基于EDA的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的HDB3編碼器

0 引言

數(shù)字基帶信號(hào)的傳輸是數(shù)字通信系統(tǒng)的重要組成部分。在數(shù)字通信中，有些場合可不經(jīng)過載波調(diào)制和解調(diào)過程，而對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行直接傳輸。采用AMI碼的信號(hào)交替反轉(zhuǎn)，有可能出現(xiàn)四連零現(xiàn)象，這不利于接收端的定時(shí)信號(hào)提取。而HDB3碼因其無直流成份、低頻成份少和連0個(gè)數(shù)最多不超過三個(gè)等特點(diǎn)，而對(duì)定時(shí)信號(hào)的恢復(fù)十分有利，并已成為CCITT協(xié)會(huì)推薦使用的基帶傳輸碼型之一。為此，本文利用VHDL語言對(duì)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的HDB3編碼器進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

1 HDB3碼的編碼規(guī)則

HDB3碼是AMI碼的改進(jìn)型，稱為三階高密度雙極性碼，它克服了AMI碼的長連0串現(xiàn)象。

HDB3碼的編碼規(guī)則為先檢查消息代碼(二進(jìn)制)的連0串，若沒有4個(gè)或4個(gè)以上連0串，則按照AMI碼的編碼規(guī)則對(duì)消息代碼進(jìn)行編碼;若出現(xiàn)4個(gè)或4個(gè)以上連0串，則將每4個(gè)連0小段的第4個(gè)0變換成與前一非0符號(hào)(+1或-1)同極性的V符號(hào)，同時(shí)保證相鄰V符號(hào)的極性交替(即+1記為+V，-1記為-V);接著檢查相鄰V符號(hào)間非0符號(hào)的個(gè)數(shù)是否為偶數(shù)，若為偶，則將當(dāng)前的V符號(hào)的前一非0符號(hào)后的第1個(gè)0變?yōu)?B或-B符號(hào)，且B的極性與前一非0符號(hào)的極性相反，并使后面的非0符號(hào)從V符號(hào)開始再交替變化。

2 HDB3編碼器的VHDL建模與程序設(shè)計(jì)

HDB3碼的VHDL建模思想是在消息代碼的基礎(chǔ)上，依據(jù)HDB3編碼規(guī)則進(jìn)行插人“V”符號(hào)和“B”符號(hào)的操作，且用2位二進(jìn)制代碼分別表示。最后完成單極性信號(hào)變成雙極性信號(hào)的轉(zhuǎn)換。其編碼模型如圖1所示。

2.1 插“V”模塊的實(shí)現(xiàn)

插“V”模塊主要是對(duì)消息代碼里的四連0串的檢測，即當(dāng)出現(xiàn)四個(gè)連0串的時(shí)候，把第四個(gè)“0”變換成符號(hào)“V”，用“11”標(biāo)識(shí)。 “1”用“01”標(biāo)識(shí)，“0”用“00”標(biāo)識(shí)。其模型如圖2所示，實(shí)現(xiàn)的VHDL結(jié)構(gòu)代碼如artv：