数字信源课程设计

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1、武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书1课程设计的目的这次课程设计的任务是完成一个数字通信信源的设计与验证。信源指标要求：信源长度为32位，发出信号前8位为群同步码，后24位为数字信源；信源速率为256bit/s。采用模块化设计方法进行系统设计。最后必须进行系统仿真和硬件设计。通过这次设计主要达到以下目的：(1)加强对通信原理理论知识的理解，了解数字通信的基本过程，熟悉信源的原理以及在通信系统中的作用;(2)在掌握通信电路知识的基础之上，提高模拟与数字电路的设计能力，提高通信电路设计能力，掌握通信电路的调试方

2、法;(3)熟悉掌握与本次设计相关的芯片知识，了解其相关的资料;(4)提高查阅资料的能力。15武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书2理论知识介绍数字通信传输的信号是“离散”或数字的，这使得数字通信系统有许多不同于模拟系统的特点。数字通信系统的基本框图如下：信息源加密器编码器调制器信道解调器译码器解密器受信者噪声源图2.1数字通信系统基本方框图从中可以看出数字通信系统的终端为信息源，在通信系统中具有重要的作用。数字基带信号源广泛应用于各种数字通信场合,用来实现信道的复用,有效传输数字信息。数字信号源是整个数字信

3、号传输系统的发终端,其逻辑功能包括：(1)接收来自信号输入的信息,预设置所传输的信号和信号所伴随的标志;(2)对输入的频率进行分频;(3)对输入的并行信号转换成串行输出信号。由于数字通信系统传输的是一个接一个按节拍传送的数字信号单元，即码元，因而在接收端必须按与发送端相同的节拍进行接收，否则，会因收发节拍不一致而导致接收性能变差。此外，为了表述消息的内容，基带信号都是按消息内容进行编组的，因此，编组的规律在收发之间也必须一致。在数字通信中，称节拍一致为“位同步”，称编组一致为“帧同步”。在时分复用通信系统中，

4、为了正确地传输信息，必须在信息码流中插入一定数量的帧同步码，它可以是一组特定的码组，也可以是特定宽度的脉冲，可以集中插入，也可以分散插入。集中式插入法也称为连贯式插入法，即在每帧数据开头集中插入特定码型的帧同步码组，这种帧同步法只适用于同步通信系统，需要位同步信号才能实现。适合做帧同步码的特殊码组很多，对帧同步码组的要求是它们的自相关函数尽可能尖锐，便于从随机数字信息序列中识别出这些帧同步码组，从而准确定位一帧数据的起始时刻。由于这些特殊码组15武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书是一个非周期序列或有限序列

5、，在求它的自相关函数时，除了在时延j＝0的情况下，序列中的全部元素都参加相关运算外，在j≠0的情况下，序列中只有部分元素参加相关运算，其表示式为通常把这种非周期序列的自相关函数称为局部自相关函数。对同步码组的另一个要求是识别器应该尽量简单。目前，一种常用的帧同步码组是巴克码。本系统产生NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号,信号码速率为256KB,按实际要求,帧结构如图2.2所示,帧长为32位,其中首位无定义,第2位到第8位是帧同步码(7位巴克码1110010),另外24位为3路数据信号,每路8位。图2.2

6、帧结构3信源的设计15武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书本信号源系统由分频器,并行码产生器,多路选择器等几部分组成,其原理方框图如图3.1所示,并行码产生器产生4路并行码,每路八位,其中可将第一路并行码设置为×1110010,作为帧同步码,另外两路为两路数字信息.分频器产生32个时序,这里我们选取晶振频率为4MHZ,经过分频器分频后产生不同频率的信S1,S2,S3,S4,S5,作为多路选择器的地址选通信号,通过八选一选择器后将八位并行码转换为串行码,然后经过四选一选择器将四路串行码转换为一路以32位为周期

7、的串行信号。NRZ晶振分频器并行码产生器八选一八选一八选一八选一四选一图3.1原理方框图3.1分频器在设计中,我们采用单片机80C52，利用其输入输出端口P1和定时/计数器且主要是借助汇编语言程序设计来实现分频的功能。单片机采用内部部振荡的方式，晶体振荡频率为4MHz，其内部振荡接线方式如图3.2所示。其中电容，起稳定振荡频率、快速起振的作用。汇编程序如下：ORG0000HLOOP:MOVP1,#00HNEXT:MOVTMOD,#00HMOVTH1,#0CH15武汉理工大学《通信原理》课程设计说明书MOVTL

8、1,#77HSETBTR1AGA:JBCTF1,SHISJMPAGASHI:INCP1MOVA,P1CJNEA,#20H,NEXTSJMPLOOPEND首先使定时/计数器方式控制寄存器TMOD为#00H，即使定时/计数器1工作在方式0，为定时功能，为13位计数方式。向计数1寄存器的TH1、TL2放入计数初值。将TR1置位，使计数器1启动工作。当到了预置定时时间时，TF1产生中断，P1加一，P1.1、