简易数字信号传输性能分析仪的设计与制作

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1、第31卷第6期黄冈师范学院学报Vol．31No．62011年12月JournalofHuanggangNormalUniversityDec．2011简易数字信号传输性能分析仪的设计与制作袁利才，冯杰(黄冈师范学院物理科学与技术学院，湖北黄州438000)摘要本文提出一种利用FPGA和眼图实现在工程上测量数字信号传输性能的一种方案;重点介绍了其结构、算法原理及具体实现原理;以ALTER公司的EP1C6Q240C8N为核心实现数字信号的编译码，通过三个2阶巴特沃斯低通滤波器和一个伪随机信号发生器用来模拟传输信道，滤波器采用TI

2、的OPA系列作为核心芯片，加法电路采用的是THS4001、整形电路采用的是LM331，利用FPGA产生时钟信号、M序列、伪随机序列和曼彻斯特码，同时它也用于曼彻斯特码同步时钟信号的提取和译码。在本系统中10MHZ的伪随机序列用来模拟实际环境中的噪声。通过该系统将原信号进行编码、传输以及解调得到解调信号。实现了一个简单的数字传输性能分析仪的设计与制作，最终测量正确的眼图，达到预期的效果。关键词FPGA;眼图;滤波器;曼彻斯特码中图分类号TP216文献标识码A文章编号1003-8078(2011)06-0072-03收稿日期20

3、11-10-13doi10．3969/j．issn．1003－8078．2011．06．21作者简介袁利才，男，黄冈师范学院物理科学与技术学院学生．基金项目黄冈师范学院大学生创新项目(SY201025)DesignandconstructionofthesimpledigitalsignaltransmissionperformanceanalyzerYUANLi-cai，FENGJie(CollegeofPhysicsandTechnology，HuanggangNormalUniversity，Huangzhou4380

4、00，Hubei，China)AbstractThearticleproposesanapproachtoimplementthemeasurementofthedigitalsignaltransmissionperformanceontheprojectbyusingFPGAandtheeyepattern，whichmainlyintroducesitsstructure，thealgorithmandthedetailedprincipleoftheimplementation．Encodinganddecoding

5、thedigitalsignalisbasedonEP1C6Q240C8NofALTERcompany．Byusingthree2-or-derButterworthlow-passfiltersandapseudo-randomsignalgeneratortosimulatethetransmissionchannel．ThefiltersuseTI’sOPA842asthecorechips．TheadditioncircuitisTHS4001．TheshapingcircuitusesLM331．Theclocks

6、ignal，Mseries，pseu-do-randomsequenceandManchestercodearegeneratedbyFPGA，it’salsousedtorecoverthesynchronousclocksignalfromManchestercodeanddecodeatthesametime．The10MHZpseudo-randomsequencesimulatestheactualenvironmentnoiseinthesystem．Thesystemcanencodetheoriginalsi

7、gnal，transmititandgetthedemodulatedsignalfinally，whichimplementsthedesignandproductionofasimpledigitaltransmissionperformanceanalyzerandultimatelymeasurethecorrecteyepattern．KeywordsFPGA;eyepattern;filter;ManchesterEncoding2348随着数字化发展时代的到来，FPGA在数字领域已经们的特征多项式f1(x)=1

8、+x+x+x+x;f2(x)=1+成为工程技术的一个重要组成部分，日益增长的应用也x+x4+x5+x12及曼彻斯特编码。使得它成为工程技术的一个新的研究热点，呈现出巨大(2)设计三个低通滤波器，用来模拟传输信道的幅频的市场需求。目前，许多工业部门正在研发高速的FPGA特性;每个滤波器带外衰