巴克码初稿
巴克码检测课程设计
巴克码检测课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解巴克码的基本概念，掌握其编码规则及特点；2. 学生能运用巴克码进行错误检测，并了解其在通信系统中的应用；3. 学生了解数字信号处理的基本原理，理解巴克码在信号检测中的作用。
技能目标：1. 学生具备独立编写巴克码编码程序的能力，能通过编程实现错误检测；2. 学生能够运用所学知识，分析实际通信系统中巴克码的应用案例，提出优化方案；3. 学生能够运用巴克码检测错误，培养解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习巴克码检测，培养对通信科学的兴趣，激发探索精神；2. 学生在学习过程中，养成合作、分享、尊重他人成果的良好品质；3. 学生能够认识到科技发展对国家和社会的重要性，增强社会责任感。
课程性质：本课程为信息技术与通信科学领域的一节实践性课程，通过巴克码检测的学习，培养学生的编程能力、问题解决能力和团队合作精神。
学生特点：六年级学生具备一定的编程基础和逻辑思维能力，对通信科学有一定的好奇心，喜欢探索和实践。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，培养其创新能力和实际操作能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供有针对性的指导。
通过课程学习，使学生达到上述课程目标，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 巴克码基本概念：巴克码的定义、特点及其在通信系统中的应用；2. 编码规则：巴克码的编码方法，奇偶校验原理；3. 错误检测：巴克码检测错误的能力，错误检测原理；4. 数字信号处理：数字信号处理基本原理，巴克码在信号检测中的作用；5. 编程实践：编写巴克码编码程序，实现错误检测功能；6. 应用案例分析：分析巴克码在通信系统中的应用案例，探讨优化方案；7. 实践项目：分组合作，完成巴克码检测错误实践项目，培养团队合作能力。
教学大纲安排：第一课时：巴克码基本概念、编码规则；第二课时：错误检测原理、数字信号处理基本原理；第三课时：编程实践，编写巴克码编码程序；第四课时：应用案例分析，探讨优化方案；第五课时：实践项目，分组合作完成巴克码检测错误项目。
巴克码识别器的设计与仿真 (2)
*****************实践教学*****************兰州理工大学计算机与通信学院2013年秋季学期通信系统综合训练题目：巴克码识别器的设计与仿真专业班级：姓名：学号：指导教师：彭铎成绩：摘要巴克码是一种具有特殊规律的二进制码组，它是一种非周期序列。
是目前已找到的最常用的群同步码字之一。
它具有尖锐的自相关特性，便于与随机的数字信息相区别，易于识别，出现伪同步的可能性小。
本次课程设计是在掌握群同步码巴克码的基础上，利用MATLAB完成对巴克码识别器的设计。
关键字：巴克码识别器，MATLAB目录前言 (1)1．基本原理 (2)1.1目的及意义 (2)1.2群同步 (2)1.3巴克码 (3)1.4系统设计框图 (3)1.5MATLAB仿真软件 (4)2．系统分析 (6)2.1巴克码的发生 (6)2.2巴克码的判决 (7)2.3巴克码的同步 (8)2.4群同步码 (9)2.5移位寄存器 (10)2.6同步字符的识别性能 (11)3．系统设计与调试 (13)3.1设计思路 (13)3.2调试结果： (14)设计总结 (16)参考文献 (17)致谢 (18)附录 (19)前言同步是通信系统中一个重要的实际问题。
通信系统中的同步可分为载波同步、位同步、帧同步等几大类。
在通信系统中，同步具有相当重要的地位。
通信系统能否有效地、可靠地工作，很大程度上依赖于有无良好的同步系统。
因此，如何使系统同步，如何保持同步，成为现代数字通信系统设计者所面临的重要课题。
在数字通信时，一般总是以一定数目的码元组成一个个的“字”或“句”，即组成一个个的“群”进行传输的。
因此，在接收这些数字流时，同样也必须知道这些“字”、“句”的起止时刻，在接收端产生与“字”、“句”起止时刻相一致的定时脉冲序列，统称为群同步或帧同步。
群同步信号的频率很容易由位同步信号经分频而得出。
但是，每个群的开头和末尾时刻却无法由分频器的输出决定。
.巴克码的编码设计与仿真兰州理工大学
公式2.4.1
这种非周期序列的自相关函数称为局部自相关函数。当j＝0时，很显然R(j)=n，
|j |
0
1
2
3
4
5
6
>=7
R(j)
7
0
-1
0
-1
0
-1
0
将所求得的结果画成曲线，就得到7位巴克码的自相关函数曲线。
图2.4.1巴克码的自相关函数曲线
-表1-1 已发现的巴克码组
n
巴克码
2
+ +
3
+ + --
4
+ + + --; + + -- +
5
+ + + -- +
7
+ + + -- -- + --
11
+ + + -- -- -- + -- -- + --
13
+ + + + + -- -- + + -- + -- +
其中，“+”表示取值为高电平1，“一”表示取值为低电平0。依要求及上面的巴克码组可知，13位的巴克码发生器应在输入时钟信号作用下依次产生“1111100110101”的码元序列
当接收端对接收到的比特流进行搜索时，一旦检测到这种特殊字符，就知道了帧的开始，并据此划分帧内的码组。群同步（在这种数据格式中称为帧同步）就这样建立起来了。
巴克码的检测与发生
数字电子技术实验 A报告（2008-2009学年第一学期）学号 20072428姓名黄明江班级 07级网络工程2班实验时间第十三周周三第三讲桌号1指导老师史燕巴克码的检测与发生一．设计思路1.功能：（1）当输入为串行码X【1110010（巴克码）】时，输出检测信号Z，当检测到巴克码（111001010）时，输出为1。
检测灯亮。
(2).自动产生巴克码（1110010）。
2.图框检测图框产生图框3.思路检测：本实验通过7位移位寄存器来实现对串行输入数据的存储。
然后通过比较是不是巴克码，然后实现判断。
产生：通过对7位移位寄存器的数据的循环输出即可实现巴克码的产生功能。
移位寄存器存储巴克码数据。
4. 状态转移图二．波形图。
三．源代码。
MODULE bakemaTITLE 'bakema'clk,codein pin 1,2;q2..q0,y pin 22,21,20,15 istype'reg'; ss0=^b000;ss1=^b001;ss2=^b010;ss3=^b011;ss4=^b100;ss5=^b101;ss6=^b110;ss7=^b111;LM=[q2..q0];c,x=.c.,.x.;equationsLM.clk=clk;y.clk=clk;state_diagram LMstate ss0:if codein==1 then goto ss1withy:=0;endwithelse goto ss0withy:=0;endwith; state ss1:if codein==1 then goto ss2withy:=0;endwithelse goto ss0withy:=0;endwith; state ss2:if codein==1 then goto ss3withy:=0;endwithelse goto ss0y:=0;endwith; state ss3:if codein==1 then goto ss3withy:=0;endwithelse goto ss4withy:=0;endwith; state ss4:if codein==1 then goto ss1withy:=0;endwithelse goto ss5withy:=0;endwith; state ss5:if codein==1 then goto ss6withy:=0;endwithelse goto ss2withy:=0;endwith; state ss6:if codein==1 then goto ss2withy:=0;endwithelse goto ss7withy:=1;endwith; state ss7:if codein==1 then goto ss1withy:=0;endwithwithy:=0;endwith; TEST_VECTORS ([clk,codein]->[LM,y])[c,0]->[x,x];[c,0]->[x,x];[c,1]->[x,x];[c,1]->[x,x];[c,1]->[x,x];[c,0]->[x,x];[c,0]->[x,x];[c,1]->[x,x];[c,0]->[x,x];[c,1]->[x,x];[c,1]->[x,x];[c,1]->[x,x];[c,1]->[x,x];[c,1]->[x,x];[c,1]->[x,x];[c,0]->[x,x];[c,0]->[x,x];[c,1]->[x,x];[c,0]->[x,x];[c,1]->[x,x];[c,1]->[x,x];[c,1]->[x,x];END。
巴克码自相关波形
巴克码自相关波形摘要：1.巴克码的概述2.巴克码的自相关波形3.巴克码自相关波形的应用正文：1.巴克码的概述巴克码是一种用于数据编码和解码的技术，它可以将数据以特定的波形进行传输。
巴克码是由美国的克劳德·香农（Claude Shannon）在1948 年提出的，其主要思想是通过编码将信息转化为特定的波形，然后通过解码将波形还原为原始信息。
巴克码具有抗干扰能力强、传输速率稳定等优点，被广泛应用于通信领域。
2.巴克码的自相关波形巴克码的自相关波形是指巴克码在时间上的分布特征。
具体来说，巴克码的自相关波形是指在一定时间内，巴克码的值与其自身或其他时间的值之间的相关性。
巴克码的自相关波形具有如下特点：（1）在时间上的局部相关性：巴克码的自相关波形在时间上呈现出局部相关性，即在一段时间内，巴克码的值与其自身的值或其他时间的值之间存在较强的相关性。
（2）自相关波形的零点：巴克码的自相关波形在某些点上具有零点，这些零点被称为自相关波形的零点。
自相关波形的零点可以用来判断巴克码的相位，从而在解码过程中起到关键作用。
3.巴克码自相关波形的应用巴克码自相关波形在通信领域具有广泛的应用，主要包括以下几个方面：（1）数据解码：在数据传输过程中，由于受到各种干扰，数据在接收端可能会发生畸变。
通过分析巴克码的自相关波形，可以判断数据传输过程中是否发生畸变，从而实现对数据的解码。
（2）信道均衡：在数据传输过程中，信号会受到信道特性的影响，如时延、衰减等。
通过分析巴克码的自相关波形，可以对信道进行均衡，从而提高信号传输的质量。
（3）误码检测与纠错：在数据传输过程中，信号可能会受到噪声等干扰，导致接收端出现误码。
通过分析巴克码的自相关波形，可以检测出误码并实现纠错，从而提高数据传输的可靠性。
巴克码
1 巴克码简介1.1巴克码简介巴克码主要用于通信系统中的帧同步，其特点是具有尖锐的自相关函数，便于与随机的数字信息相区别，易于识别，出现伪同步的可能性小。
巴克码是一种具有特殊规律的二进制码组，它是一种非周期序列。
一个n 位的巴克码组为{ ， ：， ，. ，}，其中 的取值是+1或一1，其局部自相关函数为：()i i+j 10x x 0,1,100n j i n j R j j n j n ===⎧⎪==+-<<⎨⎪≥⎩∑目前已发现的所有巴克码组如表1：表1 已发现的巴克码组其中，“+”表示取值为高电平1，“一”表示取值为低电平0。
依要求及上面的巴克码组可知，8位的巴克码发生器应在输入时钟信号作用下依次产生“01110010”的码元序列。
1.2 系统设计框图巴克码发生器巴克玛发生器设计原理如图1.2所示。
图1.1 巴克码发生器设计原理图MATLAB 软件概述MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。
它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
巴克码发生器设计
摘要本课程设计主要是利用QUARTERSⅡ设计一个8位巴克码代码发生器，当识别到一组代码时，输出一个高电平脉冲。
巴克码主要用于通信系统中的帧同步，其特点是具有尖锐的自相关函数，便于与随机的数字信息相区别，易于识别，出现伪同步的可能性小。
巴克码是一种具有特殊规律的二进制码组，它是一种非周期序列。
关键词：QUARTERSⅡ，巴克码，信号发生器，序列1绪论在通信系统中，同步技术起着相当重要的作用。
通信系统能否有效地、可靠地工作，很大程度上依赖于有无良好的同步系统。
通信系统中的同步可分为载波同步、位同步、帧同步等几大类。
当采用同步解调或相干检测时，接收端需要提供一个与发射端调制载波同频同相的相干载波，获得此相干载波的过程称为载波提取，或称为载波同步。
而在数字通信中，消息是一串连续的信号码元序列，解调时常须知道每个码元的起止时刻。
因此，就要求接收端必须能产生一个用作定时的脉冲序列，以便与接收的每一个码元的起止时刻一一对齐。
在接收端产生与接收码元的重复频率和相位一致的定时脉冲序列的过程称为码元同步或位同步。
数字通信中的消息数字流总是用若干码元组成一个“字”，又用若干“字”组成一“句”。
因此，在接收这些数字流时，同样也必须知道这些“字”、“句”的起止时刻，在接收端产生与“字”、“句”起止时刻相一致的定时脉冲序列，统称为群同步或帧同步。
当通信是在两点之间进行时，完成了载波同步、位同步和帧同步之后，接收端不仅获得了相干载波，而且通信双方的时标关系也解决了，这时，接收端就能以较低的错误概率恢复出数字信息。
在数字通信系统中，实现帧同步的方法通常有两种：起止式同步法和集中式插入同步法。
起止式同步比较简单，一般是在数据码元的开始和结束位置加入特定的起始和停止脉冲来表示数据帧的开始和结束。
另外在计算机RS232串口通信中通常也使用类似方法。
而在集中式插入同步法中，要求插入的同步码在接收端进行同步识别时出现伪同步的概率尽可能小，并且要求该码组具有尖锐的自相关函数以便于识别。
巴克码自相关波形
巴克码自相关波形摘要：1.巴克码的简介2.巴克码的自相关波形特性3.巴克码在通信中的应用4.巴克码的优缺点5.我国在巴克码研究和发展方面的成果正文：一、巴克码的简介巴克码（Barker Code）是一种线性分组码，它的编码方式具有较好的自相关特性。
巴克码是由美国数学家Claude Shannon和英国电气工程师Rudolf K.approaches共同提出的，主要用于数字通信系统中，以提高信号传输的可靠性。
二、巴克码的自相关波形特性巴克码的自相关波形具有如下特点：1.码元长度：巴克码的码元长度为2的整数次幂，如4、8、16等。
2.编码方式：巴克码采用线性分组编码，编码后的信号具有较低的相关性。
3.相关性：巴克码的自相关函数在码元间隔内呈现为矩形波，而在码元间隔外则迅速衰减至接近零。
4.码间干扰：由于巴克码具有较低的相关性，码间干扰较小，有利于提高信号传输的可靠性。
三、巴克码在通信中的应用巴克码在通信领域有广泛的应用，如在数字调制、信道编码、数据传输等方面都有显著的优势。
特别是在多址接入技术中，巴克码可以有效降低码间干扰，提高信号传输的效率。
四、巴克码的优缺点优点：1.较低的码间干扰，有利于提高通信质量。
2.简单的编码和译码算法，降低系统复杂度。
3.良好的自相关特性，有助于提高信号传输的可靠性。
缺点：1.码率较低，传输速率受限。
2.编码长度受限，不利于高速数据传输。
五、我国在巴克码研究和发展方面的成果近年来，我国在巴克码研究和发展方面取得了显著成果。
不仅在理论研究上有所突破，还成功将其应用于实际通信系统中，提高了通信质量。
未来，我国将继续加大对巴克码等编码技术的研究力度，推动通信技术的发展。
总之，巴克码作为一种具有良好自相关特性的线性分组码，在我国通信领域具有重要地位。
在多址接入、信道编码等方面具有广泛的应用前景。
5位巴克码自相关函数
5位巴克码自相关函数
巴克码是一种数字调制方法，它将数字信息转换为一个长而窄的信号带，以便能够在带宽受限的信道中传输。
自相关函数是一个信号与其自身延迟一定时间后的叠加结果。
因此，5位巴克码的自相关函数是指将一个5位巴克码信号与其自身5位延迟后的信号进行叠加所得到的函数。
具体地说，假设5位巴克码为10101，那么其自相关函数可以表示为：
R(τ) = E[10101(t) ·10101(t-τ)]
其中，E表示期望值，τ表示延迟时间。
这个式子的含义是：将10101信号与它自身延迟τ秒的信号相乘，再对其进行时间平均，得到的结果即为自相关函数R(τ)。
在实际应用中，自相关函数可以用来判断信号的周期性、频率和相位等参数，从而实现信号的解调和同步等功能。
巴克码原理
巴克码原理巴克码原理是一种数字通信中常用的编码原理，它是由美国工程师贝尔提出的。
巴克码的特点是能够有效地减小信号的带宽，提高信号的传输效率，因此在数字通信领域得到了广泛的应用。
巴克码原理的核心思想是利用频率间隔较大的正弦波来表示数字信号，通过对正弦波的频率进行调制来传输数字信息。
在巴克码中，每一个数字被表示为一段特定频率的正弦波，这些正弦波被称为“巴克码”。
巴克码的生成过程是通过将数字信号进行数字滤波和频率调制来实现的。
首先，将数字信号经过数字滤波器进行滤波，得到一组频率间隔较大的正弦波。
然后，根据数字信号的取值来调制这些正弦波的频率，从而生成巴克码信号。
巴克码的优点之一是它能够有效地减小信号的带宽。
由于巴克码使用频率间隔较大的正弦波来表示数字信号，因此可以在较小的频带内传输更多的信息，提高了信号的传输效率。
这对于数字通信系统来说是非常重要的，特别是在带宽有限的情况下，巴克码能够更好地满足信号传输的需求。
此外，巴克码还具有良好的抗干扰性能。
由于巴克码的频率间隔较大，使得它对于频率偏移和噪声的影响较小，因此在实际的数字通信系统中，巴克码能够更好地抵抗信道噪声和干扰，提高了系统的可靠性和稳定性。
然而，巴克码也存在一些局限性。
由于巴克码的频率间隔较大，使得它的波形包含了大量的高频成分，这对于传输介质的要求较高，因此在实际应用中需要考虑传输介质的特性和成本。
总的来说，巴克码原理是一种非常重要的数字通信编码原理，它在数字通信系统中发挥着重要的作用。
通过巴克码原理，我们能够更有效地利用有限的频带资源，提高数字信号的传输效率和抗干扰性能，为数字通信系统的发展提供了重要的技术支持。
在未来的数字通信领域，巴克码原理有望得到更广泛的应用和发展。
EDA课设巴克码
课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目:巴克码发生器初始条件：QuartusⅡ，CPLD要求完成的主要任务：1、设计并实现一个巴克码（01110010代码）发生器。
波形图见图1。
图1 巴克码（01110010代码）发生器仿真波形图2、将所设计的整个系统写入CPLD 器件中，加上需要的外围电路在实验箱上实现整个系统的硬件搭建，并调试出结果。
时间安排：收集资料第1天学习VHDL语言的基本知识第2-3天学习巴克码的基本知识第4-5天编写程序并调试出结果完成设计要求第6-9天答辩第10天指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (I)ABSTRACT (II)绪论 (1)1巴克码简介 (3)1.1巴克码简介 (3)1.2巴克码的产生与检测 (3)1.2.1巴克码的产生 (3)1.2.2巴克码的识别 (4)2 QUARTERS Ⅱ设计软件介绍 (6)3 巴克码发生器的设计 (7)3.1设计原理框图 (7)3.2单元模块设计 (7)3.2.1分频模块设计 (7)3.2.2八位计数控制模块设计 (8)3.2.3巴克码产生模块设计 (8)3.2.4显示模块设计 (9)3.3顶层电路设计 (9)4仿真与调试 (10)4.1软件仿真 (10)4.2硬件调试 (10)4.2.1硬件配置与初始化 (10)4.2.2演示结果及分析 (11)5小结即心得体会 (12)附录 (14)摘要本文介绍了一种采用单片CPLD芯片进行巴克码发生器的设计方法，主要阐述如何使用新兴的EDA 器件取代传统的电子设计方法，利用CPLD 的可编程性，简洁而又多变的设计方法，缩短了研发周期。
本设计实现了巴克码发生器的一些基本功能，主要包括八位巴克码序列产生，以及数码显示功能。
本次设计主要包括采用了CPLD 芯片，使用VHDL 语言进行编程，使其具有了更强的移植性，更加利于产品升级。
巴克码主要用于通信系统中的帧同步，其特点是具有尖锐的自相关函数，便于与随机的数字信息相区别，易于识别，出现伪同步的可能性小。
巴克码自相关波形
巴克码自相关波形
【原创实用版】
目录
1.巴克码的定义与特点
2.自相关波形的概念
3.巴克码自相关波形的应用
4.巴克码自相关波形的优缺点
正文
巴克码是一种常用的数据编码方式，其主要特点是抗干扰能力强、解码可靠性高。
在数据传输过程中，为了提高传输效率和降低传输误差，常常需要对数据进行编码。
巴克码就是一种在这种背景下产生的编码方式。
它通过编码数据的部分信息，将数据转化为一种特定的波形，以便在传输过程中更好地保护数据。
自相关波形是一种信号处理中的概念，指的是信号与其自身在过去或未来的时刻的相关性。
在信号处理中，自相关波形被广泛应用于信号的识别、分析和提取等领域。
巴克码自相关波形，就是指巴克码在传输过程中所产生的自相关波形。
这种波形具有很强的抗干扰能力，可以有效地保护数据，使其在传输过程中不受外界因素的影响。
同时，巴克码自相关波形也可以用于数据的解码，通过分析波形，可以准确地提取出原始数据。
巴克码自相关波形的应用非常广泛，可以用于通信、数据传输、信号处理等领域。
比如，在通信领域，巴克码自相关波形可以用于数据的编码和解码，以提高通信的效率和可靠性。
在数据传输领域，巴克码自相关波形可以用于数据的保护，以防止数据在传输过程中受到干扰或损坏。
在信号处理领域，巴克码自相关波形可以用于信号的识别和分析，以提取出有用的信号信息。
总的来说，巴克码自相关波形是一种非常有用的数据编码方式，它具有很多优点，比如抗干扰能力强、解码可靠性高、传输效率高等。
但是，它也存在一些缺点，比如编码过程复杂、解码过程耗时较长等。
巴克码
4.3.1 帧同步帧同步的概念比较简单，但又十分重要，在一般的移动通信系统中采用集中插入同步法，集中插入方式的帧同步码，要求在接收端进行同步识别时出现伪同步的可能性尽量小，并要求此码组具有尖锐的自相关函数，以便识别。
另外，识别器也要尽量简单，目前用得最广泛的是性能良好的“巴克码”(Barker)。
巴克码是一种具有特殊规律的二进制码组。
它是一个非周期序列，一个n位的巴克码{X1，X2，X3，···Xn。
)，每个码元只可能取值十1或一1，它的局部自相关函数为:目前已找到的只有7个：n 巴克码组2 ＋＋3 ＋＋－4 ＋＋＋－，＋＋－＋n 巴克码组5 ＋＋＋－＋7 ＋＋＋－－＋－11 ＋＋＋－－－＋－－＋－13 ＋＋＋＋＋－－＋＋－＋－＋表中“＋”表示Xi取值为十l，“－”表示Xi取值为－l，以七位巴克码组{+++--+-}为例，求出它的自相关函数如下：同样可以求出j＝2，3，4，5，6，7时R(j)的值分别为－l，0，－l，0，－l，O。
另外，再求出j为负值的自相关函数，两者一起画出的七位巴克码的R(j)与j的关系曲线如图4.6所示。
由图可见，自相关函数在j＝0时具有尖锐的峰值。
图4.6 巴克码的自相关函数产生巴克码的方法常用移位寄存器，七位巴克码产生器如图4.7。
图4.7 巴克码产生器图4.7(a)是串行式产生器，移位寄存器的长度等于巴克码组的长度。
七位巴克码由七级移位寄存器单元组成，各寄存器单元的初始状态由预置线预置成巴克码组相应的数字。
七位巴克码的二进制数为lll00lO，移位寄存器的输出端反馈至输入端的第一级，因此，七位巴克码输出后，寄存器各单元均保持原预置状态。
移位寄存器的级数等于巴克码的位数。
另一种是采用反馈式产生器，同样也可以产生七位巴克码，如图4.7(b)所示，这种方法也叫逻辑综合法，此结构节省部件。
巴克码的识别仍以七位巴克码为例，用七级移位寄存器、相加器和判决器就可以组成一个巴克码识别器，如图4.8所示，各移位寄存器输出端的接法和巴克码的规律一致，即与巴克码产生器的预置状态相同。
八位巴克码发生器EDA设计报告
目录摘要 (1)1.绪论 (3)2.设计内容及要求 (4)2.1设计的目的及主要任务 (4)2.1.2设计目的 (4)2.1.2设计任务 (4)2.2设计思想 (4)3.设计原理 (5)3.1设计原理框图 (5)3.2单元模块设计 (5)3.2.1分频模块 (5)3.2.2巴克码序列产生模块 (7)3.2.3动态扫描显示控制模块 (8)3.2.4译码显示驱动模块 (9)3.3顶层电路的设计 (9)4.电路的仿真及分析 (10)4.1分频器仿真 (10)4.2巴克码产生模块仿真 (10)4.3八进制计数器仿真 (11)4.4位选模块仿真 (11)4.5译码显示模块仿真 (12)4.6顶层电路仿真 (13)5硬件调试 (13)6.心得体会 (15)参考文献 (16)附录 (17)摘要本文介绍了一种采用单片CPLD芯片进行巴克码发生器的设计方法，主要阐述如何使用新兴的EDA器件取代传统的电子设计方法，利用CPLD的可编程性，简洁而又多变的设计方法，缩短了研发周期。
本设计实现了巴克码发生器的一些基本功能，主要包括八位巴克码序列产生，以及数码显示功能。
本次设计主要包括采用了CPLD芯片，使用VHDL语言进行编程，使其具有了更强的移植性，更加利于产品升级。
关键词：VHDL；巴克码；QuartusⅡ；CPLDAbstractThis paper presents a monolithic CPLD chip Barker code generator design method focuses primarily on how to use the emerging EDA electronic design device to replace the traditional methods,the use of programmable CPLD,concise yet varied design approach,shorten the development cycle.The Barker code generator designed and implemented some of the basic features include eight Barker code sequence generation,and digital display.The design mainly include the use of a CPLD chip, using the VHDL programming l anguage,to make it a more portability,more conducive to product upgrades.Keywords:VHDL;Barker code;QuartusⅡ;CPLD1.绪论人类社会已经进入信息化时代，信息社会的发展离不开电子产品的进步。
巴克码简介
n R ( j ) = ∑ x i x i + j = 0 or ± 1 i =1 0
n j
j=0 0< j<n j≥n
对于 7-bit 巴克码,相关函数如下图所示:
13-1
7 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -10 -5 0 5 10
图 2 巴克码的(0 扩展)相关函数 除了 7-bit 巴克码之外,还有一下长度的巴克码: 长度 2 3 4 5 7 11 13 编码 ++ ++ + + + ;+ + + +++++ ++++ +++++ +++++++++
13-2
�
com13210505102101234567图2巴克码的0扩展相关函数除了7bit巴克码之外还有一下长度的巴克码长度编码23?4??5?7???11??????13????
uingrd@
巴克码用于识别数据帧的起始,通过下面的电路(7bit 巴克码为例)从串行码流中找到同步 点:
串行码流输入
+1
+1
+1
-1
-1
+1
-1
7 6 5 4
测输出
-1 -2 -10 -5 0 5 10
图 1. 检测电路原理 其中对于串行码流,当出现同步点之后,匹配输出会有尖峰出现. 为了让上面电路在同步点出现的尖峰和非同步点有明显区别, 需要仔细设计编码. 一个编码 的设计原则是:
巴克码初稿
*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2012年春季学期计算机通信与网络课程设计题目：差错控制编码的编译码设计与仿真专业班级：09级通信一班姓名：李杰学号：09250106指导教师：彭铎成绩：摘要通信系统必须具备发现及检测差错的能力，并采取措施纠正，使差错控制在所能允许的尽可能小的范围内，这就是差错控制过程，也是数据链路层的主要功能之一。
本课程设计编辑了巴克码的编码和译码的程序，并实现了它的编译码过程；该程序可以对输入的5位的信息码进行巴克码编码，对于接收到的5位码字可以进行译码，从而判定是否是巴克码,整个过程是用MATLAB语言实现的。
关键词：编码；译码；MATLAB；巴克码目录前言 (1)第1章基本原理 (2)1.1 设计目的及意义 (2)1.2 巴克码与帧同步 (2)1.3 巴克码的产生和识别 (5)第2章 MATLAB软件与介绍 (8)2.1 MATLAB软件的特点 (8)2.2 现有工业控制系统 (10)2.3 MATLAB应用的工业控制系统中去的应用前景 (10)第3章仿真过程及结果分析 (11)3.1 程序流程图 (11)3.2 仿真程序 (13)3.3 程序仿真图 (15)参考文献 (20)总结 (21)致谢.................................................................................................................... 错误！未定义书签。
前言在通信系统中，同步技术起着相当重要的作用。
通信系统能否有效地、可靠地工作，很大程度上依赖于有无良好的同步系统。
通信系统中的同步可分为载波同步、位同步、帧同步等几大类。
当采用同步解调或相干检测时，接收端需要提供一个与发射端调制载波同频同相的相干载波，获得此相干载波的过程称为载波提取，或称为载波同步。
巴克码自相关波形
巴克码自相关波形
摘要：
一、巴克码简介
二、巴克码自相关波形的原理
三、巴克码自相关波形的应用
四、巴克码在通信系统中的作用
五、总结
正文：
一、巴克码简介
巴克码（Barker Code）是一种线性分组码，由美国数学家Claude Shannon和英国工程师R.C.巴克于1950年代独立发现。
它具有良好的自相关特性，广泛应用于通信、编码和信号处理等领域。
二、巴克码自相关波形的原理
巴克码的自相关波形具有良好的周期性，其相关函数在码元间隔中心点处为零，而在码元间隔的一半处达到最大值。
这种特性使得巴克码在多径信道环境下具有较好的抗干扰性能。
三、巴克码自相关波形的应用
巴克码自相关波形在通信系统中有着广泛的应用。
由于其良好的抗干扰性能，可以有效提高通信系统的可靠性和稳定性。
此外，巴克码还可以用于信道编码、数据传输和信号调制等领域。
四、巴克码在通信系统中的作用
在通信系统中，巴克码作为一种线性分组码，可以实现数据传输的错误检测和纠正。
通过编码和解码过程，可以判断数据在传输过程中是否发生错误，并采取相应的措施进行纠正。
此外，巴克码还具有较低的码字长度，从而降低通信系统的复杂度和成本。
五、总结
巴克码自相关波形作为一种具有良好抗干扰性能的编码方式，在通信系统中具有重要应用价值。
通过对巴克码的研究和应用，可以提高通信系统的可靠性、稳定性和安全性，为现代通信技术的发展奠定基础。
barker相位编码
barker相位编码
巴克编码（Barker Code）是一种用于数字通信中的编码技术，特别是在雷达和通信系统中常被使用。
它的主要特点是在给定长度的码字中产生自相关函数的峰值，以便在接收端进行同步和检测。
巴克编码最常见的形式是巴克序列。
在相位编码中，巴克编码通常指的是用二进制相位来表示码字。
在这种编码中，每个位都对应一个特定的相位值，通常是0或π。
这意味着编码序列中的每个比特位都被映射到两种不同的相位值之一。
例如，对于长度为 13 的巴克序列，可以有以下编码：
0 0 0 0 π π 0 π π 0 0 π
这里的每个比特位都对应着相位0或π。
巴克编码在通信系统中有很多应用，其中包括同步、频谱扩展和通道编码等。
通过合理选择编码序列，可以实现良好的自相关性能，从而提高系统的性能和鲁棒性。
1/ 1。
巴克码的详解之欧阳道创编
2.巴克码识别器时间：2021.03.06 创作：欧阳道是比较容易实现的，这里以七位巴克码为例，用7级移位寄存器、相加器和判决器就可以组成一识别器，具体结构如图716所示。
7级移位寄存器的1、0端输出按照1110010的顺序连接到相加器输入，接法与巴克码的规律一致。
当输入数据的“1”存入移位寄存器时，“1”端的输出电平为+1，而“0”端的输出电平为1；反之，存入数据“0”时，“0”端的输出电平为+1，“1”端的电平为1。
当发送端送来的码元自右向左进入时，首先考虑一个简单的情况：假设只计算巴克码（1110010）进入的几个移位寄存器的输出，此时将有巴克码进入一位，二位……七位全部进入，第一位移出尚留六位……前六位移出只留一位等13种情况。
经过计算可得相加器的输出就是自相关函数，设码元进入移位寄存器数目为a，码元尚留在移位寄存器的数目是b，这是就可以得到a、b和j之间的关系式图7167位巴克码识别器（738）根据上述关系可以得到表72，它反映了相加器输出与a、b之间的关系。
a a=b b巴克码进入（或留下）位数1 2 3 4 5 6 7 6 5 4 3 2 1相加器输出 1 0 1 0 1 0 7 0 1 0 1 0 1实际上述群同步码的前后都是有信息码的，具体情况如图717（a）所示，在这种情况下巴克码识别器的输出波形如图717（b）所示。
图717 识别器输入和输出波形当七位巴克码在图717中的t1时刻，正好已全部进入了7级移位寄存器，这时7个移位寄存器输出端都输出+1，相加后得最大输出+7，如图717（b）所示，而判决器输出的两个脉冲之间的数据，称为一群数据或称为一帧数据。
当然，对于信息而言，由于其具有的随机特性，可以考察一种最不利的情况：即当巴克码只有部分码在移位寄存器时，信息码占有的其它移位寄存器的输出全部是+1，在这样一种对于群同步最不利的情况下，相加器的输出将如表73所示。
由此可得到相加器的输出波形如图718所示。
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*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2012年春季学期计算机通信与网络课程设计题目：差错控制编码的编译码设计与仿真专业班级：09级通信一班姓名：李杰学号：09250106指导教师：彭铎成绩：摘要通信系统必须具备发现及检测差错的能力，并采取措施纠正，使差错控制在所能允许的尽可能小的范围内，这就是差错控制过程，也是数据链路层的主要功能之一。
本课程设计编辑了巴克码的编码和译码的程序，并实现了它的编译码过程；该程序可以对输入的5位的信息码进行巴克码编码，对于接收到的5位码字可以进行译码，从而判定是否是巴克码,整个过程是用MATLAB语言实现的。
关键词：编码；译码；MATLAB；巴克码目录前言 (1)第1章基本原理 (2)1.1 设计目的及意义 (2)1.2 巴克码与帧同步 (2)1.3 巴克码的产生和识别 (5)第2章 MATLAB软件与介绍 (8)2.1 MATLAB软件的特点 (8)2.2 现有工业控制系统 (10)2.3 MATLAB应用的工业控制系统中去的应用前景 (10)第3章仿真过程及结果分析 (11)3.1 程序流程图 (11)3.2 仿真程序 (13)3.3 程序仿真图 (15)参考文献 (20)总结 (21)致谢.................................................................................................................... 错误！未定义书签。
前言在通信系统中，同步技术起着相当重要的作用。
通信系统能否有效地、可靠地工作，很大程度上依赖于有无良好的同步系统。
通信系统中的同步可分为载波同步、位同步、帧同步等几大类。
当采用同步解调或相干检测时，接收端需要提供一个与发射端调制载波同频同相的相干载波，获得此相干载波的过程称为载波提取，或称为载波同步。
而在数字通信中，消息是一串连续的信号码元序列，解调时常须知道每个码元的起止时刻。
因此，就要求接收端必须能产生一个用作定时的脉冲序列，以便与接收的每一个码元的起止时刻一一对齐。
在接收端产生与接收码元的重复频率和相位一致的定时脉冲序列的过程称为码元同步或位同步。
数字通信中的消息数字流总是用若干码元组成一个“字”，又用若干“字”组成一“句”。
因此，在接收这些数字流时，同样也必须知道这些“字”、“句”的起止时刻，在接收端产生与“字”、“句”起止时刻相一致的定时脉冲序列，统称为群同步或帧同步。
当通信是在两点之间进行时，完成了载波同步、位同步和帧同步之后，接收端不仅获得了相干载波，而且通信双方的时标关系也解决了，这时，接收端就能以较低的错误概率恢复出数字信息。
在数字通信系统中，实现帧同步的方法通常有两种：起止式同步法和集中式插入同步法。
起止式同步比较简单，一般是在数据码元的开始和结束位置加入特定的起始和停止脉冲来表示数据帧的开始和结束。
另外在计算机RS232串口通信中通常也使用类似方法。
而在集中式插入同步法中，要求插入的同步码在接收端进行同步识别时出现伪同步的概率尽可能小，并且要求该码组具有尖锐的自相关函数以便于识别。
同时接收机端的同步码识别器要尽量简单。
目前用得比较广泛的是性能良好的巴克(Barker)码。
第1章基本原理1.1 设计目的及意义在实际的通信系统中，由于信道传输特性不理想以及加性噪声的影响，传输的信息中不可避免地会发生错误，影响通信系统的传输可靠性。
随着数字通信技术的发展，各种业务对系统误码率的要求也逐渐提高，采用差错控制编码技术是提高数字通信可靠性的有效方法之一。
差错控制编码就是在发送端的信息码元序列中，以某种确定的编码规则加入一些监督码元，使信息码元与监督码元之间具有某种相关性。
接收端通过检验这种相关性是否存在来判断在传输过程中是否出现了误码。
线性分组码、巴克码、CRC冗余校验码等都是目前较为流行的差错控制编码技术之一。
1.2 巴克码与帧同步差错控制编码的基本作法是：在发送端被传输的信息序列上附加一些监督码元，这些多余的码元与信息之间以某种确定的规则建立校验关系。
接收端按照既定的规则检验信息码元与监督码元之间的关系，一旦传输过程中发生差错，则信息码元与监督码元之间的校验关系将受到破坏，从而可以发现错误，乃至纠正错误。
在数字通信系统中，实现帧同步的方法通常有两种：起止式同步法和集中式插入同步法。
起止式同步比较简单，一般是在数据码元的开始和结束位置加入特定的起始和停止脉冲来表示数据帧的开始和结束。
该方法在电传机中广泛使用，其中由1.5个码元宽度的高电平转换到1个码元宽度的低电平表示数据帧的开始；由1个码元宽带的低电平转换为1.5个码元宽度的7.5个码元宽度的高电平表示结束。
电报码占5个码元宽度。
另外在计算机RS232串口通信中通常也使用类似方法。
本节主要对集中式插入同步法有关的内容进行讨论和仿真。
集中插入式同步法中插入的同步码要求在接收端进行同步识别时出现伪同步的概率尽可能小，并且要求该码组具有尖锐的自相关函数以便于识别。
同时接收机端的同步码识别器要尽量简单。
目前用得比较广泛的是性能良好的巴克码（Barker）。
1.2.1 巴克码帧同步的概念比较简单，但又十分重要，在一般的移动通信系统中采用集中插入同步法，集中插入方式的帧同步码，要求在接收端进行同步识别时出现伪同步的可能性尽量小，并要求此码组具有尖锐的自相关函数，以便识别。
另外，识别器也要尽量简单，目前用得最广泛的是性能良好的“巴克码”(Barker)。
巴克码是一种具有特殊规律的二进制码组。
它是一个非周期序列，一个n位的巴克码{X1，X2，X3，···Xn。
)，每个码元只可能取值十1或一1，它的局部自相关函数为: 目前已找到的只有7个： n 巴克码组 2 ＋＋ 3 ＋＋－4 ＋＋＋－，＋＋－＋ n 巴克码组5 ＋＋＋－＋ 7 ＋＋＋－－＋－11 ＋＋＋－－－＋－－＋－ 13 ＋＋＋＋＋－－＋＋－＋－＋上述巴克码组中“＋”表示Xi 取值为十l ，“－”表示Xi 取值为－l ，以七位巴克码组{+++--+-}为例，求出它的自相关函数如下： （1.1）当j=0时，R(0)表示原序列逐位自乘后相加， 即R （0）=a1a1+a2a2+a3a3+a4a4+a5a5=5当j=1时， R(1)表示原序列与左移一位的序列逐位相乘后相加，即 R(1) ＝a1a2+a2a3+a3a4+a4a5=0同样可以求出j ＝2，3，4，5时R(j)的值分别为l ，0，l ，0。
另外，再求出j 为负值的自相关函数，两者一起画出的七位巴克码的R(j)与j 的关系曲线如图1.1所示。
由图可见，自相关函数在j ＝0时具有尖锐的峰值。
n j n j j n a a j R jn i ji i ≥<<=⎪⎩⎪⎨⎧±==∑-=+00010,)(1，，或图1.1 巴克码的自相关函数产生巴克码的方法常用移位寄存器，五位巴克码产生器如图1.2。
图1.1 巴克码产生器图1.1(a)是串行式产生器，移位寄存器的长度等于巴克码组的长度。
五位巴克码由五级移位寄存器单元组成，各寄存器单元的初始状态由预置线预置成巴克码组相应的数字。
五位巴克码的二进制数为11101，移位寄存器的输出端反馈至输入端的第一级，因此，五位巴克码输出后，寄存器各单元均保持原预置状态。
移位寄存器的级数等于巴克码的位数。
另一种是采用反馈式产生器，同样也可以产生五位巴克码，这种方法也叫逻辑综合法，此结构节省部件。
巴克码的识别仍以五位巴克码为例，用五级移位寄存器、相加器和判决器就可以组成一个巴克码识别器，如图1.3所示，各移位寄存器输出端的接法和巴克码的规律一致，即与巴克码产生器的预置状态相同。
图1.3 巴克码判决当输入数据中的1进入移位寄存器时，输出电平为＋l，而0进入移位寄存器时，输出电平为－l，识别器实际是对输入的巴克码进行相关运算。
当七位巴克码在图1.4(a)中的tl时刻已全部进入了五级移位寄存器时，五个移位寄存器输出端都输出+l，相加后得最大输出+5、若判决器的判决电平定为+5，那么，就在五位巴克码的最后一位“0”进入识别器后，识别器输出一个帧同步脉冲表示一帧数字信号的开头，如图1.4所示。
图1.4 巴克码用于帧同步1.3 巴克码的产生和识别无论用巴克码或其他码作群同步码，都必须在发送端把产生的群同步码插入到数据序列中作为群起始的标志。
群同步码的产生方法有多种：（1）可以运用二极管矩阵在规定的位上产生所需要的群同步码。
（2）可以用移位寄存器方法来产生。
计算机通信中，群同步码的产生由通信控制器用硬接线的方法完成。
移位寄存器法识别群同步码的实质就是对它的自相关函数进行运算。
移位寄存器识别器正好能完成这种运算，下面以5位巴克码（11101）为例说明移位寄存器法的识别原理。
图1.5 移位寄存器由于位同步已经建立，可以用得到的位定时信号作为移位寄存器的移位脉冲，接收码元作为输入信号送到移位寄存器中。
当该寄存器没有输入信号时，都以0信号参加相加运算。
巴克码的自相关函数在j＝0时出现尖锐相关峰，j＝0表明巴克码正好已全部移入移位寄存器。
假设判决门限电平取为+6，则识别器输出一群同步脉冲，表明已识别出群同步码。
图1.6 巴克码电平图识别器在计算巴克码的自相关函数时，假定了输入到识别器的巴克码的前后无其他信号。
但是，实际上在巴克码的前后都要传送信息码元，这时识别器输出的情况要复杂些。
假定巴克码前后的随机信息元取“0”和取“1”的概率是相等的，各为1／2，并假定收到的巴克码中没有发生任何错误。
在这种条件下，可以得到巴克码识别器的输入输出特性如下表所示。
表1-1|j| 0 1 2 3 4A 7 1 1 3 3P 1 1/2 1/4 1/8 1/16当j＝0时：即巴克码全部进入移位寄存器时。
当j=1时；表示巴克码有4位移入寄存器或者移出了1位。
当j=2时；表示巴克码有3位移入寄存器或者移出了2位。
当j=3时；表示巴克码有2位移入寄存器或者移出了3位。
当j=5时；表示巴克码没有移入寄存器或者全部移出了移位寄存器。
第2章 MATLAB软件与介绍2.1 MATLAB软件的特点MATLAB是美国MathWorks公司自20世纪80年代中期推出的数学软件，具有优秀的数值计算能力和卓越的数据可视化能力，可以提供与矩阵有关的强大的数据处理和图形显示功能, 为软件开发人员在程序编制过程中实现数值计算和图形显示新添了又一行之有效的开发平台，所以一经推出便使其很快在数学软件中脱颖而出。
到目前为止，其最高版本7.0版已经推出。