5b1c实验完结报告资料.docx
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5b1c实验完结报告资料
合肥学院
课程设计报告
题目：
5B1C编码的仿真和实现
系别：
电子信息与电气工程系___
专业：
通信工程专业
班级：
_____09级通信
（2）/
（2）/
（2）班
学号：
0905072010/0905072030/0905075033
姓名：
马跃/杨帆/汪皖春
导师：
____张倩____________
成绩：
________________________
2012年11月29日
论文
题目
5B1C编码的仿真与实现
设计类型
工程应用
导师姓名
张倩
学生姓名
马跃、扬帆、汪皖春
主要内容及目标
仿真与实现5B1C的编码，要求：
1、了解5B1C编码原理；
2、对5B1C编码进行仿真模型设计；
3、运用MATLAB软件或硬件描述语言对5B1C编码进行设计，并对各模块进行分析、仿真与验证；
4、要求有系统框图，电路原理图，软件流程图，模拟仿真结果图。
具有的设计条件
计算机
MATLAB软件
QuartusII软件
计划学生数及任务
计划需要3人：
1人主要进行5B1C编码仿真模型设计；
1人用MATLAB仿真实现。
1人分析5B1C编码用硬件描述语言的实现方案
计划设计进程
第12周查资料了解5B1C编码原理，设计实现方案，并进行仿真
第13周仿真实现5B1C编码，同时完成课程设计报告
参考文献
[1]刘增基，周洋溢，胡辽林，周绮丽.光纤通信（第二版）[M].西安：
西安电子科技大学出版社，2008.12
[2]姜雪松,刘东升.硬件描述语言VHDL教程[M].西安:
交通大学出版社.2004,6.
《通信技术综合课程设计》任务书
目录
摘要：
1
关键字：
1
正文：
1
一、5B1C编码原理1
1.15B1C码的编码规则1
1.25B1C码的编码原理2
二、程序流程图3
三、编码及仿真结果3
四、结果分析7
五、小结7
六、参考文献8
附件9
5B1C编码的仿真与实现
摘要：
本文首先介绍了数字光纤通信中5B1C线路传输码的工作原理,对其编解码和线路传输过程进行matlab程序设计,采用matlab语言进行5B1P功能仿真。
数字光纤通信通过发光器件发出的光的有无状态来传送信号。
但在进行数字传输时,必须考虑传输信道的特点,使终端信息与信道相匹配。
从光纤通信系统和光纤媒质的特性考虑,光线路码型应该是二电平、基带、连续运行的固定长度组码。
从其变换规则还可分为字母型与非字母型、平衡型与不平衡型。
线路码形有：
扰码、MBNB码、插入码，5B1C和5B1P码各是插入码的一种，正确地选择传输码型不但可以改善传输性能、提高通信质量,而且可以延长中继段的距离，使中继段结构简单,从而获得很好的通信和经济效果。
关健词：
5B1C5B1Pmatlab仿真
正文：
一、5B1C编码原理
1.15B1C码的编码规则
mB1C码也是一种比较典型的非字母型不平衡码，是一种插入型码。
其变换原理与mB1P码类似，只是在Mb后面插入的不是奇偶校验码，而是补码。
mB1C码编码是将输入的二进制码每m比特分为一组，插入的补码可以使其前i位的补码，因此准确的应与为mB1Ci码，通常情况下i＝1,2比较常用，当i＝1时简写为mB1C。
mB1C码的优点是可以控制长连“0”和长连“1”，其最大同符号连接数为m+1,误码倍增系数略小于1。
在此实验中，我们选取m＝5且补码i＝1的补码，即5B1C码。
5B1C码编码后的波型如图：
图15B1C编码波形
1.25B1C码的编码原理
5B1C编码的原理框图如下：
图25B1C编码原理框图
5B1C码编码时，原理比较简单。
首先是对输入的5B码流进行串并转换，然后对于转换后的并行数据的D0进行取反，作为补码位，这样5位数据加上1位补码共6位数据送入并/串联转换器，作为其数据的输入。
并行的6位数据经过并/串转换器后变6位的串行码，此码即为5B1C码。
2、程序流程图
N
图3程序流程图
3、编码及仿真结果
1先运行MATLAB7.0软件后，新建.m文件，输入实验代码。
图4代码输入窗口
2然后保存，运行在软件命令窗口出现如下提示：
“请输入需要转换的5B码的个数：
”
图5软件命令行窗口图
3输入5的倍数，按enter键即可出现编码结果。
图6编码结果截图
4如果输入的数不是5的倍数，则程序会自动报错并请求重新输入：
图7程序报错截图
4、结果分析
运行程序，输入m=100，产生如上截图结果：
由以上结果可知，编码后的5B1P码完全符合之前写的编码规则，表示编码正确。
具体程序内容见附件一。
5、小结
通过本次5B1C、5B1P编码仿真设计，了解了5B1C编码原理；对5B1C编进行仿真模型设计；运用MATLAB软件对5B1P码进行设计，并对各模块进行分析、仿真与验证；让我们对插入码编码方式有了更深入的了解，尤其是对5B1P的奇偶校验检错的理解。
同时通过此次的编码仿真实验使我对Matlab的使用更加熟练。
其实本次实验是5B1C的方真与实现，但由于学生的水平有限，只能完成与5B1C同为插入码的5B1P的仿真与实现，望老师能够谅解。
在这里感谢老师的谆谆教导。
六、参考文献
[1]刘增基，周洋溢，胡辽林，周绮丽.光纤通信（第二版）教程[M].西安：
西安电子科技大学出版社，2008.12.
[2]姜雪松,刘东升.硬件描述语言VHDL教程[M].西安:
交通大学出版社.2004,6.
[3]张倩.光纤通信实验指导书教程[M].2012,2.
[4]张威.MATLAB基础与编程入门教程[M].西安：
西安电子科技大学出版社，2008.1.
附件：
程序
functionmain_5B1P（）
m=input（'请输入需要转换的5B码的个数:
'）
%----------判断是否为5的整数倍，若不是，重新输入-------
whilemod（m,5）|（m<=0）
disp（'请输入五的正整数倍！
'）
m=input（'请重新输入需要转换的5B码的个数:
'）
end
%--------------------------------------------------------------------------
r=round（rand（1,m））%随机产生m位0、1码
n=m/5
s=（reshape（r,5,n））'%对输入码重组，变成n*5矩阵s
forl=1:
32%设定标志位，判断输出码是否需要翻转
q（l）=0
end
fori=1:
n
c（i）=nnz（s（i,:
））%记录s矩阵中每行中1码的个数，即码重
end
fori=1:
n%循环调用bianma子程序，对s每行进行编码，并将输出码保存于o矩阵中
[o（i,:
）,q]=bianma（c（i）,s（i,:
）,q）
end
%---------------------------------------------
disp（'输入的5B码'）
s
disp（'编码之后的5B1P码'）
o
end
%------------------------------编码子程序-------------------------------
function[x,q]=bianma（a,b,q）
ifa==2%若码重为2，后补1
x=b
x（6）=1
end
ifa==3%若码重为3，后补0
x=b
x（6）=0
end
ifa==4%若码重为3，后补0
x=b
x（6）=1
end
ifa==5%若码重为3，后补0
x=b
x（6）=0
end
ifa==0%若码重为3，后补0
x=b
x（6）=1
end
ifa==1%若码重为1，后补1，且下次出现时翻转
x=b
x（6）=0
str=num2str（b）
weizhi=bin2dec（str）
end
q（32）=1-q（32）
end
课程设计评语
指
导
教
师
评
语
设
计
成
绩
注
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