview具有良好的交互界面，簡單易學，通過分析窗口和示波器模擬等方法，提供了一個可視的仿真過程。本文主要闡述了如何利用systemview設計hdb3編譯碼系統(tǒng)。通過仿真設計電路，分析電路仿真結果，為最終硬件實現(xiàn)提供理論依據(jù)。此外該軟件支持外部數(shù)據(jù)的輸入和輸出，支持用戶自己編寫代碼(c/c)，兼容matlab軟件。同時，提供了與硬件設計工具的接口，給使用者提供了很大的便利。1.2 hdb3碼介紹 在生活中，我們得到的大多是低頻信號或直流信號，但是，在含有直流分量

3、和較豐富低頻分量的單極性基帶信號波形不適合在普通的信道中傳輸，因為一般的信道的低頻傳輸特性差容易受噪聲的干擾，可能造成信號嚴重畸變，甚至可能被噪聲完全淹沒而分不出信號，因此有必要對傳輸?shù)男盘栠M行編碼，而經(jīng)過信道編碼后的傳輸碼卻具有較強的波形抗干擾性。我們比較常用的編碼規(guī)則有hdb3和ami編碼。hdb3碼的全稱是3階高密度雙極性碼，它是ami碼的一種改進型， 其目的是為了保持ami碼的優(yōu)點而克服其缺點， 使連“0”個數(shù)不超過3個。其編碼規(guī)則如下： （1） 當信碼的連“0”個數(shù)不超過3時，仍按ami碼的規(guī)則編，即傳號極性交替； （2）當連“0”個數(shù)超過3時，則將第4個“0”改為非“0”脈沖，記為

4、+v或-v，稱之為破壞脈沖。相鄰v碼的極性必須交替出現(xiàn)，以確保編好的碼中無直流； （3）為了便于識別， v碼的極性應與其前一個非“0”脈沖的極性相同，否則，將四連“0”的第一個“0”更改為與該破壞脈沖相同極性的脈沖，并記為+b或-b；（4） 破壞脈沖之后的傳號碼極性也要交替。 例如： 代 碼： 1000 0 1000 0 1 1 000 0 l 1ami 碼： -1000 0 +1000 0 -1 +1 000 0 -1 +1hdb3碼： -1000 -v +1000 +v -1 +1 -b00 -v +1 -1其中的v脈沖和b脈沖與1脈沖波形相同，用v或b符號的目的是為了示意是將原信碼的“0

5、”變換成“1”碼。 雖然hdb3碼的編碼規(guī)則比較復雜，但譯碼卻比較簡單。 從上述原理看出，每一個破壞符號v總是與前一非0符號同極性(包括b在內(nèi))。這就是說，從收到的符號序列中可以容易地找到破壞點v，于是也斷定v符號及其前面的3個符號必是連0符號，從而恢復4個連0碼，再將所有-1變成+1后便得到原消息代碼。hdb3碼保持了ami碼的優(yōu)點外，還將連“0”碼限制在3個以內(nèi)，故有利于定時信號的提取。二:框架原理圖2 總原理框圖2.1 hdb3編碼圖2.1hdb3編碼方框圖2.2 hdb3譯碼hdb3編譯碼器雙一單變 換hdb3inbsin+houthoutnrz圖2.2hdb3譯碼方框圖2.3 位同步

6、信號提取帶通限幅放大鎖相環(huán)bsr圖2.3位同步信號提取方框圖三:systemview仿真和結果波形3.1、hdb3編譯碼波形一： 編碼輸出：3.2、位同步單元微分以后的信號 ： 整流后的信號：濾波以后的信號：位同步信號：3.3輸出眼圖和誤碼率信噪比曲線 四：設計感想由于時間倉促，對軟件使用不熟悉，理論基礎不扎實等原因，我覺得設計過程中存在一些明顯的缺憾，比如眼圖和誤碼率信噪比曲線的繪制，比如實際電路圖的繪制。另外要設計本次課題，首先得弄清楚許多相關的概念。這對于通信原理學得一般的我，有些難度。在具體的設計中又復習了以前學習的一些模擬軟件的使用，畫圖用到了matlab和altium designer。仿真如system view等仿真軟件的使用。在使用system view雖然覺得很不順手，但實踐后，有比較大的收獲。通過這次設計，基本掌握了hdb3編碼的原理，學會了使用仿真軟件 systemview（通信系統(tǒng)的動態(tài)仿真軟件），并學會通過應用軟件仿真來實現(xiàn)各種通信系統(tǒng)的設計，對以后的學習和工作都起到了一定的作用。總體來說，在摸索該如何設計電路使之實現(xiàn)所需功能的過程中，特別有趣，培養(yǎng)了我的設計思維。在讓我體會到了設計電路