基于VHDL的多路复用通信原理课设Word下载.docx
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2015——2016学年第1学期
课程设计任务书
学生姓名:
专业班级:
电信1301班
指导教师:
工作单位:
信息工程学院
题目:
多路信号复用的基带发信系统设计与建模
初始条件:
(1)MAXPLUSII、QuartusII、ISE等软件;
(2)课程设计辅导书:
《通信原理课程设计指导》
(3)先修课程:
数字电子技术、模拟电子技术、电子设计EDA、通信原理。
要求完成的主要任务:
(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)
(1)课程设计时间:
(2)课程设计题目:
多路信号复用的基带发信系统设计与建模;
(3)本课程设计统一技术要求:
按照要求对选定的设计题目进行逻辑分析,设计通信系统框图,设计出分频器、内码产生器、时序信号产生器、基带发信系统等模块的逻辑功能,编写出相应模块的VHDL语言程序并上机调试、仿真,记录仿真波形并进行分析;
(4)课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写,并标明参考文献至少5篇;
(5)写出本次课程设计的心得体会(至少500字)。
时间安排:
第17周
指导教师签名:
年月日
系主任(或责任教师)签名:
目录
摘要1
Inthispaper2
绪论3
1.1
现代通信网的概述3
1.2数字复接系统概论3
1.2.1
数字复接的基本概念3
1.
2.2数字复接系统的研究意义4
2同步数字复接器的总体设计5
2.1多路信号复用的基带系统模型5
2.2
四路同步复接器的原理框图模型5
3各功能模块建模与程序设计7
3.1分频器7
3.2时序产生器9
3.3内码产生器11
3.4四与门13
3.5D触发器14
3.6多路信号复用的基带发信系统整体电路15
4.结果分析16
4.1分频器仿真结果16
4.2时序产生器仿真结果17
4.3内码产生器的仿真结果17
4.4四与门仿真结果18
4.5总电路仿真结果18
5.小结19
参考文献20
附录21
摘要
在数字通信中,为了扩大传输容量和提高传输效率,通常需要将若干个低速数字码流按一定格式合并成一个高速数据码流,以便在高速宽带信道中传输。
数字复接就是依据时分复用基本原理完成数码合并的一种技术,并且是数字通信中的一项基础技术。
当今社会是数字话的社会,数字集成电路应用广泛。
而在以往的PDH
复接电路中,系统的许多部分采用的是模拟电路,依次有很大的局限性。
随着微电子技术的发展,出现了现场可编辑逻辑器件(PLD),其中应用最广泛的当属现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)。
本文就是用硬件描述语言等软件与技术来实现一个基于CPLD/FPGA
的简单数字同步复接系统的设计。
在通信系统中,为了提高信道的利用率,使多路信号在同一条信道上传输时互相不产生干扰的方式叫做多路复用。
在数字通信系统中主要采用时分多路复用(TDM)方式,把时间划分为若干时隙,让多路数字信号的每一路占用不同的时隙,即多路信号在不同的时间内被传送,各路信号在时域中互不重叠。
关键词:
数码合并,时分复用,可编程门阵列(FPGA)
Inthispaper
Indigitalcommunication,inordertoexpandtransmissioncapacityandimprovetheefficiencyoftransmission,oftenneedtoseverallow-speeddigitalstreaminacertainformatmergedintoahighspeeddatastream,sothatinthehigh-speedbroadbandchanneltransmission.Basicprincipleofdigitalmultiplexisbasedontimedivisionmultiplexingmergeacompletedigitaltechniques,andisabasictechnologyindigitalcommunication.Intoday'
ssocietyisthesocietyofdigitalwords,digitalintegratedcircuitapplications.AndinthePDHmultiplexcircuitofthepast,manypartsofthesystemUSESisanalogcircuits,inturnhassignificantlimitations.Appearedwiththedevelopmentofmicroelectronicstechnology,programmablelogicdevice(PLD),thesceneofthemostwidelyusedisthefieldprogrammablegatearray(FPGA)andcomplexprogrammablelogicdevice(CPLD).Thispaperistousehardwaredescriptionlanguage(suchassoftwareandtechnologytorealizeasimplebasedonCPLD/FPGAdesignofdigitalsynchronousmultiplexsystem.Inacommunicationsystem,inordertoimprovetheutilizationrateofchannel,themulti-channelsignaltransmissiononthesamechanneldoesnotinterferewitheachotherthewaycalledmultiplexing.Mainlyusedindigitalcommunicationsystemtimedivisionmultiplex(TDM),dividedintoseveraltimeslottime,alltheallthewaytothemulti-channeldigitalsignaloccupydifferenttimeslot,namelymultiplexsignalstransmittedindifferenttime,multiplesignalsoverlappingeachotherinthetimedomain.
Keywords:
digitalmergingtimemultiplexprogrammablegatearray(FPGA)
绪论
现代通信网的概述
现代通信技术,就是随着科技的不断发展,如何采用最新的技术来不断优化通信的各种方式,让人与人的沟通变得更为便捷,有效。
通信技术和通信产业20世纪80年代以来发展最快的领域之一,不论是在国际还是在国内都是如此,这是人类进入信息社会的重要标志之一。
通信就是互通信息。
纵观同新的发展分为以下三个阶段:
第一阶段是语言和文字通信阶段。
在这一阶段,通信方式简单,内容单一。
第二阶段是电通信阶段。
1837年,莫尔斯发明电报机,并设计莫尔斯电报码。
1876年,贝尔发明电话机。
这样,利用电磁波不仅可以传输文字,还可以传输语音,由此大大加快了通信的发展进程。
1895年,马可尼发明无线电设备,从而开创了无线电通信发展的道路。
第三阶段是电子信息通信阶段。
从总体上看,通信技术实际上就是通信系统和通信网的技术。
通信系统是指点对点通所需的全部设施,而通信网是由许多通信系统组成的多点之间能相互通信的全部设施。
而现代的主要通信技术有数字通信技术,程控交换技术,信息传输技术,通信网络技术,数据通信与数据网,ISDN与ATM技术,宽带IP技术,接入网与接入技术。
数字通信即传输数字信号的通信,是通过信源发出的模拟信号经过数字终端的信源编码成为数字信号,终端发出的数字信号,经过信道编码变成适合与信道传输的数字信号,然后由调制解调器把信号调制到系统所使用的数字信道上,在传输到对段,经过相反的变换最终传送到信宿。
数字通信以其抗干扰能力强,便于存储,处理和交换等特点,已经成为现代通信网中的最主要的通信技术基础,广泛应用于现代通信网的各种通信系统。
1.2数字复接系统概论
数字复接的基本概念
数字复接技术是数字通信中的一项基础技术。
在数字通信中,为了扩大传输容量和提高传输效率,通常需要把若干个低速的数据码流按一定格式合并为高速数据码流,数字复接就是依据时分复用的基本原理完成数码合并的一种技术。
在数字通信网中,数字复接不仅仅是与信源编码、数字传输、数字交换相并列的专门技术,而且还是网同步中的帧调整,线路集中器中的线路复用及数字交换中的时分续接等技术的基础。
在时分PCM通信系统中,为扩大传输容量,提高传输的效率,必须得提高传输的速率。
即设法将较低的传输速率的数据码流变成高速的数据码流。
数字复接终端即复接器就是将这种低速的码流转换成高速的码流的设备。
数字复接系统由数字复接器和分接器两个部分组成。
将两个或两个以上的支路信号按照时分复用的方式合并而成单一的合路的数字信号的过程称作数字复接,将完成数字复接功能的设备称作数字复接器。
[3]在接收端将一路复合的数字信号分离而成各支路信号的过程称作数字分接,其相应的设备称作数字分接器。
由数字复接器和数字分接器共同组成了数字复接系统。
数字复接实质是对数字信号的时分多路复用。
数字复接技术的应用首先从市话中继开始的,当时为了适应非同步支路的灵活复接,采用塞入脉冲技术将准同步低速支路信号复接为高速数码流。
开始时传输媒介是电缆,由于频带资源过于紧张,因此当时主要着眼于控制塞入抖动及节约辅助比特开销,根据国家/地区的技术历史而形成了美、日、欧三种不同速率结构的准同步数字系列(PDH)。
我国在95年后,随着光纤通信网的大量使用逐渐引入同步数字系列的复用方式。
2.2数字复接系统的研究意义
在数字通信系统中,为扩大传输的容量和提高传输的效率,通常需要将若干低速的数据码流按照一定的格式合并为高速的数据码流,以满足上述需要。
而数字复接就是依据时分复用的基本原理完成数码合并的一种技术。
在数字通信网中,数字复接不仅是与信源编码、数字传输、数字交换相并列的技术,而且还是网同步中的帧调整,线路集中器中的线路复用以及数字交换等技术。
2步数字复接器的总体设计
2.1多路信号复用的基带系统模型
图2.1多路模型图
四路同步复接器的原理框图模型
简单的思路同步复接器组成框图如图6。
为了简单和容易实现,坚定设计任务要求为:
同步时钟为256kHz,每个时隙为8
位,四路支路信码可通过拨码开关预置;
四路支路信码以同步复接方式合成一路帧长为32
位复用串行码。
其中一个时隙(一路支路信号)作为帧同步码并去为x1110010(巴克码),因此数据码实际为三路共24
位码
。
图2.2四路同步复接器的原理框图
框图说明
(1)
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- 基于 VHDL 多路复用 通信 原理