基于FPGA的HDB3编译码Verilog实现及MATLAB辅助验证

于 2023-09-18 09:57:43 发布
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文章标签： fpga开发 matlab 开发语言
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本文详述了如何使用Verilog在FPGA上实现HDB3编码和解码，并利用MATLAB进行辅助验证。HDB3编码确保直流平衡，针对连续的0位有特定替换规则。文中提供了编码和解码的Verilog代码示例，并展示MATLAB如何生成随机数据以验证编码解码的正确性。

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在数字通信领域中，编码和解码是实现数据传输的重要步骤。HDB3（High-Density Bipolar of Order 3）编码是一种常用的编码技术，用于传输数字信号。本文将介绍如何使用Verilog语言实现基于FPGA的HDB3编码和解码，并结合MATLAB进行辅助验证。

  1. HDB3编码原理
    HDB3编码主要用于传输二进制数据流，并在传输过程中保持直流平衡。它将每个1位映射为两个相位相反的脉冲，每个0位映射为两个相位相同的脉冲。为了保持直流平衡，HDB3编码使用一种特殊规则来处理连续的0位。

HDB3编码的规则如下：

  • 对每个连续的四个0位，根据前面传输的脉冲情况，进行零替代或零不替代处理。
  • 如果前面已经传输的脉冲是非零脉冲，那么将连续的四个0位替换为一个特殊的编码，例如"+00-“或”-00+"。
  • 如果前面已经传输的脉冲是零脉冲，那么将连续的四个0位替换为一个反转的非零编码，例如"B00V"或"V00B"。
  • 特殊编码的目的是在传输过程中保持直流平衡。
  1. Verilog实现HDB3编码
    下面是基于Verilog语言实现HDB3编码的代码示例：
module HDB3_Enco
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基于FPGA的HDB3编码器设计与实现（Matlab源代码）
2301_79330511的博客
09-06 425
HDB3编码器是一种高密度双极性3零编码（High Density Bipolar of Order 3）的编码器，常用于数字通信系统中的传输链路中，以提高数据传输的可靠性和抗干扰性能。本文将详细介绍如何使用Matlab设计和实现基于FPGA的HDB3编码器，并提供相应的源代码。本文介绍了基于FPGA的HDB3编码器的设计和实现，并提供了使用Matlab编写的源代码。在HDB3编码中，每4个连续的零（或零序列）被编码为特殊的双极性信号，以保持信号的直流平衡，并提供时钟恢复和传输错误检测。
HDB3编码与解码的MATLAB实现
PixelCoder的博客
09-06 830
在HDB3编码中，每四个连续的0会被替换为一个特殊的脉冲，而每两个连续的1之间会插入一个与前一个脉冲相反的脉冲。在HDB3编码中，每四个连续的0会被替换为一个特殊的脉冲，而每两个连续的1之间会插入一个与前一个脉冲相反的脉冲。根据HDB3编码规则，我们将连续的4个0替换为一系列特殊脉冲，而每两个连续的1之间插入一个与前一个脉冲相反的脉冲。根据HDB3编码规则，我们将连续的4个0替换为一系列特殊脉冲，而每两个连续的1之间插入一个与前一个脉冲相反的脉冲。下面是一个示例HDB3编码与解码的MATLAB实现。
基于FPGA的HDB3编译码verilog实现，结合MATLAB进行辅助验证
FPGA/MATLAB学习教程/源码/项目合作开发
12-29 3097
最后检查相邻V符号间的非0符号的个数是否为偶数，若为偶数，则再将当前的V符号的前一非0符号后的第1个0变为+B或-B符号，且B的极性与前一非0符号的极性相反，并使后面的非0符号从V符号开始再交替变化。第三步：检查相邻符号间非零符号的个数的奇偶性，若为偶数，则将当前的符号的前一非零符号后的第1个零变为+B或-B符号，且B的极性与前一非零符号的极性相反，并使后面的非零符号从V符号开始再交替变化。AMI码：-1　0　0　0　0 +1　0　0　0　0　-1 +1　0　0　0　0 -1 +1。
基于FPGA的HDB3码的编码器
06-11
摘 要 HDB3码是基带传输码型之一，因为它具有无直流分量、低频分量少、连0数不超过3个这些特点，所以有利于信号的恢复和检验，所以HDB3码被广泛应用到井下电缆遥传系统以及高速长距离书记通信中等。FPGA具有成本低、可靠性高、开发周期短、可重复编程等特点。利用EDA技术，可对其实现硬件设计软件化，加速了数字系统设计的效率，降低了设计成本。本文先对HDB3码，FPGA器件和EDA技术的发展背景进行简述。接着阐述EDA技术中常用的VHDL语言的发展与优点，并以VHDL为核心，简要说明硬件电路的设计的方法步骤。然后介绍HDB3码的编译码原理以及其特点。最后，对HDB3码的编译原理进行重点分析，并且以VHDL语言为主，分别对编码器部分和译码器部分的具体实现方法进行说明，给出具体设计的思考方案和程序流程图，并对设计方案进行软件仿真，同时给出仿真结果并对其进行分析，证明设计方案的正确性。最后，完成曼彻斯特码编码器与译码器的设计，进行对比学习。 关键词：HDB3码；FPGA；EDA;VHDL;曼彻斯特码；编译码 Abstract HDB3 code is one of codes used in the transmission system. It has no DC components and a few of LF components. Moreover, it has continuous zeros no more than three. The features of HDB3 code help the signal to be rebuilt and be checked for error easily, so HDB3 code is the commonly used code in the transmission system. Low cost, dependability, short design cycle and repeated program ability are the features of FPGA. You can design hardware of digital circuits by using software as a result of using FPGA with EDA. It will construct the digital system quickly system quickly and reduce the cost of design. This paper first introduces the development and background of HDB3.FPGA and EDA, and then expands VHDL. which is commonly used as design-entry language for EDA.A summary of digital circuits’ design by using VHDL is provided. Moreover, the principle and decoder is designed by using VHDL. Finally, the plan of design, the flow of software design and the simulated waveform of HDB3 encoder and decoder is presented, showing correctness of the design.Finally, the design of the encoder and decoder of the Manchester encoder and decoder is completed and compared with the study. Keywords: HDB3 code; FPGA ; EDA ; VHDL; Manchester code; Encoder and Decoder 目录 第一章 概述 1 1.1 HDB3码的简述 1 1.2 FPGA简介 2 1.2.1 FPGA的发展历程 2 1.2.2 FPGA基本结构及其特点 3 1.3 EDA技术 4 1.4 VHDL硬件描述语言 4 1.4.1 简介 4 1.4.2 VHDL具有的特点 5 1.4.3 VHDL的优点 7 1.4.4 VHDL设计硬件电路的方法 7 第二章 HDB3码的编译规则 10 2.1主要的基带传输码型 10 2.1.1 NRZ码的编码规则 10 2.1.2 AMI码的编码规则 10 2.2 HDB3码的编码规则 11 2.3 HDB3码的译码规则 12 2.4 HDB3码的检错能力 12 第三章 HDB3编码器的FPGA实现 13 3.1 HDB3码编码器的实现分析 13 3.2 HDB3码编码器的设计思路 13 3.2.1 4连‘0’的检出加V及判‘1’极性 13 3.2.2 取代节的选取 13 3.3设计建模 14 3.3.1插“V”码模块设计及仿真 15 3.3.2插“B”码模块设计及仿真 17 3.3.3 HDB3编码器的极性转换模块设计及仿真 20 第四章 HDB3译码器的FPGA实现 24 4.1 译码器的实现分析 24 4.2 HDB3译码器的设计思路 24 4.3 V的检测 25 4.4 扣V扣B 25 4.5 设计建模 25 4.5.1扣V扣B的实现 26 4.6 软件仿真 26 第五章 结论 28 参考文献 29 附录 30 谢辞 38
基于FPGA的HDB3编解码器设计
10-21
实践表明,运用FPGA来实现NRZ码到HDB3码的转换与采用专用集成电路CD22103相比，不仅给调试带来了方便,而且可以把编码电路和解码电路及其它电路集成在同一块FPGA芯片中,减少了外接元件,提高了集成度。该设计已成功应用于网络化集中照明控制系统中。
基于FPGA的HDB3编译码verilog实现+仿真操作录像
10-14
1.版本：vivado2019.2，我录制了仿真操作录像，可以跟着操作出仿真结果...2.领域：HDB3编译码 3.内容：纯verilog开发(可移植到ISE或者QII)，包括testbench，仿真得到编码和译码输出。 4.适合人群：本，硕等教研学习使用
matlab-基于FPGA的HDB3编译码verilog实现-源码
09-15
标题中的“matlab-基于FPGA的HDB3编译码verilog实现-源码”表明这是一个关于使用MATLAB进行FPGA（Field-Programmable Gate Array）开发的项目，具体涉及HDB3（High Density Bipolar 3，高密度双极性编码）的编译码，...
【FPGA教程案例88】编译码1——基于FPGA的HDB3编译码verilog实现
FPGA/MATLAB学习教程/源码/项目合作开发
09-27 1205
通信系统最主要的功能就是实现数据的传输，在数据传输的时候需要对数据进行调制解调，但在某些时候，也可以不通过调制解调直接对数据进行传输，但是这种方法需要对数据进行基带信号变化，使其适合在信道中传输，这就是编码过程。目前，虽然在实际使用的数字通信系统中基带传输制不如频带传输制那样广泛，但是，对于基带传输系统的研究仍然是十分有意义的。
基于Verilog的FPGA HDB3编译码及MATLAB辅助验证
uote_e的博客
08-05 235
HDB3 编码之所以能够消除长连续零比特，是因为它采用了特殊的编码方式，即将每四个连续零比特替换为 “000V” 或 “B00V” 的形式，其中 V 表示原来的信号符号位。在此背景下，本文基于 Verilog 语言实现了 FPGA 上的 HDB3 编译码，并结合 MATLAB 进行了辅助验证。在 MATLAB 中，我们可以通过生成随机数据的方式，将 HDB3 编码的输出与 MATLAB 自身的 HDB3 编码函数进行比较，以验证我们的实现是否准确无误。其中，HDB3 编码的细节在编写代码时需要注意。
基于FPGA的AMI/HDB3编码器
01-02
本设计是在Quartus ii开发环境下采用VHDL语言实现的AMI/HDB3编码器课程设计。 之前做的EDA课设，附带废话连篇报告
基于cyclone FPGA的Verilog-HDL语言实现HDB3数字基带信号的编码器设计quartus9.1工程文件.zip
05-06
基于cyclone FPGA的Verilog_HDL语言实现HDB3数字基带信号的编码器设计quartus9.1工程文件 module insert_b(Clk,Data_In,Data_OutB); input Clk; input[1:0] Data_In; output reg[1:0] Data_OutB; reg[1:0] Buffer[4]; reg FirstV; reg Count_Even; always@(posedge Clk) Data_OutB=(FirstV==1&#39;b1&&Count_Even==1&#39;b0&&Buffer[0]==2&#39;b11)?2&#39;b10:Buffer[3]; always@(posedge Clk) begin Buffer[0]<=Data_In; Buffer[1]<=Buffer[0]; Buffer[2]<=Buffer[1]; Buffer[3]<=Buffer[2]; end always@(posedge Clk) begin if(2&#39;b01==Buffer[3])
基于FPGA的HDB3码编码
03-02
module test_hdb3(reset_all,data_in,clk_2m,tdp,out,tdn,select_pn); input reset_all; input data_in; input clk_2m; output tdp; output tdn; output out; output select_pn; reg data_in_buff; always@(negedge reset_all or posedge clk_2m) begin if(!reset_all)
hdb3编码解码的matlab编码
08-05
此编码为hdb3编码用matlab实现的编码和解码，实现原码和hdb3码之间的转换。
【信号处理】基于HDB3实现数据编码解码含Matlab源码 上传版本.zip
04-13
1.版本：matlab2014/2019a，内含运行结果，不会运行可私信 2.领域：智能优化算法、神经网络预测、信号处理、元胞自动机、图像处理、路径规划、无人机等多种领域的Matlab仿真，更多内容可点击博主头像 3.内容：标题所示，对于介绍可点击主页搜索博客 4.适合人群：本科，硕士等教研学习使用 5.博客介绍：热爱科研的Matlab仿真开发者，修心和技术同步精进，matlab项目合作可si信
HDB3编解码_matlab仿真_完整的程序
03-11
【达摩老生出品，必属精品，亲测校正，质量保证】 资源名：HDB3编解码_matlab仿真_完整的程序 资源类型：matlab项目全套源码 源码说明： 全部项目源码都是经过测试校正后百分百成功运行的，如果您下载后不能运行可联系我进行指导或者更换。 适合人群：新手及有一定经验的开发人员
使用MATLAB编写HDB3编码与解码算法
qq_39605374的博客
08-05 953
对于经过编码的四个连续的0，如果出现了“000V”，则前一个码元为“+”；如果连续出现0的个数为偶数个，则在此之前出现的“+”保持不变，如果连续出现0的个数为奇数个，则在此之前出现的“+”用“-”替代。如果前一个码元为“-”，则在这四个0之间插入“000B”。任何四个连续的0在发送时都要进行特殊处理，即使这四个0是通过编码后得到的，也要进行特殊处理。%上一个信号初值为+转换后：+000-0-0+000-0+000-000-0。
HDB3码和AMI码通过Matlab实现编码和解码
qq_52339982的博客
12-29 6348
matlab实现HDB3码和AMI码编码和解码过程
通信原理---FPGA---HDB3码编码
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DengFengLai123的博客
03-24 1万+
 参考资料： 樊昌信，曹丽娜 . 《通信原理》（第7版） https://wenku.baidu.com/view/24b7bc227fd5360cba1adb6c （这个PPT给了很多启发） https://wenku.baidu.com/view/7cd940274b35eefdc8d3330f.html https://baike.baidu.com/item/HDB3%E7...
HDB3编码和解码的Verilog程序（Matlab）
最新发布
TechSavant的博客
09-14 416
在通信系统中，为了提高数据传输的可靠性和效率，常常需要对数据进行编码和解码。HDB3（High Density Bipolar of order 3）是一种常用的线路编码方案，它可以在传输数据时保持数据的直流分量为零，并且具有较好的抗干扰能力。通过以上的Verilog代码和Matlab仿真，我们可以实现HDB3编码和解码功能，并验证其正确性。这种编码方案在实际的通信系统中具有重要的应用，可以提高数据传输的可靠性和抗干扰能力。编码器和解码器的状态和相关信号的模拟与Verilog代码中的实现相同。
FPGA实现HDB3编译码verilog开发及仿真操作教程
**仿真操作录像**: 录制的仿真操作录像意味着可以通过观看视频学习如何在Vivado环境中使用Verilog代码进行FPGA的HDB3编译码实现与仿真。操作录像可以指导用户通过可视化的方式理解整个设计、编译、仿真以及调试的...
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