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循環碼編解碼器設計思路

發布時間: 2022-07-26 02:14:49

㈠ 基於systemview的循環碼編碼器的設計

基於systemview的循環碼編碼器的設計
本課程設計主要深入了解循環碼的編譯原理和SystemView的使用,並在通信系統模擬軟體平台上設計循環編碼器。在課程設計中,系統模擬平台為System View Evaluation Edition V4.5,程序運行平台為Windows XP。對於循環碼編碼器採用了SystemView進行模擬,最後對模擬結果和編解碼理論進行分析對比的程序設計。程序通過調試運行,初步實現了設計目標,並且經過適當完善後,將可以解決實際問題。

㈡ 求解 怎樣用c語言實現循環碼的糾錯希望有高手詳細解答~~!

糾錯碼的解碼是該編碼能否得到實際應用的關鍵所在。解碼器往往比編碼較難實現,對於糾錯能力強的糾錯碼更復雜。根據不同的糾錯或檢錯目的,循環碼解碼器可分為用於糾錯目的和用於檢錯目的的循環碼解碼器。 通常,將接收到的循環碼組進行除法運算,如果除盡,則說明正確傳輸;如果未除盡,則在寄存器中的內容就是錯誤圖樣,根據錯誤圖樣可以確定一種邏輯,來確定差錯的位置,從而達到糾錯的目的。用於糾錯目的的循環碼的解碼演算法比較復雜,感興趣的話可以參考一些參考書。而用於檢錯目的循環碼,一般使用ARQ通信方式。檢測過程也是將接受到的碼組進行除法運算,如果除盡,則說明傳輸無誤;如果未除盡,則表明傳輸出現差錯,要求發送端重發。用於這種目的的循環碼經常被成為循環冗餘校驗碼,即CRC校驗碼。CRC校驗碼由於編碼電路、檢錯電路簡單且易於實現,因此得到廣泛的應用。在通過MODEM傳輸文件的協議如ZMODEM、XMODEM協議中均用到了CRC校驗技術。在磁碟、光碟介質存儲技術中也使用該方法。 在SystemView中沒有提供專用的CRC循環冗餘校驗碼編碼器,讀者可根據有關參考書設計一個相應的模擬電路。如果不想親自動手設計,可以在CDMA庫(IS95)中找到一個現成的專用的CRC編碼器和解碼器。該圖符(FrameQ)是的接入信道的數據幀品質指示編碼器,其中使用了多種不同比特率的數據模型,通過CRC校驗來判斷接入信道的質量好壞。其中規定每一幀的長度為20ms的數據。一個典型IS-95-A標准規定的9600信道的CRC測試碼的長度為192比特,其中信息位172位、校驗位12比特、尾部全零8比特。感興趣的讀者可以加入一個速率為860bps(192bit/0.2ms=860)的PN數據,然後觀察經過CRC編碼後的波形。並可用對應的解碼器解碼觀察輸出波形是否與輸入的PN碼一致。

㈢ 設計一個(15,11)系統漢明碼的生成矩陣G,再設計一個由g(x)=1+x+x^4 生成的(15,11)循環漢明碼的編譯器。

x15 + 1 = g(x)h(x):

h(x) = x11 + x8 + x7 + x5 +x3+ x2 + x + 1

例:已知 (7,3) 循環碼的g(x)=x 4 +x 3 +x 2 +1,試求其標准生成陣,一致校驗陣及全部 碼字 。 舉例:求 (7,3) 循環碼的生成 多項式 。

解: v分解多項式 x7 +1,取其 4 次因式作生成多項式 vx7+1= ( x +1) ( x 3 + x 2 +1) ( x 3 + x +1) v 可將一次和任一個三次因式的乘積作為生成多項式,因而可取 g 1 ( x )= ( x +1) ( x 3 + x 2 +1) = x 4 + x 2 + x +1 或 g 2 ( x )= ( x +1) ( x 3 + x +1) = x 4 + x 3 + x 2 +1。

(3)循環碼編解碼器設計思路擴展閱讀:

給出(7,4)循環碼,由於循環碼是線性分組碼的一種,所以它也具有封閉性,任意兩個碼字相加之和必是另一碼字。所以它的最小碼距也就是非零碼字的最小碼重。

在表1給出的(7,4)循環碼中,dmin=3。而且根據定義,任一碼字的每一循環移位的結果都是(7,4)循環碼的一個碼字。但某一碼字的循環移位,並不能生成所有的碼字。對於一個循環碼來說,可以同時存在多個循環圈。

㈣ 用verilog語言實現FPGA的循環碼編碼器設計

摘 要
隨著電子技術的發展,具有防盜報警等功能的電子密碼鎖代替密碼量少、安全性差的機械式密碼鎖已是必然趨勢。電子密碼鎖與普通機械鎖相比,具有許多獨特的優點:保密性好,防盜性強,可以不用鑰匙,記住密碼即可開鎖等。目前使用的電子密碼鎖大部分是基於單片機技術,以單片機為主要器件,其編碼器與解碼器的生成為軟體方式。在實際應用中,由於程序容易跑飛,系統的可靠性能較差。

本文主要闡述了一種基於現場可編程門陣列FPGA器件的電子密碼鎖的設計方法。用FPGA器件構造系統,所有演算法完全由硬體電路來實現,使得系統的工作可靠性大為提高。由於FPGA具有現場可編程功能,當設計需要更改時,只需更改FPGA中的控制和介面電路,利用EDA工具將更新後的設計下載到FPGA中即可,無需更改外部電路的設計,大大提高了設計的效率。因此,採用FPGA開發的數字系統,不僅具有很高的工作可靠性,而且升級也極其方便。

本文採用EDA技術,利用Quartus II工作平台和硬體描述語言,設計了一種電子密碼鎖,並通過一片FPGA晶元實現。

關鍵詞:電子密碼鎖;FPGA;硬體描述語言;EDA

目 錄
1 緒 論 1
1.1 國內外現狀及其發展 1
1.2 電子密碼鎖的原理 2
1.3 電子密碼鎖的系統簡介 4
1.4 系統設計要求 4
1.5 本課題的研究目的和意義 5
2 現場可編程門陣列FPGA 6
2.1 FPGA的基本結構 6
2.2 FPGA的優點 10
2.3 FPGA的設計流程 11
2.4 自頂向下設計法 17
2.5用模塊化設計FPGA 18
3 VHDL硬體描述語言 20
3.1 VHDL語言的基本結構 20
3.2 結構體的描述方式 21
3.3 自上而下(TOP DOWN)的設計方法 22
4 電子密碼鎖的設計與模擬 24
4.1 硬體設備 24
4.2 幾個主要功能模塊的設計 25
4.3 計算機模擬 32
結 束 語 38
參考文獻 39
附錄1英文原文 41
附錄2中文譯文 50
附錄3源程序 57

1.1 國內外現狀及其發展
隨著人們生活水平的提高和安全意識的加強,對安全的要求也就越來越高。鎖自古以來就是把守護門的鐵將軍,人們對它要求甚高,既要安全可靠的防盜,又要使用方便,這也是制鎖者長期以來研製的主題。隨著電子技術的發展,各類電子產品應運而生,電子密碼鎖就是其中之一。據有關資料介紹,電子密碼鎖的研究從20世紀30年代就開始了,在一些特殊場所早就有所應用。這種鎖是通過鍵盤輸入一組密碼完成開鎖過程。研究這種鎖的初衷,就是為提高鎖的安全性。由於電子鎖的密鑰量(密碼量)極大,可以與機械鎖配合使用,並且可以避免因鑰匙被仿製而留下安全隱患。電子鎖只需記住一組密碼,無需攜帶金屬鑰匙,免除了人們攜帶金屬鑰匙的煩惱,而被越來越多的人所欣賞。電子鎖的種類繁多,例如數碼鎖,指紋鎖,磁卡鎖,IC卡鎖,生物鎖等。但較實用的還是按鍵式電子密碼鎖。

20世紀80年代後,隨著電子鎖專用集成電路的出現,電子鎖的體積縮小,可靠性提高,成本較高,是適合使用在安全性要求較高的場合,且需要有電源提供能量,使用還局限在一定范圍,難以普及,所以對它的研究一直沒有明顯進展。

目前,在西方發達國家,電子密碼鎖技術相對先進,種類齊全,電子密碼鎖已被廣泛應用於智能門禁系統中,通過多種更加安全,更加可靠的技術實現大門的管理。在我國電子鎖整體水平尚處於國際上70年代左右,電子密碼鎖的成本還很高,市場上仍以按鍵電子鎖為主,按鍵式和卡片鑰匙式電子鎖已引進國際先進水平,現國內有幾個廠生產供應市場。但國內自行研製開發的電子鎖,其市場結構尚未形成,應用還不廣泛。國內的不少企業也引進了世界上先進的技術,發展前景非常可觀。希望通過不斷的努力,使電子密碼鎖在我國也能得到廣泛應用[1]。

目前使用的電子密碼鎖大部分是基於單片機技術,以單片機為主要器件,其編碼器與解碼器的生成為軟體方式[2]。在實際應用中,由於程序容易跑飛,系統的可靠性能較差。基於現場可編程邏輯門陣列FPGA器件的電子密碼鎖,用FPGA器件構造系統,所有演算法完全由硬體電路來實現,使得系統的工作可靠性大為提高。由於FPGA具有現場可編程功能,當設計需要更改時,只需更改FPGA中的控制和介面電路,利用EDA工具將更新後的設計下載到FPGA中即可,無需更改外部電路的設計,大大提高了設計的效率。

1.3 電子密碼鎖的系統簡介
通用的電子密碼鎖主要由三個部分組成:數字密碼輸入電路、密碼鎖控制電路和密碼鎖顯示電路。

(1) 密碼鎖輸入電路包括時序產生電路、鍵盤掃描電路、鍵盤彈跳消除電路、鍵盤解碼電路等幾個小的功能電路。

(2)密碼鎖控制電路包括按鍵數據的緩沖存儲電路,密碼的清除、變更、存儲、激活電鎖電路(寄存器清除信號發生電路),密碼核對(數值比較電路),解鎖電路(開/關門鎖電路)等幾個小的功能電路。

(3)密碼顯示電路主要將顯示數據的BCD碼轉換成相對應的編碼。如,若選用七段數碼管顯示電路,主要將待顯示數據的BCD碼轉換成數碼器的七段顯示驅動編碼[4]。

1.4 系統設計要求
設計一個具有較高安全性和較低成本的通用電子密碼鎖,具體功能要求如下:

(1)數碼輸入:每按下一個數字鍵,就輸入一個數值,並在顯示器上的顯示出該數值,同時將先前輸入的數據依序左移一個數字位置。

(2)數碼清除:按下此鍵可清除前面所有的輸入值,清除為「0000」。

(3)密碼更改:按下此鍵時會將目前的數字設定成新的密碼。

(4)激活電鎖:按下此鍵可將密碼鎖上鎖。

(5)解除電鎖:按下此鍵會檢查輸入的密碼是否正確,密碼正確即開鎖。

1.5 本課題的研究目的和意義
隨著人們生活水平的提高,對家庭防盜技術的要求也是越來越高,傳統的機械鎖由於其構造的簡單,被撬的事件屢見不鮮,電子鎖由於其保密性高,使用靈活性好,安全系數高,受到了廣大用戶的歡迎。現在市場上主要是基於單片機技術的電子密碼鎖,但可靠性較差。FPGA即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物,是一種超大規模集成電路,具有對電路可重配置能力。通常FPGA都有著上萬次的重寫次數,也就是說現在的硬體設計和軟體設計一樣靈活、方便。相對於基於單片機技術的電子密碼鎖,用FPGA器件來構成系統,可靠性提高,並且由於FPGA具有的現場可編程功能,使得電子密碼鎖的更改與升級更為方便簡單[3]。

通過本次設計掌握FPGA系統設計的方法,熟悉FPGA設計的相關軟體,以及硬體描述語言的使用,了解電子密碼鎖的系統構成,利用FPGA實現電子密碼鎖的設計與實現,可以加深自己對所學專業的認識,關聯知識,增強自己的動手能力,積累實踐經驗,為以後的工作打好基礎。

參考文獻
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[2] 許琦.基於FPGA的電子密碼鎖的設計.科技信息,2006,(10):240-241

[3] 王衛兵,劉克剛,朱秋萍.用FPGA的電子密碼鎖.電子技術,2005,(01):26-28

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[6] 王曉勇.FPGA的基本原理及運用.艦船電子工程,2005,(02):82-85

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[14] 譚會生,瞿遂春.EDA技術綜合應用實例與分析.西安:西安電子科技大學出版社,2004.1-42,64-85

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㈤ 基於MATLAB的循環碼編解碼器的模擬

fa,shou,caina

㈥ 跪求如何做 基於VHDL語言的循環碼編解碼器的設計怎麼弄····

要學vhdl的話,還是先看vhdl的教程吧,教材隨便找一本,我這有VHDl實用教程(潘松_王國棟_編著)的電子書。我可以發給你郵箱。現在手頭沒有,明天可以發。。。。,

軟體肯定是模擬用modelsim了,現在版本6.7了吧,在官網就能下載到,我這只有6.3和6.5的crack。網上找一下教程還是很多的。需要的話可以給我回郵件。
網址:http://model.com/content/modelsim-se-high-performance-simulation-and-debug
安裝後需要破解,修改環境變數等等,按照crack的read me做就好。
使用教程也比較多其實總共也沒幾個步驟:
1 新建一個目錄,在該目錄下添加源代碼。
2 打開modelsim file--》change directory ,改到新建的文件夾
3 建工作庫:vlib work
4 編譯 vcom
5 模擬 vsim
6 添加波形 addwave
7 運行 run 2000 ns
就這幾步 很簡單

㈦ 如何產生一個系統碼結構的循環碼

通常,將接收到的循環碼組進行除法運算,如果除盡,則說明正確傳輸;如果未除盡,則在寄存器中的內容就是錯誤圖樣,根據錯誤圖樣可以確定一種邏輯,來確定差錯的位置,從而達到糾錯的目的。用於糾錯目的的循環碼的解碼演算法比較復雜,感興趣的話可以參考一些參考書。而用於檢錯目的循環碼,一般使用ARQ通信方式。檢測過程也是將接受到的碼組進行除法運算,如果除盡,則說明傳輸無誤;如果未除盡,則表明傳輸出現差錯,要求發送端重發。用於這種目的的循環碼經常被成為循環冗餘校驗碼,即CRC校驗碼。CRC校驗碼由於編碼電路、檢錯電路簡單且易於實現,因此得到廣泛的應用。在通過MODEM傳輸文件的協議如ZMODEM、XMODEM協議中均用到了CRC校驗技術。在磁碟、光碟介質存儲技術中也使用該方法。

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