巴克码序列检测

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巴克码初稿

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。

实验十五 帧同步信号提取实验

实验十五  帧同步信号提取实验

实验十五帧同步信号提取实验实验十五帧同步信号提取实验一、实验目的1.掌握巴克码识别原理。

2.掌握同步保护原理。

3.掌握假同步、漏同步、捕捉态、维持态的概念。

二、实验内容1.观察帧同步码无错误时帧同步器的维持态。

2.观察帧同步器的假同步现象、漏识别现象和同步保护现象。

三、实验器材1.信号源模块2.同步信号提取模块3.20M双踪示波器4.频率计一台一台四、实验原理于数字通信系统传输的是一个接一个按节拍传送的数字信号单元,即码元,因而在接收端必须按与发送端相同的节拍进行接收,否则,会因收发节拍不一致而导致接收性能变差。

此外,为了表述消息的内容,基带信号都是按消息内容进行编组的,因此,编组的规律在收发之间也必须一致。

在数字通信中,称节拍一致为“位同步”,称编组一致为“帧同步”。

在时分复用通信体统中,为了正确地传输信息,必须在信息码流中插入一定数量的帧同步码,它可以是一组特定的码组,也可以是特定宽度的脉冲,可以集中插入,也可以分散插入。

集中式插入法也称为连贯式插入法,即在每帧数据开头集中插入特定码型的帧同步码组,这种帧同步法只适用于同步通信系统,需要位同步信号才能实现。

适合做帧同步码的特殊码组很多,对帧同步码组的要求是它们的自相关函数尽可能尖锐,便于从随机数字信息序列中识别出这些帧同步码组,从而准确定位一帧数据的起始时刻。

于这些特殊码组{x1,x2,x3,?,xn}是一个非周期序列或有限序列,在求它的自相关函数时,除了在时延j=0的情况下,序列中的全部元素都参加相关运算外;在j≠0的情况下,序列中只有部分元素参加相关运算,其表示式为R(j)??xixi?j i?1n?j通常把这种非周期序列的自相关函数称为局部自相关函数。

对同步码组的另一个要求是识别器应该尽量简单。

目前,一种常用的帧同步码组是巴克码。

巴克码是一种非周期序列。

一个n位的巴克码组为{x1,x2,x3,?,xn},其中xi取值为+1或-1,它的局部自相关函数为15-1 R(j)??xixi?ji?1n?j?n???0或?1?0?j?00?j?n j?n目前已找到的所有巴克码组如表15-1所列。

巴克码

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。

巴克码自相关波形

巴克码自相关波形

巴克码自相关波形
摘要:
一、巴克码自相关波形的概念
二、巴克码自相关波形的性质
三、巴克码自相关波形在信号处理中的应用
四、巴克码自相关波形的实际应用案例
五、总结与展望
正文:
巴克码自相关波形是一种在信号处理领域广泛应用的波形,具有独特的性质和优点。

它是一种通过巴克码序列进行自相关运算得到的波形,具有高度的周期性和规律性,因此被广泛应用于信号处理、通信和数据压缩等领域。

巴克码自相关波形的性质主要表现在其高度的周期性和规律性。

巴克码是一种伪随机数序列,具有长周期性和均匀分布性,这使得巴克码自相关波形具有很好的相关性和互相关性。

同时,巴克码自相关波形还具有很好的稳定性,可以在不同的应用场景中保持稳定的性能。

巴克码自相关波形在信号处理中的应用主要包括信号检测、信号估计和信号压缩等。

在信号检测中,巴克码自相关波形可以用于检测信号的存在和位置。

在信号估计中,巴克码自相关波形可以用于估计信号的参数,如幅度、相位和频率等。

在信号压缩中,巴克码自相关波形可以用于信号的压缩和传输,提高信号的传输效率。

巴克码自相关波形在实际应用中有很多成功的案例。

例如,在通信系统
中,巴克码自相关波形可以用于实现高效的信号调制和解调。

在数据压缩中,巴克码自相关波形可以用于实现高效的信号压缩和传输。

在雷达系统中,巴克码自相关波形可以用于实现高效的信号检测和跟踪。

总的来说,巴克码自相关波形是一种具有广泛应用前景的波形,其在信号处理领域的应用具有重要的理论和实际意义。

巴克码自相关波形

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。

巴克码相位调频脉冲压缩

巴克码相位调频脉冲压缩

巴克码相位调频脉冲压缩
巴克码相位调频脉冲压缩 (BPC) 是一种数字脉冲压缩技术,用于提高雷达系统的目标检测和分辨率能力。

原理
BPC 使用巴克码序列对宽带脉冲进行相位调制。

巴克码是一种二进制序列,由正相和负相脉冲组成。

相位调制将脉冲压缩到比原始脉冲更窄的持续时间。

当压缩脉冲与目标回波叠加时,相位调制被反转。

这导致巴克码序列的匹配滤波器输出一个尖锐的峰值,指示目标的位置和距离。

优点
•高范围分辨率:BPC 可以实现非常窄的脉冲宽度,提高目标的范围分辨率。

•低旁瓣电平:BPC 的匹配滤波器响应具有低旁瓣电平,这有助于抑制混响和干扰。

•高处理增益:BPC 可以提供高处理增益,提高雷达的信噪比。

•成本低:BPC 的数字实现相对简单且成本低。

缺点
•脉冲重复频率 (PRF) 限制:BPC 要求高 PRF 以避免范围模棱两可。

•多径效应:BPC 对多径效应敏感,这可能会导致目标 ghosting。

•运动补偿:对于运动目标,需要运动补偿技术以保持相位对齐。

应用
BPC 用于各种雷达应用,包括:
•空中交通管制
•测绘
•导航
•火控系统
•电子战
替代方案
其他数字脉冲压缩技术包括:
•线性调频脉冲压缩 (LFM)
•二进制相位编码 (BPC)
•极化相位编码 (PPC)。

巴克码原理

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。

数电设计序列检测器

数电设计序列检测器

五.实验要求
写出实现巴克码1110010序列检测器的设计 写出实现巴克码1110010序列检测器的设计 1110010 思路,并列出详细的设计过程. 思路,并列出详细的设计过程. 画出序列检测器的电路图. 画出序列检测器的电路图. 接线验证电路是否符合要求. 接线验证电路是否符合要求. 详细说明在设计操作中遇到问题与解决方法. 详细说明在设计操作中遇到问题与解决方法. 对实验结果进行分析. 对实验结果进行分析.

对串行输入的序列信号进行检测当电路输入序列连续送入1110010时检测器输出为1指示灯亮
序列检测器
一. 实验目的
熟悉和掌握时序电路的设计方法. 熟悉和掌握时序电路的设计方法.
二.实验器材
根据设计的电路,自行详细地列出 根据设计的电路, 所需要的芯片,电阻,电容等, 所需要的芯片,电阻,电容等,以 备连接验内容 设计一个巴克码1110010序列检测器. 设计一个巴克码1110010序列检测器. 1110010序列检测器 设计要求: 设计要求:
对串行输入的序列信号进行检测,当电 对串行输入的序列信号进行检测, 路输入序列连续送入1110010 1110010时 路输入序列连续送入1110010时,检测器 输出为1,指示灯亮;其他情况,检测器 输出为1 指示灯亮;其他情况, 输出都为0 输出都为0.

EDA课设巴克码

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。

barcode专业分子生物学术语

barcode专业分子生物学术语

一、Barcode的概念Barcode,又称为条形码,是一种由宽度不等的条纹和空白间隔组成的图案,用以代表一串信息的编码标记。

在分子生物学中,barcode通常指代一段特定的DNA序列,用于鉴定生物物种或者确定特定的DNA序列。

它作为一种快速而精确的生物学标记,广泛应用于分子生物学领域。

二、Barcode在物种鉴定中的应用1. DNA条形码DNA条形码是一种通过特定的DNA序列来鉴定生物物种的方法。

这种方法利用物种特异的DNA序列,如线粒体DNA或叶绿体DNA,将其转化为一串特定的barcode,从而达到物种鉴定的目的。

DNA条形码技术被广泛应用于物种鉴定、物种多样性保护和环境监测等领域。

2. DNA指纹DNA指纹是利用DNA序列的差异性来区分不同个体或物种的方法。

通过分析DNA序列上的差异,可以生成不同个体之间的barcode,从而达到对个体或物种的识别和鉴定。

DNA指纹技术在生物学研究、法医学和遗传学等领域有着广泛的应用。

三、Barcode在疾病诊断中的应用1. DNA条形码DNA条形码技术不仅可以用于物种鉴定,还可以应用于疾病的诊断和鉴定。

通过分析疾病相关的DNA序列,可以生成包含疾病特异性信息的barcode,从而实现对疾病的准确诊断和鉴定。

这种方法在医学诊断和疾病预防方面具有重要意义。

2. 基因组条形码基因组条形码是一种利用基因组数据来进行个体识别和疾病诊断的方法。

通过分析个体基因组中的差异性,可以生成包含个体特定信息的barcode,从而实现对个体的识别和鉴定。

基因组条形码技术在个体鉴定、疾病诊断和药物治疗等领域具有重要的应用价值。

四、Barcode在生物学研究中的应用1. DNA条形码DNA条形码技术在生物学研究中被广泛应用,例如在物种鉴定、物种多样性保护和环境监测等方面。

通过对生物样本中的DNA序列进行分析,可以生成对应的barcode,从而实现对生物物种的快速鉴定和识别。

这种方法在生物学研究和生物多样性保护中有着重要的意义。

巴克码

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。

巴克码简介

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:

巴克码在超声测量松质骨BUA中的应用

巴克码在超声测量松质骨BUA中的应用

巴克码在超声测量松质骨BUA中的应用周建帆;彭虎;王东亚;张雷刚【摘要】目的定量超声技术是通过测量骨骼的宽带超声衰减(broadband ultrasound attenuation,BUA)等参数以反映骨骼骨矿密度的方法.然而由于骨骼对超声波的严重衰减,接收到的透射信号非常微弱且伴有强噪声,从而限制了超声的测量深度.为消除噪声影响,提高测量深度,本文提出将巴克码应用于测量松质骨BUA.方法采用巴克码调制脉冲发射信号,利用巴克码尖锐的自相关特性对接收信号进行脉冲压缩,然后用压缩脉冲的频谱分析松质骨的BUA值.结果通过仿真和样品实测结果发现该方法相对于传统方法具有更好的抗干扰能力,及更平稳的BUA衰减曲线,从而得到更精确的测量结果.结论本方法既能提高松质骨BUA的测量精度,又能增大测量深度.%Objective Quantitative ultrasound ( QUS ) is a measurement method of bone mineral density ( BMD ),by measuring broadband ultrasound attenuation ( BUA ) to reflect cancellous bone BMD. However,the received signals are always very weak and accompanied by strong noise because ultrasonic wave is seriously attenuated by cancellous bone,which limits the measurement depth. In order to reduce the impact of noise to improve the measurement depth, this paper proposes a method which applies Barker code to measure BUA of cancellous bone. Methods We use Barker code to modulate the transmitting pulse signals, and compress the received signals with the sharp correlation property of Barker code. The compressed pulse spectra are used to analysis BUA of cancellous bone. Results Through simulation and sample measurement, the results show that this method has better anti-jamming capability,smoother BUA attenuation curve, which lead to more accurate measurement results compared to traditional methods. Conclusions This method can improve not only the measurement accuracy but also the measurement depth of the cancellous bone' s BUA.【期刊名称】《北京生物医学工程》【年(卷),期】2013(032)001【总页数】5页(P33-37)【关键词】巴克码;定量超声技术;骨矿密度;宽带超声衰减【作者】周建帆;彭虎;王东亚;张雷刚【作者单位】中国科学技术大学信息学院电子科学与技术系,合肥,230027;中国科学技术大学信息学院电子科学与技术系,合肥,230027;合肥工业大学医学工程学院,合肥,230009;中国科学技术大学信息学院电子科学与技术系,合肥,230027;中国科学技术大学信息学院电子科学与技术系,合肥,230027【正文语种】中文【中图分类】R318.04骨质疏松症(osteoporosis,OP)是一种与人口老龄化密切相关的疾病,随着人均寿命的延长,老年人口在不断的增多,OP症骨患者迅速增加。

lfm信号和巴克码信号的模糊函数仿真。

lfm信号和巴克码信号的模糊函数仿真。

lfm信号和巴克码信号的模糊函数仿真。

一、引言随着通信技术的不断发展,人们对信号的传输速度、带宽等要求也越来越高,如何有效地传输信息成为一个热门话题。

在数字通信中,LFM 信号和巴克码信号因其独特的特性被广泛使用。

本文将介绍LFM信号和巴克码信号的模糊函数仿真。

二、LFM信号的模糊函数仿真LFM信号有着独特的线性调频特性,它的频率随时间呈线性变化。

LFM 信号模糊函数主要用于检测脉冲信号的时间延迟和速度,所以它的时间分辨率和速度分辨率是一对重要的参数。

1. LFM信号的数学表达式在时域上,LFM信号的数学表达式为:s(t)=exp(jπbt^2)其中t为时间,b为调频带宽,s(t)为LFM信号。

2. LFM信号的模糊函数仿真过程在Matlab软件中,仿真LFM信号的模糊函数可以使用以下代码实现:%定义LFM信号的参数b=10000; %调频带宽为10000HzT=1/b; %调频时间f0=1e9; %初始频率为1GHzFs=10*f0; %采样率为10倍的信号带宽t=linspace(0,T,round(T*Fs)); %生成时间序列s=exp(1j*pi*b.*t.^2); %生成LFM信号%计算LFM信号的模糊函数tau=linspace(-T/2,T/2,round(T*Fs)+1);af=abs(fftshift(fft(s,round(T*Fs))))/max(abs(fft(s,round(T*Fs ))));AF=abs(fftshift(fft(af,round(T*Fs))))/max(abs(fft(af,round(T*Fs))));AF_db=20*log10(AF);plot(tau,AF_db)三、巴克码信号的模糊函数仿真巴克码信号是一种二进制码,具有良好的频谱特性,易于传输。

它在通信中被广泛应用,如数字广播、数字电视、卫星通信等。

巴克码信号的模糊函数主要用于检测信号的时间延迟和频偏。

巴克码识别器的设计与FPGA的实现(1)

巴克码识别器的设计与FPGA的实现(1)
图四 7位巴克码识别器仿真波形 其中“CLRN”是系统复位端口,低电平复位有效;“CLK” 为数据时钟输入端口;“QE”为模拟的周期为 31 位长的 7 位 巴克码输入端口;“OUT”为 7 位巴克码识别器输出端口。仿 真结果表明:当出现 7 位巴克码组1110010 时,7位巴克码识
别器就输出一个同步脉冲,两个同步脉冲(相关峰)之间刚 好相距31个时钟周期,端口输出数据完全正确。然后将综合 后生成的网表文件通过ByteBlaste下载电缆,以在线配置的 方式下载到 EPF10K10LC84-4器件中,从而完成了器件的编 程。上电后,在输入端加入待编码信息,用数字存储示波器 测试巴克码识别器的输出,实测结果完全正确,达到了设计 要求。 5 结束语
本文探讨用FPGA(现场可编程门阵列)设计巴克码识别 器。 1 巴克码
巴克码是一种有限长的非周期序列。其定义如下:一个 n 位长的码组{x1,x2,x3,…,xn},其中xi的取值为 +1或-1, 若它的局部相关函数R(j)满足下式:
★基金项目:陕西省教育厅科研基金项目(01JK121)
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FPGA
科技广场 2006.4
巴克码识别器的设计与 FPGA 的实现
Design of Identifier with Barker Code and Implement with FPGA
龙光利 Long Guangli (陕西理工学院电信工程系,汉中 723003) (Dept.of E.I.of Shanxi University of Tecnology, Hanzhong
circuit design a producer of seven-Barker code too,its period is thirty-one.After editing,compiling and

barker相位编码

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。

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Verilog实验报告

Verilog实验报告

一、8位数字显示的简易频率计设计要求:①能够测试10Hz~10MHz方波信号;②电路输入的基准时钟为1Hz,要求测量值以8421BCD码形式输出;③系统有复位键;④采用分层次分模块的方法,用Verilog HDL进行设计。

⑤写出测试仿真程序1.设计原理频率计的原理即测量给定信号每秒钟脉冲个数,则系统时钟宽度应为2s,通过分频模块将基准时钟进行二分频实现;当系统时钟高电平时计数模块开始计数,低电平时清零;之后将结果存入锁存模块使其稳定显示。

2.设计方案该频率计由分频模块,计数模块,锁存模块和顶层模块构成,其中:1)分频模块(FC_div):由于基准时钟(clk_d)频率为1Hz,高电平宽度为0.5s,因此通过一个二分频模块得到一个频率为0.5Hz,高电平宽度为1s的时钟(clk_out),并作为计频器的系统时钟。

2)计数模块(FC_counter):频率计核心模块,在接入的系统时钟(clk_c)处于高电平时对输入信号(freq_in)的上升沿进行计数,从而测得输入信号的频率。

由于要把测量值以8421BCD码输出,且量程上限为10MHz。

因此程序内采用8个4位寄存器分别从低到高地按位存储测量值,最后再按位排列输出一个32位的BCD 码序列(CT)。

3)锁存模块(FC_latch):将计数模块输出的结果存储以稳定显示。

4)顶层模块(FC_top):将各模块连接实现计频器。

3.程序代码1)分频模块module FC_div(clk_d,rst_d,clk_out);input clk_d,rst_d;output clk_out;reg clk_out;always@(posedge clk_d or negedge rst_d)beginif(rst_d==0)clk_out<=0;elseclk_out<=~clk_out;endendmodule2)计数模块module FC_counter(clk_c,freq_in,CT);input clk_c;input freq_in;output [31:0] CT;reg [31:0] CT;reg [3:0] C0,C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7;always@(posedge freq_in)beginif(!clk_c)beginC0<=0;C1<=0;C2<=0;C3<=0;C4<=0;C5<=0;C6<=0;C7<=0;endelsebeginif(C0!=4'b1001)C0<=C0+1;elsebeginC0<=0;if(C1!=4'b1001)C1<=C1+1;elsebeginC1<=0;if(C2!=4'b1001)C2<=C2+1;elsebeginC2<=0;if(C3!=4'b1001)C3<=C3+1;elsebeginC3<=0;if(C4!=4'b1001)C4<=C4+1;elsebeginC4<=0;if(C5!=4'b1001)C5<=C5+1;elsebeginC5<=0;if(C6!=4'b1001)C6<=C6+1;elsebeginC6<=0;if(C7!=4'b1001)C7<=C7+1;elseC7<=0;endendendendendendendendassign CT={C7,C6,C5,C4,C3,C2,C1,C0};endendmodule3)锁存模块module FC_latch(freq,Cl,Rl);input freq;input [31:0] Cl;output [31:0] Rl;reg [31:0] Rl;always@(negedge freq)Rl<=Cl;Endmodule4)顶层模块module FC_top(clk,rst,Freq_in,Nt);input clk,rst;input Freq_in;output [31:0] Nt;wire c0;wire [31:0] w0;FC_div d(.clk_d(clk),.rst_d(rst),.clk_out(c0));FC_counter c(.clk_c(c0),.freq_in(Freq_in),.CT(w0));FC_latch l(.freq(Freq_in),.Cl(w0),.Rl(Nt));Endmodule5)测试程序`timescale 100ns/1ns;module FC_top_test;reg clk,rst;reg Freq_in;wire [31:0] Nt;initialbeginclk=0;rst=0;Freq_in=0;#4999 rst=1;#500000$stop();endalways #50000 clk=~clk;always #5 Freq_in=~Freq_in;FC_top t(.clk(clk),.rst(rst),.Freq_in(Freq_in),.Nt(Nt));Endmodule4.仿真测试如测试程序所示,取时间单位为100ns,精度为1ns,为方便起见,定义此基准时钟为1Hz,则待测信号频率为10kHz。

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设计范例(续)
state_comb: Process (present_state, Xi) begin case Present_state is when S0 => Z <= ' 0 '; if Xi =' 1' then next_state <= S l; else next_state <= S0; end if; when Sl => Z <= ' 0 '; if Xi = ' l ' then next_state <= S2; else next_state <= S0; end if; When S2 => Z <= ' 0'; if Xi = ' l ' then next_state <= S3; else next_state <= S0; end if; when S3 => Z <=' 0‘; if Xi =' l ' then next_state <= S3; else next_state <= S4; end if; when S4 => Z <= ' 0‘; if Xi =' l ' then next_state <= S l; else next_state <= S5; end if;
双进程状态机模型
输出信号 外界输入信号
下一状态
当前状态信号
状态 译码 PROCESS1
下一状态
状态 当前状态信号2
END
state_clk: process (clk) begin if (clk'event and clk =' l ' ) ) then present_state <= next_state; end if; end process state_clk; end archjcq;
波形仿真
序列检测器仿真波形
设计范例(续)
when S5 => Z <= ' 0 '; if Xi =' l ' then next_state <= S6; else next_state <= S0; end if; when S6 => Z <= ' 0'; if Xi = ' l ' then next_state <= S2; else next_state <= S7; end if; when S7=> Z <=' l '; if Xi = ' 1 ' then next_state <= Sl ; else next_state <= S0; end if; end case; end process state_comb;
巴克码序列检测器设计
物理与电子工程学院 廖磊
设计要求
某通信接收机的同步信号为巴克码 1110010。 设计一个检测器,其输入位串行码x,输 出位检测结果y,当检测到巴克码时,输 出1。
巴克码序列检测器状态转换图
设计范例
library ieee; use ieee.std_logic_ll64.all; entity jcq is port (clk, Xi: in std_logic; Z: out stdJogic ); end jcq; architecture archjcq of jcq is type StateType is (S0, Sl, S2, S3, S4, S5, S6, S7); signal present_state, next_stat: StateTyPe; begin
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