基于FPGA的编码器信号处理的电路设计与实现
- 格式:pdf
- 大小:101.41 KB
- 文档页数:2
基于FPGA的DVB—C系统编码器的设计基于FPGA的DVB-C(数字视频广播-电缆)系统编码器是一种用于将数字视频信号编码并传输至有线电视网络的设备。
在设计这样一个编码器时,需要考虑多种因素,包括编码算法、数据处理速度、电路复杂度等。
本文将以1200字以上介绍基于FPGA的DVB-C系统编码器的设计。
首先,设计一个基于FPGA的DVB-C编码器需要选择适当的编码算法。
在DVB-C系统中,采用了一种基于正交振幅调制(QAM)技术的信号调制方式。
这种调制方式可以将数字视频信号转换为能够在电缆网络中传输的高频信号。
为了实现这种调制方式,可以使用FPGA中的数字信号处理(DSP)模块进行相关计算和调制。
其次,数据处理速度是设计一个优秀的编码器的关键因素之一、编码器需要能够快速地将输入的数字视频信号进行处理和编码,并在一定时间内传输到电缆网络。
因此,FPGA的高速并行计算能力和可编程性使其成为一个理想的选择。
通过在FPGA中实现并行计算和多线程处理,可以大大提高编码器的速度和性能。
此外,编码器的电路复杂度也是一个需要考虑的因素。
在设计过程中,应该尽量减少编码器的电路复杂度,以降低成本和节省功耗。
使用FPGA的可编程性可以帮助简化电路设计和实现功能集成,从而减少电路复杂度。
在设计一个基于FPGA的DVB-C编码器时,还需要考虑其他因素,例如信噪比、误码率等。
这些因素可以通过合适的编码和解码算法以及协议设计来优化和改善。
总之,基于FPGA的DVB-C系统编码器的设计需要考虑多种因素,包括编码算法、数据处理速度、电路复杂度等。
合理选择合适的算法和处理方式,使得编码器能够快速且可靠地将数字视频信号转换为可以在电缆网络中传输的高频信号。
这样的设计可以帮助提高DVB-C系统的性能和效率,提供更好的用户体验。
基于FPGA的循环码编译码器设计与实现摘要循环码编译码器性能稳定,有较强的检错、纠错能力,在通信、军事方面具有广泛的应用。
本次设计采用基于VHDL语言,以FPGA为硬件载体,设计了一个循环码编译码器。
设计分为编码器和译码器两部分,其中编码器可以为(15,7)循环码进行编码器,译码器电路由迭代译码算法电路、钱氏搜索译码算法电路、差错定位电路以及译码电路等组成。
在MaxplusⅡ开发平台上进行编译、仿真,设计的编码器可以完成7位信息码的循环码编码,译码器可以完成检错和两位错码的纠错,仿真结果证明了编译码器设计合理,达到预期目标。
关键词:VHDL;循环码;编码器;译码器DESIGN AND IMPLEMENTATION OF A CYCLIC CODE OFFPGA-BASED CODECSABSTRACTCyclic code codec performances stable, has strong error detection, error correction capability with a wide range of applications in the communications, military. Designing a Codec with VHDL as development language, and FPGA as hardware support. This design is divided into two parts, the encoder and decoder, and encoder is (15,7) cyclic code encoder, decoder circuit can be divided into iterative decoding algorithm circuit, Chien search circuit decoding algorithm, error location circuit and decoding circuits, etc. After compilation, simulation development platform on Maxplus II, the encoder can be completed on 7 cyclic code encoding information code, decoder can complete error detection and error correction two error codes, and it proved the rationality of codec designed, achieved the desired goals.Key words: VHDL; Cyclic code; Encoder; Decoder目录1 绪论 (1)1.1 研究背景以及发展现状 (1)1.2 研究目的及意义 (1)2 相关原理 (3)2.1 线性分组码 (3)2.2 循环码 (4)2.2.1 定义 (4)2.2.2 任一(n,k)循环码的生成多项式 (5)2.2.3 循环码的编码 (6)2.2.4 循环码的译码 (6)2.3 BCH码 (6)3 编译码器设计 (9)3.1 编码器设计原理 (9)3.2 译码器设计原理 (10)3.2.1由接收多项式r(x)求伴随式s (9)3.2.2由伴随式s求出错误位置 (10)4 编译码器实现 (13)4.1 编译码器实现流程图 (13)4.2 编码器实现 (14)4.3 译码器实现 (16)4.3.1 迭代译码算法电路以及相应代码实现 (16)4.3.2 钱氏搜索译码算法电路以及相应代码实现 (16)4.3.3 差错定位电路以及相应代码实现 (18)4.3.4 译码电路以及相应代码实现 (20)4.4 编码器顶层文件生成模块 (23)4.5 译码器顶层文件生成模块 (23)4.6 编译码器模块仿真 (21)4.6.1 编码器模块仿真 (21)4.6.2 译码器模块仿真 (24)4.7 FPGA板级验证 (23)5 总结 (27)参考文献 (26)致谢 (27)附录 (28)附件1:开题报告 (41)附件2:译文及原文影印件 (53)1 绪论1.1 研究背景以及发展现状循环码中,在码集中对两个码组编码,使用非进位相加,和仍属这个码组;这个码组里,把里面任何码组编码,然后对这个码组实行向左循环移位的操作,此时编出码依旧是此码组的[1]。
基于FPGA的RS编码器的设计与实现何秋阳 来源:EDN摘要:FPGA能够快速和经济地将电路描述转化为硬件实现,而且对设计的修订也比较方便。
而通常的ASIC需要的设计时间较长,制作费用也较高,也不便于调整。
所以本设计是基于FPGA的RS编码设计。
关键词:FPGA,RS编码器,ASIC1 RS编码原理RS编码是一种线性的块编码,其表示形式为RS(N,K)。
当编码器接收到一个数据信息序列,该数据信息序列被分割成若干长度为K的信息块,并通过运算将每个数据信息块编码成长度为N 的编码数据块。
在RS码中的码元符号不是二进制而是多进制符号,其中2m进制使用更为广泛。
能纠正t个错的RS码具有,如表1参数所示。
上述参数,t表明最多可以纠正t个随机错误符号。
由于RS码是对多进制符号纠错,RS码可用于纠正突发错误,比如能纠两个八进制符号错误的RS(7,3)码,每个符号可用3 bit二进制符号表示。
八进制的RS(7,3)码相当于二进制的(21,9)码,因此纠两个符号就相当于纠连续6 bit二进制符号的突发错误,然而二进制的(2l,9)码却没有纠6 bit突发错误的能力,它能纠任何2个随机错误以及长度≤4的突发错误。
通用的RS编码的运算步骤:(1)确定RS编码器的生成多项式g(x),这里选用了最为常用的生成多项式,如式(1)所示。
式中a定义为m阶初等多项式p(x)的根它可生成全部GF域的元素。
(有关GF域的内容可参阅相关书籍)。
以RS(15,9)为例,RS(15,9)的生成多项式,如式(2)(2)通过对取模运算产生校验信息多项式p(x)如式(3)式中m(x)表示RS编码码字中的数据信息,它是K一1阶的线性多项式。
(3)通过加法运算生成最终的编码后的多项式c(x)如式(4)RS码的编码主要是围绕码的生成多项式g(x)进行的,一旦生成多项式确定了,则码就完全确定了。
2 RS编码的设计实现在一些特定应用域中,RS码的设计与实现是比较困难的。
基于FPG A 的PC M 编码器与解码器的设计与实现陈建洪,李彩芳,佘丽贞(莆田电业局设计所,福建莆田351100摘要:针对传统数字电路难以支持实现高码速率的PC M 功能,提出将PC M 的编、解码功能集成到具有硬件密度高、结构灵活、加密性好的现场可编程门阵列(FPG A,Field Pr ogra mmable Gate A rray 上的实现方案。
介绍了PC M 码型定义和帧格式,阐述了该方案的结构框架和设计方法,并结合实例和实测波形,说明PC M 编、解码器的功能实现过程。
实践表明,FPG A 可以有效地用于PC M 高码速率场合,在遥测系统中有实用意义。
关键词:脉码调制;现场可编程门阵列;编码;解码中图分类号:T N76;T N911.22文献标识码:B 文章编号:1005-7641(200512-0064-03收稿日期:2005-05-10;修回日期:2005-06-100引言随着遥测系统的发展,帧结构越来越复杂,这就要求遥测系统具备高码速率、实时可重构、处理复杂帧结构的能力,传统的数字电路难以实现这些复杂功能。
FPG A 是近几年发展起来的硬件可编程芯片,具有硬件密度高、结构灵活、可编程、加密性强等良好性能,在高速信号处理领域占有至关重要的地位,也为高码速率PC M 的实现,提供有效的途径。
FPG A 可以将复杂的逻辑功能集成在一块芯片上,易于实现片上系统SoC (System on a Chi p 。
为此,本设计将PC M (Pulse Code Modulati on 的编码功能和解码功能集成在FPG A 上。
1PC M 标准PC M 码是以串行方式进行传输的,分为NRZ 和B i Φ两大类码型。
这里仅介绍文章所要涉及的NRZ -L 、B i Φ-L 、B i Φ-M 三种码型。
根据I R I G 106-99标准,码型的定义如图1所示,其中,B i Φ-M 码的波形在半位码上要有电平的变化。