伪随机序列应用设计.ppt

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1、伪随机序列应用设计课题内容本课题以DVB-C标准中扰码发生器的实现为例来介绍伪随机序列的应用。传输系统用一个伪随机序列对输入的MPEG-2码流进行扰乱处理。本设计运用Verilog硬件描述语言描述各部分设计，并以QuartusII为开发平台给出综合仿真结果。设计目的DVB-C发射系统结构传输系统首先要用一个PN序列对输入的MPEG-2码流进行随机化处理，使其变为伪随机序列，不但能改善位定时的恢复质量，还可以使信号频谱平滑，使帧同步、自适应同步和自适应时域均衡等系统的性能得到改善。设计任务1.m序列的生成2.每一包的第一个同步字节翻转，随

2、后7个包的同步字节不参与扰码3.输入数据异或m序列输出m序列原理DVB-C系统帧结构DVB-C标准中，每一个MPEG-2帧有188字节，其中第一个字节为同步字节01000111（47H）。每8个MPEG-2数据帧构成一个传输包，经扰码、RS编码后，每个帧长为204字节。扰码器设计方案DVB-C系统中扰码发生器可由15位线性反馈移位寄存器实现，即将输入信号与级数为15级的m序列相异或得到扰码输出。实现DVB-C系统扰码的生成多项式为m序列发生器的15位寄存器的预装载初值为“100101010000000”，当一个脉冲来到时，各级状态便自左

3、向右移至下一级，而第14级与第15级相异或的值作为输出，同时成为第1级的新存数，输出的m序列与输入信号进行异或操作即可得到所需的扰码输出，下一个时钟脉冲到来又继续上述过程。MPEG-2数据帧的同步字节按比特反转，其中第一个同步字节47H反转为B8H。DVB-C系统中m序列发生器输出的第一位应该作用于MPEG-2数据流取反的同步字节（B8H）之后的第一位。为了完成其它同步功能，MPEG-2数据流中后7个数据帧的同步字节不参与扰码，保持不变输出。扰码器的程序流程扰码器的顶层文件其中clk为信号时钟，start表示每一包的第一个同步字节输入，

4、作为一个传输包的起始标志。valid_in为有效信号输入，sync_in为帧同步字节输入，DataIn[7…0]定义为输入信号，DataOut[7…0]为扰码后序列输出，sync_out为帧同步字节输出。仿真结果由仿真波形可以看出，每一包的第一个同步字节01000111（47H）按位取反为10111000(B8H)，之后的非同步字节与m序列异或输出。