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基于Fpga的误码检测仪设计的程序

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基于Fpga的误码检测仪设计的程序基于Fpga的误码检测仪设计的程序基于Fpga的误码检测仪设计的程序
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目录
摘要
第 章绪论
引言
数字误码测试仪的发展现状
本课题的研究目的和目标
本文结构
第 章误码检测设计原理
伪随机序列介绍
序列的产生方法
误码检测基本原理
误码率定义
误码测试分类
序列误码检测方法
误码检测仪系统要求
系统整体结构设计
本章小结
第 章 低速误码检测 核设计
串行 序列同步
串行 序列中的滑码判断
低速误码检测内核和仿真
本章小结
第 章高速误码检测 核设计
并行 序列生成算法
并行 序列生成和发送器
并行 序列接收端同步码提取
并行 序列接收和误码判断
并行 序列误码计数模块
高速误码仪控制接口
高速误码检测内核的仿真
本章小结
第 章误码检测仪测试平台设计
误码检测片上系统设计
误码检测仪硬件
上位机界面软件设计
误码检测仪界面软件介绍
误码检测功能测试
本章小结
第 章总结与展望
全文工作总结

展望
致谢
摘要
随着通信技术的发展,通信系统的通信速率在大幅提高,通信的方式和通信
的介质也在发生变化,传统的电信号通信正逐步转化成光信号通信 ,因此大部分
的传输电缆也转变成光纤,在通信设备和通信系统的性能测试、故障诊断中误码
检测仪是不可缺少的设备。由于传统的低速率电信号误码检测仪信号速率低、
接口单一、不具备光接口,已经不能满足当今光纤通信系统的误码检测要求 ,本
文针对光纤通信系统 SDH/SONET(同步数字网)的特点,设计了最高速率可达
2488.320Mbps 误码检测仪,可以检测电通信设备的误码性能,也可以检测光通
信设备的误码性能。
本文 分析了误 码检测仪 的系统 需 求 提 出了以 的 型号 为 !"
#为核心硬件上位机机软件为辅助管理平台的误码检测仪设计方案。以为核心硬
件克服了传统误码检测仪数字信号处理能力、系统扩展和实时性上的不足利用 现场
可编程门阵列#的硬件可编程性可以自行设计误码检测软核使各功能模块的功能可以在逻
辑门级的设计和改动利用常用的个人电脑的强大功能和丰富资源设计人性化的人机界面方
面操作而且很方便的管理和整理测试数据。
本文分析了误码检测原理和序列误码检测方法详细的介绍了串行序 列和并行 序
列生成算法根据算法用 $%%&'( 语言自行设计了低速误码检测 核和高速误码检测
核然后在上组建误码检测仪片上系统提高了系统的集成度误码检测片上系统能根据指令
输出多达种误码检测测试码使误码检测仪能够适用多种误码测试标准。上位机界面软件能
够根据误码检测的需要灵活的选取误码测试的码型、误码测试的速率和误码检测的接口能
够记录误码检测系统的持续测试时间能根据误码数自动计算误码率。
根据设计的论证结果可知基于 为核心、上位机界面软件为辅的误码检测仪增加了
系统的集成度、扩展了误码检测仪的功能经过连续 个小时的误码性能测试测试结果准确
无误因此本次设计的误码检测仪满足当今的 )( 网络设备的 *+ 速率标准的误
码性能测试要求达到了预期的目标。

关键词: 误码检测仪 并行 m 序列 FPGA
Abstract
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第 1 章绪论
1.1 引言
随着通信系统的发展数字通信己经渗透到生活中的各个角落互联网、高清数字电视网、
卫星通信网、移动通信网等大大丰富了我们的生活随着用户对通信质量的提高信息在信
道中传输的速率也大大提高D为了能适应全球通信业务的迅速发展 年国际电信联盟提
出了 )(同步数字体系#的建议到目前为止己对 )( 各等级速率、信号格式、用结构、设
备功能、光接口、组网方式和网络管理等方面做出了相应的规范形成了一个完整的数字通
信标准 它有一套标准化的信息结构等级称为同步传送模块 )!* 、)!*、)!* 和
)!*各等级速率分别为 *+、*+、*+ 和 *+它有
全世界统一的网络节点接口从而简化了信号的互通以及信号的传输复用交叉连接和交换
过程它有统一的标准光接口能够使不同厂家的设备在光路上互通)( 具有广泛的适应性
)( 的众多优点使其自诞生以来便得到了迅速的发展它成为现代传输网的基础。
)( 数字传输误码分析仪是 )( 设备的研制、网络的建设、开通和维护中必不可少的
测试仪器测试内容包括网络的或者设备的误码、抖动、漂移、告警、功能和相关的光电参
数、误码的基本测量参数是误码数和误码率为了满足现在和将来大多数业务的需要 !C 一
!国际电信联盟标准化组织#规定了误码性能指标误码和误码率的研究与测量一直深受各国
的普遍重视与关注专门用来测试误码率的设备叫做误码检测仪简称误码仪它是通过在被测
通道中发送自身产生的测试码然后比较接收数据和发送数据从而得到信道误码率的。其中
涉及测试码的产生码元同步技术误码的判断及统计。
在数字化、信息化日益发展的今天数字集成电路已广泛应用随着系统向高速度、低功

耗、低电压和多媒体、网络化、移动化方向的发展其对电路的要求越来越高传统的单一功
能的集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。而可编程逻辑器件由
于其固有的特性正好填补了这方面的需求。可编程逻辑器件可以方便地通过对逻辑结构的
编程和配置完成对系统和设备的升级以便迅速适应市场的变化。可编程逻辑器件还可以支
持
多种通信协议和接口标准并可以随着标准和协议的演变而改变功能。与专用集成电路
)#相比成本较低、开发时间较短同时 ) 比实现具有更大的灵活性推动了可编程逻辑
器件的高速发展。与 复杂可编程逻辑器件#相比现场可编程门阵列#在设计及研
制阶段具有更大的灵活性 更适合进行复杂的时序电路设计其单片逻辑门数己逾上千
万门赛灵思公司可编程逻辑器件厂商#高端产品还集成了 <,=? 等处理器内核多吉比
特收发器模块等可以构成了功能强大的片上可编程系统平台更容易适应日后可能出现的升
级、扩展等问题而且 应用广泛特别适用于产品开发及小规模量产高集成度以及灵活
的可编程特性更是减小了开发周期及制作成本适应了数字化、信息化飞速发展的需要。
$%0&'( 是一种硬件描述语言((G(.9$$%+4&11'3'$),以文本形式
来描述数字系统硬件的结构和行为的语言,用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式,还可
以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。 $%0&'( 和 ( 是世界上最流行的两种硬件
描述语言,都是在 世纪 年代中期开发出来的。前者由 $95$%'13&4&1 公
司(该公司于 年被 .$1$ 公司收购)开发。两种 ( 均为 === 标准。
1.2 数字误码测试仪的发展现状
数字通信系统的测试包括从低频到微波,从用户信息到信令,协议,从系统质量测试
到网络监视和管理,所测试的参数很多,其中数字误码测试仪器是数字通信中不可或缺的
一类仪器,数字误码测试仪器主要用来测试数字通信网络设备的误码特性,用以鉴定其通
信设备是否满足通信系统的要求,针对不同的应用环境,其测试的码率从 *+ 至
+。数字误码分析仪主要用于 )( 数字通信设备的研究和产品开发,在国外有美国安
捷伦公司,$1$00: 公司生产高端,成熟的误码测试仪,在中国有中国电子科技集团第四
十一研究所在研制数字通信误码分析仪。
光纤通信以大容量、高速度、远距离通信为发展方向,其传输体制已从准同步系列向
同步数字系列过渡,过去的传输网以 ( 为基础,最高速率仅达 *+,而 )( 传输体
制将速率由 *+*++ 提高到 +以 + 和 0+ 为基础即可进
入光的波分复用H5I,极大的提高了速率和带宽,目前,我国的通信部门在体制上都采用
)( 传输体制,民用通信虽然已经建设 0+ 的网络,但大规模建设的任是 + 系统。
)( 数字误码分析仪用于 )( 网络的传输测试,实际上它是将 ( 网络的传输测试和 )(
网络的传输测试综合为一体,)( 的测试内容包括误码、抖动、漂移、告警、功能和光电
参数、误码包括通道、开销比特误码和比特间插奇偶校验误码等,这类仪器的发展较快,
速率越来越 越高 , 为 适 应 不 同 速 率 等 级 的 测 试 , 分 为 *+;*+;*+ 和
*+;*+;*+ 三类产品,)( 数字设计和调试工具发展非常迅速,手段越
来越先进,典型产品有G安捷伦公司的 8 型串行误码测试仪,)( 测试时的输出速率可
以达到 +,还可进行抖动测试J$1$00: 公司的 08=?!!8" 型串行误码测试仪可
以为复用;解复用 和模块;= 和 =; 器件提供 0+ 的串行 8=? 测试,用户选配灵活,
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资源评论

- 李多田2023-07-25简明扼要地介绍了基于FPGA的误码检测仪设计的原理和关键技术,对于初学者也具有很好的普及性和启发作用。
- 李诗旸2023-07-25经过实际验证,该设计方案在误码检测方面表现出色,具有较高的可靠性和准确性。
- BellWang2023-07-25文件中的代码示例清晰简洁,容易理解和实际应用。
- 武藏美-伊雯2023-07-25包含了详细的程序设计思路和实现步骤,对于研究者和工程师来说是一份很好的参考资料。
- 萌新小白爱学习2023-07-25这个文件提供了基于FPGA技术的误码检测仪的设计方案,给人一种实用性强的感觉。

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