10VHDL综合设计实验(大作业)

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1、综合设计：基于PDL的线路编解码实现数字光纤通信系统对线路码型的要求主要是保证传输的透明性，如下图，在电调制光源之前，通常需要对解码或扰码后的二进制码进行线路编码，减小功率谱中的高低频分量，为光接收机提供足够的定时信息，保证定时信息丰富，或能提供一定的冗余码，用于平衡码流、误码监测和公务通信。而接收端进行光电转换后，提取位时钟信号进行判决得到线路编码信号，还需要进行解码还原出原始数字信号。图1-1光发送机的线路编码电路FK4在通信领域应用非常广泛,即将成为硬件设计的主流技术，编解码系统是其最基本的应用之一。希望同学们能珍惜这次历练

2、的机会，独立自主完成该作业，提升自己FPGA分析问题、解决问题的能力，为就业和将来的深造打好基础!＞线路编解码的相关知识mBnEinBlGmBIRnBlH等都是常用的光线路编码，下面分别对其原理和实现方法进行介绍：1）、mBnB线路编解码及其实现方法mBnB码是把输入的二进制原始码流进行分组，每组有m个二进制码，记为称为一个码字，然后把一个码字变换为n个二进制码，记为nB并在同一个时隙内输出。这种码型是把mB变换为nB所以称为mBnE码。其中，m和n都是正整数，①词一般选取rrBnB码有1E2R3B4R5B6R8E9E等等。最简单

3、的mBnB码是1E2B码，即曼彻斯特码，这就是把原码的“0”变换为“01”，把“1”变换为“1CT。因此最大的连“0”和连“1”的数目不会超过两个，例如1001和011Q但是在相同时隙内，传输1比特变为传输2比特，码速提高了1倍（以太网中应用）。设计者应根据最佳线路码特性的原则来选择码表。作为普遍规则，引入“码字数字和”呻来描述码字的均匀性，并以TO的最佳选择来保证线路码的传输特性。所谓“码字数字和”，是在nB码的码字屮，用“一1”代表“CT码,用“+1”代表“1”码，整个码字的代数和即为如整个码字“1”码的数目多于“0’码，则W

4、DS为正；如“CT码的数目多于“1”码，则血6为负；如果“CT码和“1”码的数目相等，则VDS为anB码的选择原则是：尽可能选择阿S最小的码字，禁止使用MDS最大的码字。以3B4B为例，应选择W&0和2的码字，禁止使用W环4的码字。我国低次群光纤通信系统的线路编码没有统一的规范，各企业拥有自己独立的编码规则，而3次群和4次群光纤通信系统最常用的线路码型是5B6BH^OmBnB码是一种分组码，设计者可以根据传输特性的要求确定某种码表。如下下表为一种3B4E码的码表：信号码(3B)线路码(4B)模式1(正组)模式2(负组)码子WDS

5、码子WDS0()001011+20100・210011110+20001-22010010100101030110110001100410010010100105101101001010061100111+21000・271111101+20010・2nBnB线路编码在通信设备中的实现方法通常有两种：一种是采用专门的ASIC设计，另一种是把设计好的码表全部存储到一块只读存储器怪31内而构成，国内设备一般采用这种方法。以3B4E码为例，码表存储编码器的工作原理示于图。首先把设计好的码表存入IPCM内，待变换的信号码流通过串一并变换电

6、路变为3比特一组的码bl、b2b3,并行输岀作为勺地址码，在地址码作用下，IKM根据存储的码表,输出与地址对应的并行4E码，再经过并呻变换电路，读出已变换的4E码流。图中ARC三条线为组别控制控制线，当ADt2时，从AE分别送出控制信号，通过C线决定组别。译码器与编码器基本相同，只是除去组别控制部分。译码时，把送来的已变换的4B信号码流，每4比特并联为一组，作为BRCM的地址，然后读出3B码,再经过并呻变换还原为原来的信号码流。图1-23B4B码的实现原理飞、插入码的编解码及其实现方法插入码是把输入二进制原始码流分成每m比特（m

7、B）—组，然后在每组mB码末尾按一定规律插入一个码，组成mH个码为一组的线路码流。根据插入码的规律，可以分为rrBIC码、rrBlH码和rrBlP码。iiBIC码的编码原理是，把原始码流分成每m比特斶一组，然后在每组mB码的末尾插入1比特补码，这个补码称为C码，所以称为mBIC码。补码插在mB码的末尾，连“CT码和连“1”码的数目最少。C码的作用是引入冗余码，可以进行在线误码率监测；同时改善了“CT码和“1”码的分布，有利于定时提取。mBIC码的结构如图所示，例如：nB码为：100110001101……nBlC码为：1001110

8、100101010••…CmBCmBCmBC图1-4mBIC码的结构mBIH码是mBIC码演变而成的，即在mBIC码中，扣除部分C码，并在相应的码位上插入一个混合码口码），所以称为irBlH码。所插入的H码可以根据不同用途分为三类：第一类是C码，它