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基于Quartus-II的HDB3码编解码设计.doc
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基于Quartus的HDB3编译码的设计,包括原理以及程序,还有原理框图等
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课程设计题目:基于 Quartus II 的 HDB3 码编解码设计
班 级:
学 号:
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指导教师姓名:
设 计 地 点 :
目录
序言.............................................................................................................................................................. 2
第一章 QuartusII 软件及其相关简介......................................................................................................... 3
1.1 Quartus II 简介....................................................................................................................................... 3
1.1.1 Quartus II 基本特点..................................................................................................................... 3
1.1.2 Quartus II 功能介绍..................................................................................................................... 3
1.2 EDA 技术简介......................................................................................................................................... 3
1.2.1 EDA 概述...................................................................................................................................... 4
1.2.2 EDA 技术的应用.......................................................................................................................... 4
JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
通信原理课程设计报告

通信电子线路实验与设计报告
1.3 VHDL 语言.............................................................................................................................................. 4
1.3.1 VHDL 语言简介............................................................................................................................ 4
1.3.2 VHDL 语言的优势........................................................................................................................ 5
第二章 工作原理........................................................................................................................................ 6
2.1 数字基带传输原理................................................................................................................................. 6
2.2 HDB3 码编码原理................................................................................................................................... 6
2.3 HDB3 码解码原理................................................................................................................................... 7
第三章 基于 Quartus II 的 HDB3 码编解码器的设计.................................................................................8
3.1 HDB3 编码器设计................................................................................................................................... 8
3.1.1 HDB3 编码器总体设计思路........................................................................................................ 8
3.1.2 插 V 模块..................................................................................................................................... 8
3.1.3 插 B 模块...................................................................................................................................... 9
3.1.4 单/ 双极性转换模块................................................................................................................. 10
3.1.5 HDB3 编码器整体仿真.............................................................................................................. 12
3.2 HDB3 解码器设计................................................................................................................................. 13
3.2.1 HDB3 解码器总体设计思路...................................................................................................... 13
3.2.2 检测 V 并去 V 模块.................................................................................................................... 14
3.2.3 检测 B 并去 B 模块.................................................................................................................... 15
3.2.4 双/单极性转换模块.................................................................................................................. 15
3.1.5 HDB3 解码器整体仿真............................................................................................................. 15
参考文件.................................................................................................................................................... 17
体会与建议................................................................................................................................................ 18
附录............................................................................................................................................................ 19
1

通信电子线路实验与设计报告
序言
传输数字信号的通信系统称为数字通信系统。数字通信系统以其抗干扰能力强,
无噪声积累,传输差错可控,便于计算处理、变换、存储,易于加密,易于小型化、
集成化等优势,成为当代通信领域的主流技术。将基带数字序列信号经过适当的码型
变换后直接送入信道传输,称为基带数字序列信号传输,简称基带传输。
数字基带传输过程中,高频分量越大,对邻近信道产生的干扰就越严重,所以高
频分量应该尽量少;另外,传输中直流或低频信号衰减快,信号传输一定距离后会严
重畸变,所以不应含有直流或低频频率分量。除此之外,为方便从接收到的基带信号
中提取同步信息,还应包含定时频率分量。
由于 HDB3 码具有无直流分量,低频成分少,连 0 的个数不超过三个,对定时信
号的恢复十分有利,具有内在的检错能力等优点,根据上述数字基带传输的特点可知:
HDB3 码是比较适合基带传输码型之一。在该实验报告中,介绍了使用 VHDL 语言实
现 HDB3 码的编码器和解码器的功能。
2

通信电子线路实验与设计报告
第一章 QuartusII 软件及其相关简介
1.1 Quartus II 简介
1.1.1 Quartus II 基本特点
Quartus II 软件可以在 XP、Linux 以及 Unix 上使用,提供了完善的用户图形界
面设计方式,具有运行速度快,界面统一,功能集中,易学易用等特点。此外,
Quartus II 支持 Altera 的 IP 核,使用户可以充分利用成熟的模块,简化了设计的复杂
性、加快了设计速度。还有,Quartus II 通过 DSP Builder 工具与 Matlab/Simulink
相结合,可以方便地实现各种 DSP 应用系统;支持 Altera 的片上可编程系统
(SOPC)开发,集系统级设计、嵌入式软件开发、可编程逻辑设计于一体,是一种综
合性的开发平台。如今,Quartus II 作为一种可编程逻辑的设计环境, 由于其强大的
设计能力和直观易用的接口,越来越受到数字系统设计者的欢迎。
1.1.2 Quartus II 功能介绍
Quartus II 提供了完全集成且与电路结构无关的开发包环境,具有数字逻辑设计
的全部特性和以下一些功能:可利用原理图、结构框图、VerilogHDL、AHDL 和
VHDL 完成电路描述,并将其保存为设计实体文件;具有完备的电路功能仿真与时序
逻辑仿真工具以及定时/时序分析与关键路径延时分析。此外,还支持软件源文件的添
加和创建,并将它们链接起来生成编程文件,通过组合编译方式可一次完成整体设计
流程;并且能够自动定位编译错误和能生成第三方 EDA 软件使用的 VHDL 网表文件和
Verilog 网表文件等。
1.2 EDA 技术简介
3

通信电子线路实验与设计报告
1.2.1 EDA 概述
EDA 是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,在 20 世
纪 60 年代中期从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助
测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。
EDA 技术就是以计算机为工具,设计者在 EDA 软件平台上,用硬件描述语言
VHDL 完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、
布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。
EDA 技术的出现,极大地提高了电路设计的效率和可操作性,减轻了设计者的劳动强
度。
1.2.2 EDA 技术的应用
如今,EDA 技术的应用已经非常广泛,在机械、电子、通信、航空航天、化工、
矿产、生物、医学、军事等各个领域,都有 EDA 的应用。此外,EDA 技术已在各大公
司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中,从设计、性能测
试及特性分析直到飞行模拟,都可能涉及到 EDA 技术。
1.3 VHDL 语言
1.3.1 VHDL 语言简介
VHDL 语言即超高速集成电路硬件描述语言,是一种用于电路设计的高级语言,
在 80 年代的后期出现。最初是由美国国防部开发出来供美军用来提高设计的可靠性和
缩减开发周期的一种使用范围较小的设计语言 。
VHDL 主要用于描述数字系统的结构、行为、功能和接口。除了含有许多具有硬
件特征的语句外,VHDL 的语言形式、描述风格以及语法是十分类似于一般的计算机
高级语言。VHDL 的程序结构特点是将一项工程设计,或称设计实体(可以是一个元
件,一个电路模块或一个系统)分成外部和内部,既涉及实体的内部功能和算法完成
4
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