天津大学 课程设计任务书 2012 —2013 学年第 1 学期 电子与信息工程系电子信息工程专业 课程设计名称： EDA技术及应用 设计题目：通信编解码器设计 完成期限：自 2013 年 1月 4 日至 2013 年 1 月 10 日共 1 周 一．课程设计依据 在掌握常用数字电路原理和技术的基础上，利用EDA技术和硬件描述语言，EDA开发软件（Quartus Ⅱ）和硬件开发平台（达盛试验箱CycloneⅡFPGA）进行初步数字系统设计。 二．课程设计内容 采用状态机结构设计简易串行数据编码器，实现NRZ码转换为差分码，双相码和曼彻斯特码功能，串行数据速率为9600bit/s，扩展设计：超采样，频率1MHz实现数据实现960bit/s传输。要求通过仿真验证。 三．课程设计要求 1.要求独立完成设计任务。 2.课程设计说明书封面格式要求见《天津城市建设学院课程设计教学工作规范》附表1 3.课程设计的说明书要求简洁、通顺，计算正确，图纸表达内容完整、清楚、规范。 4.测试要求：根据题目的特点，采用相应的时序仿真或者在实验系统上观察结果。 5.课设说明书要求： 1)说明题目的设计原理和思路、采用方法及设计流程。 2)系统框图、VHDL语言设计清单或原理图。 3)对各子模块的功能以及各子模块之间的关系作较详细的描述。 4)详细说明调试方法和调试过程。 5)说明测试结果：仿真时序图和结果显示图。并对其进行说明和分析。 指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 批准日期： 2012年 12 月 22 日
目录 第一章通信解码器概述 (1) 1.1 几种码的介绍 (1) 1.1.1 NRZ码 (1) 1.1.2 差分码 (1) 1.1.3 曼彻斯特码(又称双相码) (1) 1.2 总体方案概述 (2) 1.3 用状态机设计差分码编码器 (2) 1.3.1 状态机简介 (2) 1.3.2 对编码器的设计 (3) 1.4 曼彻斯特码模块程序 (3) 第二章转码器的设计与仿真 (6) 2.1 功能描述 (6) 2.2 差分码源程序（基于Verilog HDL语言） (6) 2.3 功能模块的仿真 (7) 2.4 曼彻斯特码源程序（基于Verilog HDL） (8) 2.5 功能模块仿真 (10) 第三章转码器的综合及硬件验证 (11) 3.1 转码器码的综合 (11) 3.1.1 曼彻斯特码转码器 (11) 3.1.2 差分码转码器 (11) 3.2 图形文件 (11) 第四章转码器的设计总结 (12) 4.1 设计调试 (12) 4.2 设计心得 (12) 参考文献 (13)
东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程院 电子线路课程设计 具有数显的数码转换电路（8421码—余3循环码）
课程设计任务书 专业：通信工程学号：4101015 学生姓名：吴玉新 设计题目：具有数显的码制转换电路8421码—余3循环码一、设计实验条件 高频实验室 二、设计任务及要求 1. 要求输入为8421码。输出为余三循环码 2. 输出要具有数显功能 三、设计报告的内容 1.前言 数字电路课程设计是继“数字电路”课后开出的实践环节课程其目的是训练学生综合运用学过的数字电路的基本知识独立设计比较复杂的数字电路能力。设计建立在硬件和软件两个平台的基础上。硬件平台是可编程逻辑器件所选器件可保存在一片芯片上设计出题目要求的数字电路。软件平台是multisim通过课程设计学生要掌握使用EDA电子设计自动化工具设计数字电路的方法包括设计输入便宜软件仿真下载及硬件仿真等全过程。数字电路课程设计在于更好的让学生掌握这门课程并且了解其实用性知道该门课程和我们的生活息息相关并且培养学生的动手能力让学生对该门课程产生浓厚的兴趣。 2.设计内容及其分析 （1）方案一 1.设计思路 设计8421转余三循环码主要是考虑怎样找到二者之间的联系。列出真值表后，根据值为1的那些项列出表达式，用最小项之和表示。然后根据卡诺图进行
化简，得出最简表达式。最后根据表达式，在Multisim上画图仿真，用灯的灭（表示0）和亮（表示1）来表示码制的转换。即可得到8421码对余三循环码的转换。 真值表： 表1 8421转余三循环码真值表 根据真值表得出表达式： X4=A——C X3=B——C——+ A——BCD+A——B——D—— X2=A B——C——D——+A——B+A——C+A——D X1=A B——C——+A——BD+A——BC 根据表达式画出逻辑电路图：
高清编解码器测试说明 测试时间：10.26-11.6 本次测试联系了NTT、汤姆逊、tandberg和哈雷四家编、解码器厂家。在测试限定期限内，NTT公司送测一台支持MPEG2和H.264 格式高清编码器HVE9100 设备。汤姆逊公司送测一台支持MPEG2和H.264 格式高清解码器RD3000设备。Tandberg 和哈雷公司未参加测试。 本次测试信源是由传输部提供千兆光纤信号，其中包含三路MPEG2高清信源。信源经过千兆交换机将光信号转为电信号送入高清解码器。 汤姆逊高清解码器设备支持MPEG2和H.264两种格式高清信源的解码，操作简便并且解码配置自适应。经过测试，该产品能够满足我方技术要求。
NTT高清编码器设备支持MPEG2和H.264两种格式高清信源的编码。通过测试，该产品基本能够满足我方技术要求，
注：本次测试配合收录系统一并测试，MPEG2格式编码输出的节目经过收录-编辑-转码-VOD播出整个流程测试通过。H.264格式编码输出的节目经过收录-VOD播出失败。
4.7高清编码器技术要求 1)投标人提供的编码器必须符合以下标准： ●视频编码标准符合MPEG4-AVC和 MPEG-2标准 ●音频编码标准符合MPEG-1LayerII, Dolby Digital(AC3) 2.0/Dolby Digital(AC3)5.1, AAC LC或 HE2.0和5.1 2)编码器视频编码格式支持HD MPEG-2 4:2:0 MP@HL，音频支持MPEG-1 LayeⅡ编码，音 频编码模式single/dual/ stereo可选。 3)编码器视频编码格式支持H.264 HP@4.0/4.2(High profile, Level 4.2/4.0)， MP@3.0(Main profile, Level 3.0) ，BP(Baseline profile) 。音频支持MPEG-1 Layer Ⅱ编码，音频编码模式single/dual/ stereo可选。 4)单块编码卡可支持两路高/标清信号编码。 5)编码器必须支持SD-SDI、HD-SDI和SD Composite（标清复合）视频信号输入。 6)编码器必须支持数字AES/EBU及SDI嵌入式音频两种方式的音频输入。 7)编码器每路编码节目其输出码率应在2.0M-30Mbps范围可调。 8)编码器可独立对视音频码率分别进行调整。 9)编码器必须支持IP输出，IP输出应支持UDP/RTP协议。 10)编码器必须支持对节目号及其视频音频PID进行调整 11)编码器支持GOP结构（I,IBP,IBBP）的调整，GOP长度可调，支持自适应GOP长度，open GOP和closed GOP可选。 12)音频采样率支持48KHz,音频码率64K至384K可调。 13)编码器应支持对输入视频的预处理，包括滤波、降噪等功能（如需要单独授权，请注明）。 14)编码器应支持SNMP协议，有以太网网管接口，并免费提供设备的SNMP MIB库。*3.14 编 码器输入-输出可灵活联接设置，同一输入内容可同时编码输出多种（多屏）码流（频道）: 可变分辨率、帧频、和带宽。 15)投标人须承诺免费提供今后的软件升级服务。 16)接口配置：ASI输出，IP输出，百兆以太网管理口。 17)单机MTBF不低于74000小时。 18)向下兼容标清 19)双电源冗余
****************** 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2014年秋季学期 计算机通信课程设计 题目：（7,3）循环码编译码软件设计 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师： 成绩：
摘要 随着计算机通信的日益发展,传输数据的场合越来越多。串行数据的差错检验是保证数据传输正确的必要手段,而循环码是差错码中最常用的一种编码。 循环码是线性分组码中最重要的一种子类,它除了具有分组码的线性外,还具有循环性,其码字结构一般用符号(n,k)表示,其中,n是该码组中的码元数,k是信息码元位数,r=n-k是监督码元位数。循环码具有许多特殊的代数性质,这些性质有助于按照要求的纠错能力系统地构造这类码,能简化译码算法,并且目前发现的大部分线性码与循环码有密切关系。已有循环码编译码系统大多以标准逻辑器件(如中小规模TTL系列、CMOS系列)按传统数字系统设计方法设计而成,其主要缺点是逻辑规模小、功耗大、可靠性低。随着大规模、超大规模集成电路的发展,以及电子设计自动化水平的提高,这种制约正在被逐渐消除。 本文通过C 语言平台运行所编写的程序，观察了在输入信息码情况下输出对应的编码结果以及相反的译码功能。通过多组的对比验证了该(7,4)循环码的编译码程序的正确性。最后，在程序运行的过程中进步分析循环码的编译码原理，并通过比较仿真模型与理论计算的性能，证明了仿真模型的可行性。 关键词：循环码；编码；译码；程序仿真
目录 前言 (1) 1、目的及意义 (2) 2、设计原理 (3) 2.1循环码的介绍 (3) 2.1.1循环码的定义 (3) 2.1.2循环码的特点 (3) 2.1.3循环码的多项式表示 (4) 2.1.4（n,k）循环码的生成多项式 (4) 2.1.5循环码的生成矩阵和一致校验矩阵 (6) 2.2循环码编码原理 (8) 2.2.1多项式除法电路 (8) 2.3循环码译码原理 (9) 3、设计结果及分析 (11) 3.1程序运行结果 (11) 3.2运行结果理论分析 (14) 3.3软件可行性分析 (15) 4、总结 (16) 附录 (17) 参考文献 (22)
芯片厂商如何改变视频监控行业() 随着中国安防市场近年来的迅速增长，芯片市场也随之得到了强劲发展。安防行业的需求逐渐明确，芯片厂家开始关注并主动去推广安防这个潜力巨大的市场。安防行业的发展吸引了越来越多的芯片厂商加入，成为继工业自动化、消费电子、电话机等领域之后一个新的利润角逐场。 然而，表象背后，是否会续写电脑行业的悲哀，频频受制于英特尔？“狼来了”的口号是否会在安防行业响起？值得我们欣慰的是，安防行业产品种类繁多，应用情况又各不相同，这也就决定了芯片厂商还没有能力“一手遮天”。 未来，将会有越来越多的芯片厂商将目光投向芯片，致力于提高集成度，引入先进工艺，降低系统成本，改善系统性能以增强市场竞争力。为下游用户带来更多价值，从而推动产业向更深、更广的范围发展。 目前，中国已成为全球最大的安防市场。中国安防产值从十年前两百多亿元增长到目前的两千亿元，安防各类产品、系统、解决方案的应用层出不穷，安防市场出现难得的“百花齐放”的景象。然而，繁华背后却隐藏着些许担忧。核心技术的缺失，阻碍了中国安防技术源动力的蓬勃发展，成为中国安防市场向高端科技领域进军的掣肘。那么，是谁在禁锢着安防技术？谁又在影响和改变着安防呢？毋庸置疑，芯片决定着安防技术的级别。 随着“平安城市”、“北京奥运”等重大项目的带动，中国视频监控市场呈现迅猛发展的态势，以年均的速度傲视整个安防市场。视频监控市场需求的不断增长，除了引起安防监控设备厂商的关注，同样也引起了视频监控核心器件——芯片生产商的广泛关注。作为安防产品的上游核心客户，芯片厂商“跺一跺脚”就会直接影响着安防设备生产商们的生死存亡。、、、等一大批国际半导体企业将目光投向中国安防市场，量身打造一些符合中国安防市场使用的芯片，对推动中国安防市场的蓬勃发展起到了一定积极的作用。另外，像中国台湾和中国大陆的一些芯片商也纷纷拿出“看家本领”，进一步推动了中国安防市场的发展。海思、中星微、升迈、映佳等纷纷涉足视频监控处理芯片领域。 芯片厂商发力视频监控市场 年，恩智浦芯片在中国推广并得到应用之后，年，推出通用数字媒体处理器，正式进军中国数字视频监控领域。年左右，海思作为全球率先推出监控专用芯片的半导体公司，在綷历了三年多的调研和研发之后，进入到大家的视野之中。几乎在同一时间，台湾升迈开始整合，兼容和及多项外围，为数字监控量身打造视频编解码芯片。 基于国内蓬勃发展的监控形势，海思自年在全球推出首款针对安防应用的开始，至今已綷发展到了第三代芯片，已成为国内领先的视频监控解决方案供应商。海思半导体有限公司成立于年月，前身是建于年的华为集成电路设计中心。作为领先的本土芯片提供商，海思的产品线覆盖无线网络、固定网络、数字媒体等领域的芯片及解决方案，并成功应用于全球多个国家和地区。 在中国芯片业发展的历史上，有这样一家公司为历史所铭记，它的名字叫“中星微电子有限公司”。这家承担了国家战略项目——“星光中国芯工程”的企业，致力于数字多媒体芯片的开发、设计和产业化。中星微电子从年开始投入视频监控系统的研发和设计，在网络摄像机专用芯片、终端以及运营级网络视频监控平台等方面持续投入，并取得了一系列的成果。目前，中星微依靠多媒体芯片、视频编解码、智能、网络产品开发的技术积累，提供多媒体处理芯片、高清网络摄像机、硬件视频智能分析终端、视频监控统一媒体平台四大视频监控组件，并在此基础上提供视频监控应用解决方案。 有专家指出，安防用的芯片具有几个显著特点：一是长时间不间断工作，二是多视频的集中管理，三是视频信息的安全和稳定性要求，四是视频的实时传输和存储要求。这些特点
目录 前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1第1章设计要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3第2章 QuartusⅡ软件介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4第3章汉明码的构造原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 3.1 （7，4）汉明码的构造原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 3.2 监督矩阵H与生成矩阵G．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 3.3 校正子（伴随式S）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8第4章（7，4）汉明码编码器的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 4.1 （7，4）汉明码的编码原理及方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 4.2 （7，4）汉明码编码程序的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 4.3 （7，4）汉明码编码程序的编译及仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11第5章（7，4）汉明码译码器的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 5.1 （7，4）汉明码的译码方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 5.2 （7，4）汉明码译码程序的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 5.3 （7，4）汉明码译码程序的编译及仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15第6章（7，4）汉明码编译码器的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 6.1 （7，4）汉明码编译码器的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18体会与建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
最新的高效音视频编码及视频图像处理技术 在视频领域，图像视频的很多问题困扰着广大IT技术人员。现在给大家介绍几种明显改善图像视频质量的方法。小弟知识浅薄，还请各位大虾多多指教，资深前辈可以飘过。 缩放（scaler） 通过缩放（scaler）算法处理过的图像视频质量明显提高，更加清晰，而且保持图像的平滑性的同时还加入了对图像的增强处理，使放缩后的图像细节更加丰富。 1、算法复杂度低，运算量小，处理速度快 2、支持任意比例放大和缩小 3、放大后的图像边缘不会产生锯齿现象 4、放大后的图像细节更丰富，边缘不模糊 视频图像预处理（Video image processing） 图片或视频拍摄时，由于光线（不足或过曝），设备原因，天气影响等会使图片或视频有噪声。视频会议当室内光线较暗时，拍摄的视频效果非常一般，所以就可以应用该算法将视频图像进行预处理，可以得到非常好的效果，而且可以压缩图像的大小，提高视频码率，使图像视频更加清晰。 插帧（FRC）当视频帧率过低时，画面会一卡一卡的，会给人带来非常差的视觉效果。那么就可以通过插帧（FRC）算法来将视频插成高帧率的视频，使视频更加流畅顺滑，何乐而不为呢。 当某些特殊场合，如网络视频，由于受带宽的影响，数据传输只需要传输低帧率的视频源，在终端通过插帧算法（FRC）可以将低帧率提高到所需要的高帧率，大大节省带宽和存储空间，又可以改善视频画面的流畅程度，应用范围非常广泛。 去隔行（de-interlacing） 去隔行应用范围更是广泛，视频源隔行丢数据，可以通过该算法在终端自动恢复丢失的数据，仅利用极少的资源便可以大幅提高视频的质量，节约带宽。 这些算法都可以大幅提高视频图像的质量，应用了这些算法之后可以使产品在该领域鹤立鸡群。
2011第一学期 数字视频编解码试题 （研究生） 1、在数字视频编码过程中，运动补偿是预测编解码的基本形式之一，请阐述其基本理论及其重要性。 运动补偿是一种描述相邻帧(相邻在这里表示在编码关系上相邻，在播放顺序上两帧未必相邻)差别的方法，具体来说是描述前面一帧(相邻在这里表示在编码关系上的前面，在播放顺序上未必在当前帧前面)的每个小块怎样移动到当前帧中的某个位置去。这种方法经常被视频压缩/视频编解码器用来减少视频序列中的空域冗余。一个视频序列包含一定数量的图片--通常称为帧。相邻的图片通常很相似，也就是说，包含了很多冗余。使用运动补偿的目的是通过消除这种冗余，来提高压缩比。 2、请阐述一般数字视频信号的DCT 变换编码的步骤及其重要特点。 数字图像信号的DCT 变换编码过程为：将图像N ×N 的图像矩阵X 变换成N ×N 的系数矩阵Y 。变换过程可以用变换矩阵A 来描述。 N ×N 矩阵的DCT 变换如下： T Y AXA = N ×N 矩阵的IDCT 变换如下：T X A YA = 其中A 为N ×N 转换矩阵，A 中的各个元素为： (21) cos ( > 0)2ij i j i A C i N π += 其中0>0), i C i C 然后对变换后的系数进行量化，量化通过降低整数精度，以减少存储位数，增加0系数数目，从而达到数据压缩目的。然后进行重排序，把非零系数集中在一起，使剩下的零系数能被更加有效的编码。然后进行熵编码，将描述视频流的一串符号编码成适于传输的压缩比特流。从而获得高效压缩结果。 3、试比较Huffman 编码与算术编码的异同点。 相同点：霍夫曼编码和算术编码都是是根据出现的概率将输入的符号映射编码成一系列码字。不同点：霍夫曼编码是把每一个输入符号映射为一个码字，而算术编码是将一系列数据符号映射为一个单独的小数，所以霍曼编码每一个符号的映射码字必须是整数个比特，而算术编码每个传输符号不需要被编码成整数比特。因此算术编码的编码性能优于霍夫曼编码。 4、如何理解MPEG-4视频编码的“分档次和等级”？ MPGE-4的功能内容非常繁多而且详细，包含低质的编码和高质的编码，还包括各种视频对象的编码等等，这些功 能全部在编码器中实现是非常困难的，而且通常是不必要的。为了使用不同的应用场合，MPEG-4进行了“分档次和等级”，对不同的画面质量的编码方式做了详细的分类，对不同档次做了标准，从而是编码器在不同性能的处理器和不同的应用目标上都可以实现通用性。 5、设某时刻的一块图像亮度抽样信号值为f (x ，y )8×8，采用Z 形扫描和变字长编码（可以借 助于任意的计算工具如C 语言或MA TABL 工具等，但要求答卷中带源程序） 139 144 149 153 155 155 155 155 144 151 153 156 159 156 156 156 150 155 160 163 158 156 156 156 f (x ，y )8×8= 159 161 162 160 160 159 159 159 159 160 161 162 162 155 155 155 161 161 161 161 160 157 157 157 162 162 161 163 162 157 157 157 162 162 161 161 163 159 158 158 （1）求出该块亮度信号的离散余弦变换（DCT ）矩阵表达式。 （2）若采用Q coeff =roungd(coeff/Q step )的量化器，其中量化步长Q step =16。求出其量化（Q ） 后的矩阵表达式。 （3）如果上一帧亮度信号的直流值为25，根据所得的量化矩阵表方式，写出该帧亮度信号
1553B总线中曼彻斯特编解码器的设计 时间：2011-04-11 来源：现代电子技术作者：武鹏，毕君懿 关键字：1553B总线曼彻斯特编解码器 0 引言曼彻斯特码是一种总线数据传输双极性码。在数字信号基带传输中，通过这种信道编码技术可使传送数据同时携带时钟信息，故也称其为自同步曼彻斯特码。在信道传输中曼彻斯特码有很好的抗干扰能力。接收端可以将分离出的时钟用于解码，从而简化了解码过程。 针对曼彻斯特码特点，可采用位同步方法提取时钟，常采用滤波法和数字锁相环法。滤波法采用的窄带滤波器不适合数字电路使用。数字锁相环法通过比较接收码元和本地码元为定时时钟的相位来添加扣除时钟脉冲，以达到调整相位的目的，但电路实现过于复杂。本文提出的时钟分离电路比数字锁相环简单，而且提取出来的时钟可以准确地采样到曼彻斯特码信号。 1 曼彻斯特码 曼彻斯特码是一种广泛用于以太网、短距离无线通信、航空电子综合系统中总线数据传输的双极性码。它的每个码元中点都存在一个电平跳变，1信号为一个从1到0的负跳变；0信号为一个从0到1的正跳变。由于曼彻斯特码在频谱中存在很强的定式分量，解码时可将分离出的时钟用来解码。另一方面，1553B传输电缆呈容性负载特性，所以在信号传输中，直流和低频分量将受到很大的衰减。曼彻斯特码频谱中不存在直流分量，而且低频分量也大大减小，很适合在1553B电缆中传输。 MIL-STD-1553B协议中采用的曼彻斯特码数据格式如图1所示。 同步头：占三位码元长度。命令字或状态字同步头的前1．5倍码元长度为高电平；后1．5倍码元长度为低电平，数据字同步头刚好相反。同步头用于区分字的类型以及标识字传输开始。 数据：16位数据位。图中bit3为数据最高位，依次递减，bit18为数据最低位。 奇偶校验位：这里采用奇校验。将16位数据按位同或的结果作为奇校验位。 2 曼彻斯特编码器的设计 由于曼彻斯特码的每个码元在其中心存在电平跳变，所以编码器的发送时钟频率至少应选择信息传输速率的2倍频。 通常编码器的实现方式有2种，基于移位寄存器，或者数据选择器。移位寄存器型编码器需要在编码开始后将同步头位、数据位、奇偶校验位通过字符格式编排器编排成一个并行数据，然后在发送时钟的控制下串行移位输出；数据选择器型编码器需要在编码开始后启动一个计数器，在计数器的控制下分别送出同步头、数据位、奇偶效验位。本文的编码器采用后者，其结构框图如图2所示。
学号 EDA技术及应用A 课程设计说明书 通信编解码器 起止日期：2015 年12 月28 日至2015 年12 月31 日 学生姓名 班级 成绩 指导教师(签字) 计算机与信息工程学院电子信息与工程系 2015年12月31日
课程设计任务书 2014 —2015 学年第1 学期 电子与信息工程系电子信息科学与技术专业 课程设计名称：EDA技术及应用A 设计题目：通信编解码器 完成期限：自2015 年12月28 日至2015 年12 月31 日共 1 周 一．课程设计依据 在掌握常用数字电路原理和技术的基础上，利用EDA技术和硬件描述语言，EDA开发软件（Quartus Ⅱ）和硬件开发平台（达盛试验箱CycloneⅡFPGA）进行初步数字系统设计。 二．课程设计内容 采用状态机结构设计简易串行数据编码器，输入为NRZ码，实现把输入码转换为转换为差分码，双相码，曼彻斯特码功能，串行数据速率为9600bit/s，要求通过仿真验证。 扩展设计：数据9600bit/s从串口来，采用1MHz超采样，实现数据9600bit/s NRZ码恢复，然后进行码变换。 三．课程设计要求 1. 要求独立完成设计任务。 2. 课程设计说明书封面格式要求见《天津城建大学课程设计教学工作规范》附表1 3. 课程设计的说明书要求简洁、通顺，计算正确，图纸表达内容完整、清楚、规范。 4. 测试要求：根据题目的特点，采用相应的时序仿真或者在实验系统上观察结果。 5. 课设说明书要求： 1) 说明题目的设计原理和思路、采用方法及设计流程。 2) 对各子模块的功能以及各子模块之间的关系作明确的描述。 3) 对实验和调试过程，仿真结果和时序图进行说明和分析。 4) 包含系统框图、电路原理图、HDL设计程序、仿真测试图。 指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 批准日期：2015 年12 月24 日
目录 序言 (2) 第一章通信系统课程设计要求要求和方案 (3) 1.1通信系统课程设计总体要求 (3) 1.2课程设计题目 (3) 1.3 CRC编解码器设计方案 (3) 第二章 QuartusⅡ简介 (5) 2.1 Quartus II简介 (5) 第三章 (24，16）CRC 循环码编解码器的设计 (7) 3.1 CRC循环校验码的基本原理 (7) 3.1.1 CRC校验码的生成 (7) 3.1.2 CRC校验码校验原理 (7) 3.1.3 CRC循环码纠错原理 (8) 3.2 （24，16）CRC循环码编解码器的实现 (9) 3.2.1 CRC-8 生成多项式 (9) 3.2.2 （24，16）CRC 循环码编码器的设计 (10) 3.2.3 （24，16）CRC 循环码解码器的设计 (11) 3.2.4 （24，16）CRC 循环冗余校验码编解码器总图 (14) 体会与建议 (16) 参考文献 (17) 附录 (18)
序言 通常，数据通信中的编码可以分为两大类，分别是信源编码和信道编码。在实际应用中，为了提高数据通信的可靠性而采取的编码称为信道编码，也称做抗干扰编码。一般来讲，数据通信要求传输过程中的误码率应该足够低，这样才能真正符合实际应用的具体要求，为了降低数据通信线路传输的误码率，通常有改善数据通信线路传输质量和差错检测控制两种方法。 实现差错检测控制的方法很多，循环冗余校验（CRC）就是一类重要的线性分组码。循环冗余码校验英文名称为Cyclical Redundancy Check，简称CRC。CRC校验码码的作用是：发送方发送的数据发送给了接收方，但是由于在传输过程中信号干扰，可能出现错误的码，造成的结果就是接收方不清楚收到的数据是否就是发送方要发的数据，所以就有了CRC校验码。保证了发送跟接受的数据是否一样，要纠错的话，还需对软件进行设计，毕竟传输的是2进制，如果知道了哪一位出错了，可以把那一位取反，需要对软件进行优化。CRC也是数据通信领域中最常用的一种差错校验码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。它是利用除法及余数的原理来作错误侦测的。实际应用时，发送装置计算出CRC值并随数据一同发送给接收装置，接收装置对收到的数据重新计算CRC并与收到的CRC相比较，若两个CRC值不同，则说明数据通讯出现错误。 本次课程设计主要设计（24，16）校验码的编码与解码，本次课程设计是介绍如何通过quartus软件，采用原理图输入法，分别完成相应的编码和解码；最后将编码和解码电路图结合，检查编码解码过程是否发生错误。通过课程设计验证CRC校验码的检错纠错功能。
视频编解码技术视频编码技术是网络电视发展的最初条件。只有高效的视频编码才能保证在现实的互联网环境下提供视频服务。H.264或称为MPEG-4第十部分(高级视频编码部分)是由ITU-T和ISO/IEC联手开发的最新一代视频编码标准。H.264可应用于网络电视、广播电视、数字影院、远程教育、会议电视等多个行业。 视频编解码三大技术 网络适应性是影响网络监控设备能否取得更快发展和普及的重要因素，因此，接下来将会有大量的网络适应性技术被应用到IP前端与管理平台中，视频编码器也不例外。在这些网络适应性技术中，与存储、传输、管理相关的三个方面应该是最迫切的。 1、ANR技术 与存储相关的网络适应性技术主要是ANR。ANR的前提是视频编码器支持本地存储，同时系统部署有中心存储。网络正常时，所有录像在中心完成;当网络发生故障时，支持ANR的视频编码器和中心管理平台将同时侦测到故障，并各自建立与时间相关的日志，同时视频编码器启动本地录像，利用本身内置的存储介质进行存储;在网络恢复正常后，视频编码器与中心管理平台将比较各自建立的日志，检查比对网络失效时的数据，然后由视频编码器将本地存储的录像上传至中心存储设备，完成后自动删除本地录像。ANR技术一方面可以提升存储可靠性，另一方面可以保证录像文件的完整性和统一管理性。 2、速率调整 与传输相关的网络适应性技术主要是指速率调整技术。网络正常时，视频编码器以正常编码速率上传监控码流到中心平台;当网络发生拥塞时，视频编码器能自动检测到拥塞，然后通过自动调整视频分辨率、视频帧率等编码参数进行码流占用带宽的调整，以保证监控码流可以稳定上传;当网络恢复时，视频编码器再自动恢复之前的编码传输。 3、人性化设计 与管理相关的网络适应性技术主要是指人性化设计。网络发生拥塞时，要能够主动提示管理人员和浏览人员并记录;前端视频编码器IP地址与其他设备冲突时，要能够有一定的机制通知中心管理平台，由平台主动提示相关工作人员并记录等等。 视频编解码发展现状与未来 向网络化发展的趋势意味着许多产品越来越需要支持多种标准。在视频监控应用中，未来的监控产品研发明显趋势之一是支持新的视频标准，如H.264/A VC、A VS等，而支持多种格式编解码的能力也很关键。此外，对基于不同编码标准、不同帧速率、不同分辨率的视频流进行格式转换的能力是另一项关键能力。 未来视频编码技术发展的趋势，是标准化和专业化并存。标准化的内涵，不仅是遵循提高压缩率的核心价值来制定新的视频编码标准，而且是在物联网大产业的趋势下，与主流数字化多媒体技术紧密结合，制定形成跨行业、跨应用的更大范围、统一开放的标准体系。专业化，则是在标准化的基础之上，以底层属性互相兼容为前提，针对各领域的专业需求进行百花齐放的扩展，形成贴近应用而各具特色的产品。 在跨越式前进的同时，视频编解码技术将为视频监控向高清化、智能化、网络化源源不断的输入“能量”，推动监控产业繁荣发展。 作为主要应用领域之一，监控行业已经走在编解码技术发展的前沿。可以预见，随着技术的不断发展，越来越多的视频压缩标准可以针对具体应用提供越来越高的压缩效率和越来越丰富的工具。另外，向网络化发展的趋势意味着许多产品越来越需要支持多种标准。 而在视频监控应用中，未来的监控产品研发明显趋势之一是支持新的视频标准，如H.264/A VC、A VS等，而支持多种格式编解码的能力也很关键。此外，对基于不同编码标准、不同帧速率、不同分辨率的视频流进行格式转换的能力是另一项关键能力。
循环码产生电路设计 1.引言 在线性分组码中，有一种重要的码称为循环码。循环码是线性分组码中最重要的一种子类，是目前研究的比较成熟的一类码。循环码具有许多特殊的代数性质，这些性质有助于按照要求的纠错能力系统地构造这类码，并且简化译码算法，并且目前发现的大部分线性码与循环码有密切关系。循环码还有易于实现的特点，很容易用带反馈的移位寄存器实现其硬件。循环码是在严密的代数学理论基础上建立起来的。这种编码和解码设备都不太复杂，而且纠错的能力较强。循环码除了具有线性码的一般性质外，还具有循环性。循环性是指任一码组循环一位以后，认为该码中的一个码组。 正是由于循环码具有码的代数结构清晰、性能较好、编译码简单和易于实现的特点，因此在目前的计算机纠错系统中所使用的线性分组码几乎都是循环码。它不但可以纠正独立的随机错误，也可用于检错突发错误并且非常有效。(n,k)循环码能够检测长为n-k 或更短的任何突发错误, 包括首尾相接突发错误。n-k+1位长的突发错误不能被检出所占的概率最大是错误！未找到引用源。,如果l>n-k+1,则不能检测长为l 的突发错误所占据的比值最大为)(2k n --。 2.设计要求 （1）用simulink 对系统建模。 （2）写出其生成多式。 （3）对所设计的系统性能进行仿真分析。 （4）对其应用举例阐述。 3.设计原理 3.1 循环码多项式 为了利用代数理论研究循环码，可以将码组用代数多项是来表示，这个多项式被称为码多项式，对于许用循环码A =(0121a a a a n n ?-- )，可以将它的码多项式表示为：
T(x)=012211a x a x a x a x a i i n n n n ++?++?++----对于二进制码组，多项式的每个系数不是0就是1，x 仅是码元位置的标志。因此，这里并不关心x 的取值。 3.2 循环码的生成多项式和生成矩阵 （全0码字除外）称为生成多项式，用g (x )表示。可以证明生成多项式g (x )具有以下特性： 1）g (x )是一个常数项为1的r=n-k 次多项式； 2）g (x )是1+n x 的一个因式； 3）该循环码中其它码多项式都是g (x )的倍式。 为了保证构成的生成矩阵G 的各行线性不相关，通常用g (x )来构造生成矩阵，这时，生成矩阵G 可以表示为： ?????? ?? ?????????????=--)()()()()(21x g x g x x g x x g x x G k k 其中011)(a x a x a x x g r r r ++++=- ，因此，一旦生成多项式g (x )确定以后，该循环码的生成矩阵就可以确定，进而该循环码的所有码字就可以确定。 3.3 循环码的编、译码方法 在编码时，首先需要根据给定循环码的参数确定生成多项式g (x )，也就是从1+n x 的因子中选一个（n-k ）次多项式作为g (x )；然后，利用循环码的编码特点，即所有循环码多项式A (x )都可以被g (x )整除，来定义生成多项式g (x )。 根据上述原理可以得到一个较简单的系统循环码编码方法：设要产生（n,k ）循环码，m (x )表示信息多项式，则其次数必小于k ，而)(x m x k n ?-的次数必小于n ，用)(x m x k n ?-除以g (x )，可得余数r (x )，r (x )的次数必小于（n-k ），将r (x )加到信息位后作监督位，就得到了系统循环码。下面就将以上各步处理加以解释。 （1）用)(x m x k n ?-。这一运算实际上是把信息码后附加上（n-k ）个“0”。例如，信息码为110，它相当于m (x )＝2x +x 。当n-k ＝7-3＝4时，)(x m x k n ?-＝6x +5x ，它相当于1100000。
循环码（7，3）码 （生成多项式1)(234 +++=x x x x g ） 摘要：本报告详细给出了循环码的定义以及由生成多项式求解生成 矩阵和系统生成矩阵的过程，并在Matlab 环境下写出了循 环码的编码器和解码器代码，实现了编码和译码功能。分析和讨论了 此码发现错误、纠正错误的能力，并讨论了其与线性分组码、Hamming 码等信道编码的区别与联系。 关键字：循环码 编码 译码 检错 纠错 Matlab 信道编码：信道编码又称差错控制编码或纠错编码，它是提高信 息传输可靠性的有效方法之一。一类一类信道编码是对传输信号的码型进行变换，使之更适合于信道特性或满足接收端对恢复信号的要求，从而减少信息的损失；另一类信道编码是在信息序列中人为的增加冗余位，使之具有相关特性，在接收端利用相关性进行检错或纠错，从而达到可靠通信的目的。 1.1、循环码 循环码是线性分组码中一个重要的分支。它的检、纠错能力较强，编码和译码设备并不复杂，而且性能较好，不仅能纠随机错误，也能纠突发错误。 循环码是目前研究得最成熟的一类码，并且有严密的代数理论 基础，故有许多特殊的代数性质，这些性质有助于按所要求的纠错能
力系统地构造这类码，且易于实现，所以循环码受到人们的高度重视，在FEC 系统中得到了广泛应用。 1.1.1、循环码定义 定义：一个线性分组码，若具有下列特性，则称为循环码。设码字 )(0121c c c c c n n ???=-- （1.1.1） 若将码元左移一位，得 () )(10121--???=n n c c c c c （1.1.2） () 1c 也是一个码字。 由于（k n ,）线性分组码是n 维线性空间n V 中的一个k 维子空间，因此()k n ,循环码是n 维线性空间n V 中的一个k 维循环子空间。 注意：循环码并非由一个码字的全部循环移位构成。 1.1.2、循环码的特点 循环码有两个数学特征： （1）线性分组码的封闭型； （2）循环性，即任一许用码组经过循环移位后所得到的码组仍为该许用码组集合中的一个码组。 即若()0121a a a a n n ???--为一循环码组，则 ()1032---???n n n a a a a 、()2143----???n n n n a a a a 、……还 是许用码组。也就是说，不论是左移还是右移，也不论移多少位，仍
TVSENSE YZX-400EN/DE 网络音视频编解码器 用 户 手 册 南京易之讯科技有限公司 二○○六年四月
TVSENSE 视频编解码器使用手册 目录 一、产品简介 (3) 技术特点 (3) 二、产品结构 (4) 2.1内部布置： (4) 2.2外形尺寸: (4) 三、技术指标 (5) 四、接口说明 (6) 4.1前面板 (6) 4.2后面板 (6) 4.3接口指示说明： (6) 五、接线说明 (7) 5.1网络接线 (7) 5.2音频接线 (7) 5.3视频接线 (7) 5.4控制接线 (8) 六、串口定义 (9) 6.1 串口定义： (9) 6.2 内部跳线： (10) 七、调试软件 (11) 7.1硬件准备： (11) 7.2硬件连接： (11) 7.3软件准备： (11) 7.4设备IP配置DevNetSet (12) 7.5设备管理DevManager (13) 7.5.1设备配对 (13) 7.5.2串口配置 (15) 7.6网络浏览DevVideoBrowser (16) 八．典型应用 (17) 九、产品装箱清单 (18)
序言 ●简介 本音视频编解码器是为适应基于TCP/IP协议和10M/100M以太网传输通道而设计的，采用MPEG2压缩方式，具有强大的即时图像捕捉和图像压缩功能。它利用以太网通道实现实时视频音频传输，并同时提供RS232/485串行数据通信端口，满足远程视频监控、视频会议等系统需要。 注意事项 本说明书提供给用户安装调试、参数设置及操作使用的有关注意事项，务请妥善保管，并为了您的正确、高效地使用本产品，请仔细阅读本说明书。 一、产品简介 技术特点 ●基于MPC860T+OSE（RTOS）的嵌入式设计； ●采用最新MPEG-2优化技术，最小带宽支持1024Kbps； ●以太网传输端到端延时小于180ms； ●提供10M/100M以太网接口，带宽适应范围宽，支持多点对多点同时访问； ●具备同时发送单播包及组播包功能，可支持临时用户加入访问，同时在某些不支持组播功 能的特殊网段中通过单播方式访问； ●双向语音对讲，支持回音抵消功能，独特的以太网方式下双向语音对话设计，适合监控中 心与前端对讲； ●提供两路RS-485/232双向透明串口，可用于远端设备控制及监控数据采集； ●可选集中式机箱，提高集成度； ●与多家同类设备实现互联互通，适应大规模联网监控； ●在各种高温、高尘等恶劣环境下，产品能够正常工作； ●提供相关系统软件，实现网络浏览、虚拟矩阵等功能； ●提供应用程序开发接口（包括WINAPI和ActiveX），方便进行二次开发； ●产品设计生产符合ISO9001标准。
课程设计任务书 题目: 循环码的性能分析 初始条件： MATLAB 软件，电脑，通信原理知识 要求完成的主要任务: 输入信号：速率为100Bd的矩形信号；信道：AWGN； 要求：1、画出编码器输入、输出信号，信道的输出信号，译码器的输出信号的波形、频谱 2、画出误码率与译码器输入信噪比的关系曲线； 时间安排： 1、第十三周：查阅资料 2、第十四周：仿真及撰写报告。 3、第十五周：答辩 指导教师签名： 2011 年 12 月 15 日 系主任（或责任教师）签名： 2011 年 12 月 15 日
目录 摘要....................................................... - 3 - Abstract ...................................................... - 4 - 1 引言........................................................ - 5 - 2 设计原理.................................................... - 6 - 2.1 循环码介绍............................................. - 6 - 2.1.1 循环码的多项式表示 ............................... - 6 - 2.1.2 (n,k)循环码的生成多项式 ......................... - 7 - 2.1.3 循环码的生成矩阵和一致校验矩阵 .................. - 7 - 2.2 循环码编码原理........................................ - 8 - 2.3 循环码的纠错原理....................................... - 9 - 3 程序与SIMULINK仿真....................................... - 12 - 3.1程序.................................................. - 12 - 3.1.1程序函数介绍..................................... - 12 - 3.1.2 各部分程序说明.................................. - 13 - 3.1.3运行结果......................................... - 14 - 3.2 SIMULINK仿真......................................... - 16 - 3.2.1 SIMULINK电路图.................................. - 17 - 3.2.2模块参数设置..................................... - 18 - 3.2.3 仿真波形........................................ - 19 - 3.2.4 仿真结果分析.................................... - 24 - 4 小结....................................................... - 2 5 - 参考文献..................................................... - 2 6 -