基于systemview的hdb3编译码器设计说明Word格式.docx
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学号:
指导老师：
星海
济南大学
2013年12月26日
课程设计任务书
课程设计题目：
基于systemview的HDB3编译码器设计
课程设计容与要求：
要求：
（1）基于systemview软件实现；
（2）实现HDB3编码器电路；
（3）实现HDB3译码器电路；
（4）考虑实现位同步电路；
（5）观察输出信号的眼图，得出误码率-信噪比曲线；
（6）分别选择不同特性信道时考察误码率-信噪比曲线。
一:
总体介绍
1.1研究背景
SystemView是一种电子仿真工具。
它是一个信号级的系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计和仿真，是一个强有力的动态系统分析工具，能满足从数字信号处理，滤波器设计，直到复杂的通信系统等不同层次的设计，仿真要求。
此外SystemView具有良好的交互界面，简单易学，通过分析窗口和示波器模拟等方法，提供了一个可视的仿真过程。
本文主要阐述了如何利用SystemView设计HDB3编译码系统。
通过仿真设计电路，分析电路仿真结果，为最终硬件实现提供理论依据。
此外该软件支持外部数据的输入和输出，支持用户自己编写代码（C/C＋＋），兼容Matlab软件。
同时，提供了与硬件设计工具的接口，给使用者提供了很大的便利。
1.2HDB3码介绍
在生活中，我们得到的大多是低频信号或直流信号，但是，在含有直流分量和较丰富低频分量的单极性基带信号波形不适合在普通的信道中传输，因为一般的信道的低频传输特性差容易受噪声的干扰，可能造成信号严重畸变，甚至可能被噪声完全淹没而分不出信号，因此有必要对传输的信号进行编码，而经过信道编码后的传输码却具有较强的波形抗干扰性。
我们比较常用的编码规则有HDB3和AMI编码。
HDB3码的全称是3阶高密度双极性码，它是AMI码的一种改进型，其目的是为了保持AMI码的优点而克服其缺点，使连“0”个数不超过3个。
其编码规则如下：
（1）当信码的连“0”个数不超过3时，仍按AMI码的规则编，即传号极性交替；
（2）当连“0”个数超过3时，则将第4个“0”改为非“0”脉冲，记为+V或-V，称之为破坏脉冲。
相邻V码的极性必须交替出现，以确保编好的码中无直流；
（3）为了便于识别，V码的极性应与其前一个非“0”脉冲的极性相同，否则，将四连“0”的第一个“0”更改为与该破坏脉冲相同极性的脉冲，并记为+B或-B；
（4）破坏脉冲之后的传极性也要交替。
例如：
代码：
1000010000110000l1
AMI码：
-10000+10000-1+10000-1+1
HDB3码：
-1000-V+1000+V-1+1-B00-V+1-1
其中的±
V脉冲和±
B脉冲与±
1脉冲波形相同，用V或B符号的目的是为了示意是将原信码的“0”变换成“1”码。
虽然HDB3码的编码规则比较复杂，但译码却比较简单。
从上述原理看出，每一个破坏符号V总是与前一非0符号同极性（包括B在）。
这就是说，从收到的符号序列中可以容易地找到破坏点V，于是也断定V符号及其前面的3个符号必是连0符号，从而恢复4个连0码，再将所有-1变成+1后便得到原消息代码。
HDB3码保持了AMI码的优点外，还将连“0”码限制在3个以，故有利于定时信号的提取。
。
二:
框架原理
图2总原理框图
2.1hdb3编码
图2.1HDB3编码方框图
2.2hdb3译码
图2.2HDB3译码方框图
2.3位同步信号提取
图2.3位同步信号提取方框图
三:
systemview仿真和结果波形
3.1、hdb3编译码
波形一：
编码输出：
3.2、位同步单元
微分以后的信号：
整流后的信号：
滤波以后的信号：
位同步信号：
3.3输出眼图和误码率信噪比曲线
四：
设计感想
由于时间仓促，对软件使用不熟悉，理论基础不扎实等原因，我觉得设计过程中存在一些明显的缺憾，比如眼图和误码率信噪比曲线的绘制，比如实际电路图的绘制。
另外要设计本次课题，首先得弄清楚许多相关的概念。
这对于通信原理学得一般的我，有些难度。
在具体的设计中又复习了以前学习的一些模拟软件的使用，画图用到了matlab和altiumdesigner。
仿真如systemview等仿真软件的使用。
在使用systemview虽然觉得很不顺手，但实践后，有比较大的收获。
通过这次设计，基本掌握了HDB3编码的原理，学会了使用仿真软件Systemview（通信系统的动态仿真软件），并学会通过应用软件仿真来实现各种通信系统的设计，对以后的学习和工作都起到了一定的作用。
总体来说，在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中，特别有趣，培养了我的设计思维。
在让我体会到了设计电路的艰辛的同时，更让我体会到成功的喜悦和快乐。
参考文献
[1]樊昌信丽娜通信原理（第六版）．国防工业，2005
[2]SystemView使用手册
附录：
hdb3编译码原理图（altiumdesigner绘制）
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