序列信号产生与检测
序列信号检测器的设计与Multisim仿真
序列信号检测器的设计与Multisim仿真
牛慧娟;冯学桥;赵桂青;杨少卿
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2009(025)022
【摘要】本文设计了一个序列信号检测器并用Multisim软件进行了仿真,检测器的输入信号由序列信号发生器提供,另外为了观察的方便,还在电路中附加了数码管显示电路.
【总页数】2页(P176-177)
【作者】牛慧娟;冯学桥;赵桂青;杨少卿
【作者单位】252059,山东聊城,聊城大学;252059,山东聊城,聊城大学;252059,山东聊城,聊城大学;252059,山东聊城,聊城大学
【正文语种】中文
【中图分类】TP331.1
【相关文献】
1.基于CPLD的多路脉冲序列信号检测器设计 [J], 王凌;张兆宝;李涛
2.基于有限状态机的二进制序列信号检测器的设计 [J], 李建伟
3.一类序列信号检测器的设计 [J], 张飞龙;王建斌;李德良
4.基于 FPGA 的多通道脉冲序列信号检测器设计 [J], 刘凤伟
5.基于CMOS电路的序列信号检测器的设计 [J], 保慧琴;李茹;卫霞
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序列信号检测实验报告
一、实验目的1. 理解序列信号检测的基本原理。
2. 掌握序列信号检测的方法和步骤。
3. 通过实验验证序列信号检测的准确性。
4. 分析实验结果,探讨影响序列信号检测准确性的因素。
二、实验原理序列信号检测是数字信号处理中的一个重要领域,主要研究如何从含有噪声的信号中检测出特定的序列信号。
本实验采用模拟信号检测的方法,通过设计序列信号发生器和检测器,实现对特定序列信号的检测。
三、实验器材1. 信号发生器2. 数据采集器3. 计算机及软件(如MATLAB等)4. 信号分析仪四、实验步骤1. 设计序列信号发生器:- 根据实验要求,设计特定的序列信号,如“1101”。
- 使用信号发生器产生该序列信号。
2. 设计序列信号检测器:- 设计一个检测器,用于检测序列信号。
- 检测器可以采用状态机或有限状态机(FSM)实现。
3. 实验设置:- 将信号发生器产生的序列信号输入到数据采集器。
- 将数据采集器采集到的信号输入到计算机进行后续处理。
4. 信号处理:- 使用MATLAB等软件对采集到的信号进行预处理,如滤波、去噪等。
- 对预处理后的信号进行序列信号检测。
5. 结果分析:- 分析实验结果,比较检测器检测到的序列信号与原始序列信号是否一致。
- 分析影响序列信号检测准确性的因素,如噪声水平、信号带宽等。
五、实验结果与分析1. 实验结果:- 通过实验,成功检测到了设计的序列信号“1101”。
- 检测到的序列信号与原始序列信号基本一致。
2. 结果分析:- 实验结果表明,所设计的序列信号检测器能够有效地检测出特定序列信号。
- 影响序列信号检测准确性的因素主要包括:- 噪声水平:噪声水平越高,检测难度越大。
- 信号带宽:信号带宽越窄,检测难度越大。
- 序列长度:序列长度越长,检测难度越大。
六、实验结论1. 序列信号检测实验验证了序列信号检测的基本原理和方法。
2. 通过实验,掌握了序列信号检测的步骤和技巧。
3. 实验结果表明,所设计的序列信号检测器能够有效地检测出特定序列信号。
数字信号处理知到章节答案智慧树2023年西安工程大学
数字信号处理知到章节测试答案智慧树2023年最新西安工程大学绪论单元测试1.请判断下面说法是否正确:为了有效地传播和利用信息,常常需要将信息转换成信号,因此信号是信息的载体,通过信号传递信息。
()参考答案:对2.请判断下面说法是否正确:模拟信号预处理的主要作用是滤除输入模拟信号中的无用频率成分和噪声,避免采样后发生频谱混叠失真。
()参考答案:对3.下列关于信号分类方式的选项正确的是()。
参考答案:按信号幅度的统计特性分类;按信号的维数分类;按信号自变量与参量的连续性分类4.下列不属于数字信号处理软件处理方法特点的选项是()。
参考答案:处理速度快5.下列关于数字系统处理精度描述正确的选项是()。
参考答案:精度由系统字长与算法决定第一章测试1.请判断下面说法是否正确:时域离散信号通过量化编码转换为数字信号,是一种无损变换。
( )参考答案:错2.下列信号是周期信号的有()。
参考答案:;;3.信号的最小周期是()。
参考答案:24.请判断下面说法是否正确:线性时不变时域离散系统具有线性性质和时不变特性。
()参考答案:对5.以下序列是系统的单位脉冲响应h(n),则是稳定系统的有()。
参考答案:;第二章测试1.请判断下面说法是否正确:时域离散信号和系统分析可以通过傅里叶变换和Z变换两种数学工具()。
参考答案:对2.请判断下面说法是否正确:周期序列的傅里叶变换以为周期,而且一个周期内只有N个冲激函数表示的谱线()。
参考答案:错3.实序列的傅里叶变换具有()。
参考答案:共轭对称性质4.已知序列,其Z变换和收敛域为()。
参考答案:;5.序列,其傅里叶变换为()。
参考答案:第三章测试1.在变换区间0≤n≤N-1内,序列的N点DFT在k=0的值为()。
参考答案:N2.在变换区间0≤n≤N-1内,序列的N点DFT的值为()参考答案:13.已知,求=()参考答案:1/N4.已知,求=()参考答案:5.已知,求=()参考答案:第四章测试1.请判断下面说法是否正确:模拟信号数字处理中,模拟信号与数字信号之间的相互转换中要求不能丢失有用信息()。
随机信号分析实验:随机序列的产生及数字特征估计
实验一 随机序列的产生及数字特征估计实验目的1. 学习和掌握随机数的产生方法。
2. 实现随机序列的数字特征估计。
实验原理1.随机数的产生随机数指的是各种不同分布随机变量的抽样序列(样本值序列)。
进行随机信号仿真分析时,需要模拟产生各种分布的随机数。
在计算机仿真时,通常利用数学方法产生随机数,这种随机数称为伪随机数。
伪随机数是按照一定的计算公式产生的,这个公式称为随机数发生器。
伪随机数本质上不是随机的,而且存在周期性,但是如果计算公式选择适当,所产生的数据看似随机的,与真正的随机数具有相近的统计特性,可以作为随机数使用。
(0,1)均匀分布随机数是最最基本、最简单的随机数。
(0,1)均匀分布指的是在[0,1]区间上的均匀分布,即U(0,1)。
实际应用中有许多现成的随机数发生器可以用于产生(0,1)均匀分布随机数,通常采用的方法为线性同余法,公式如下:Ny x N ky y y nn n n ===-) (mod ,110 (1.1)序列{}n x 为产生的(0,1)均匀分布随机数。
下面给出了(1.1)式的3组常用参数:① 1010=N ,7=k ,周期7105⨯≈;②(IBM 随机数发生器)312=N ,3216+=k ,周期8105⨯≈; ③(ran0)1231-=N ,57=k ,周期9102⨯≈;由均匀分布随机数,可以利用反函数构造出任意分布的随机数。
定理1.1 若随机变量X 具有连续分布函数)(x F X ,而R 为(0,1)均匀分布随机变量,则有)(1R F X X -= (1.2)由这一定理可知,分布函数为)(x F X 的随机数可以由(0,1)均匀分布随机数按(1.2)式进行变换得到。
2.MATLAB 中产生随机序列的函数 (1)(0,1)均匀分布的随机序列函数:rand用法:x = rand(m,n)功能:产生m ×n 的均匀分布随机数矩阵。
(2)正态分布的随机序列 函数:randn用法:x = randn(m,n)功能:产生m ×n 的标准正态分布随机数矩阵。
磁共振各序列
磁共振不同序列的原理与应用磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种基于核磁共振现象的医学成像技术,广泛用于医学领域。
磁共振成像利用磁场、梯度磁场和射频脉冲与人体内的水分子进行相互作用,通过检测信号来获取人体内部的结构和功能信息。
在磁共振成像过程中,各种序列的选择对于获得准确的图像是至关重要的。
下面将介绍几种常用的磁共振序列及其原理和临床应用。
1. T1加权图像T1加权图像是一种基本的磁共振成像序列,常用于显示组织的解剖结构。
T1加权图像主要利用不同组织中的原子核自旋松弛时间的差异来实现图像对比的调节。
在T1加权图像中,脂肪信号较高,水信号较低。
这种序列在显示解剖结构清晰、脑脊液与囊性病灶显示良好方面具有优势。
临床应用上,T1加权图像可以帮助医生评估肿瘤的位置、体积和浸润程度,对于诊断和治疗策略的制定具有重要价值。
2. T2加权图像T2加权图像是另一种常用的磁共振成像序列,可用于显示组织的水分含量和水分子热运动。
T2加权图像中,水信号较高,脂肪信号较低。
相比于T1加权图像,T2加权图像对于肿瘤、炎症和水肿等病变的显示更为敏感。
临床上,T2加权图像常用于检测和评估炎症损伤、水肿、水样囊肿等疾病。
此外,T2加权图像还对于评估心肌梗死的范围和程度、颅内结构及脊柱椎管疾病等有着重要的临床意义。
3. 弥散加权图像弥散加权图像是一种显示组织内部微小结构及水分子弥散状况的序列。
弥散加权图像通过测量水分子在组织中的扩散来提供不同的对比。
在该序列中,组织中的限制性扩散产生低信号,而自由扩散则产生高信号。
临床上,弥散加权图像常用于脑部和肝脏的评估。
特别是在脑卒中早期诊断、定位和判断卒中灶的大小、肝脏病变检测等方面具有重要的临床应用。
4. 动态对比增强序列动态对比增强序列是一种通过注射对比剂并连续扫描来观察组织对比剂的分布和动力学变化情况的序列。
动态对比增强序列可以帮助医生区分不同病变类型、评估血供和血管情况。
1011序列检测器
综合设计性实验报告题目:学生姓名:学号:班级:指导教师:学期:2010——2011第2学期目录一基本知识点 (1)二实验器件 (1)三设计思路 (1)四设计过程 (2)(一)三位二进制减法计数器(无效状态000,001)(二)5五引脚功能 (9)六逻辑电路图: (11)七实验结果波形图 (12)八设计心得体会 (12)一基本知识点1、掌握时序电路的设计方法和步骤2、掌握触发器的设计与应用3、掌握移位寄存器的原理与应用4 熟悉集成电路的引脚排列;5 掌握芯片的逻辑功能及使用方法;6 了解序列产生及检测器的组成及工作原理7 会在EWB软件上进行仿真;二实验器件1、移位寄存器74LS194 1片2、负边沿JK触发器74LS112 1片3四输入与非门74LS20 1片4、六输入非门74LS05 1片5 电源一个6 地线一个7 与门,或门,非门若干个8 时钟脉冲一个三设计思路1作原始状态表。
根据给定的电路设计条件构成原始状态表和状态转化图2状态表的简化。
原始状态表通常不是最小化状态表,它往往包括多余的状态,因此必须首先对它进行简化。
3状态分配。
即对简化后的状态给以编码。
这就要根据状态数确定触发器的数量并对每个状态指定一个二进制数构成的编码。
4根据给定的电路设计条件选择触发器根据5 作激励函数和输出函数。
根据选用的触发器激励表和电路的状态表,综合出电路中各触发器的激励函数和电路的输出函数。
⑸6画逻辑图,并检查自启动功能四设计过程(一)101101001信号发生器的设计设计一个信号序列发生器,在产生的信号序列中,含有“1011”信号码,要求用一片移位寄存器,生成信号序列“10110100”,其中含有1011码,其设计按以下步骤进行:、、1本实验所用仪器为移位寄存器74LS194,确定移存器的位数n。
因M=9,故n≥4,用74LS194 的四位。
2确定移存器的九个独立状态。
将序列码101101001按照每四位一组,划分为九个状态,其迁移关系如下所示:3作出状态转换表及状态转换图如下:4 画出状态转化图5 根据以上转化图,画出卡诺图6 利用以上卡诺图将化简,得到D0 =/Q3/Q0+/Q3Q2/Q17根据74LS194功能,将D0作为输入,在Q0端即得到所要的101101001 序列.(二)101101001序列信号检测器的设计用负边沿J-K触发器74LS112,设计一个“1011”序列检测器。
m序列信号 -回复
m序列信号-回复什么是[m序列信号]?m序列信号是一种特殊的二进制序列信号,由一组相互相关的数字元素组成。
它具有良好的自相关和互相关性质,被广泛应用于通信、雷达、散射测量、码分多址通信等领域。
m序列信号的生成方法:m序列信号可以通过多项式求模的方法生成。
具体步骤如下:1. 选择一个m次本源多项式G(x)。
2. 选取任意一个初始状态S_i,该状态为一个m位二进制数字。
3. 根据初始状态和本源多项式进行移位与求模运算,得到下一个状态S_i+1。
4. 重复第3步直至得到所需长度的m序列。
举例说明:假设本源多项式G(x)为G(x) = x^3 + x^2 + 1,初始状态S_i为110,要生成一个长度为7的m序列。
根据以上步骤,我们可以得到如下的计算过程:初始状态:1 1 0移位与求模运算:1 1 0+ 1 1 01 1 0下一个状态:1 1 0移位与求模运算:1 1 0+ 1 1 00 1 1下一个状态:0 1 1移位与求模运算:0 1 1+ 0 1 11 1 0下一个状态:1 1 0移位与求模运算:1 1 0+ 1 1 00 1 1 下一个状态:0 1 1移位与求模运算:0 1 1+ 0 1 11 1 0 下一个状态:1 1 0移位与求模运算:1 1 0+ 1 1 00 1 1 下一个状态:0 1 1移位与求模运算:0 1 1+ 0 1 11 1 0 下一个状态:1 1 0根据以上计算过程,我们得到了长度为7的m序列为1100110。
m序列信号的性质:m序列信号具有以下几个重要的性质:1. 长周期性:m序列信号的周期长度为2^m - 1。
这意味着在一段时间内,该序列将不断重复出现,并且不会重复的周期长度很长。
2. 低互相关性:m序列信号与其自身进行互相关运算时,具有较小的互相关值。
这使得m序列信号在通信系统中的同步和匹配过程更加稳定和可靠。
3. 多项式的独特性:每个m序列对应了一个特定的本源多项式,不同的本源多项式对应的m序列之间互不相同。
m序列对及平衡Gold序列的产生与搜索
平衡Gold序列的产生与搜索方法
平衡Gold序列是一类具有优良伪随机性和自相关性的二元序列。产生平衡 Gold序列的方法主要有两种:一是通过平衡Gold多项式产生平衡Gold序列; 二是通过选择适当的m序列和反馈函数产生平衡Gold序列。搜索方法主要有基 于差分编码的搜索算法和基于自相关函数的搜索算法。
3、信息隐藏:平衡Gold序列可以用于信息隐藏中的隐写术,以隐藏敏感信息 在公开信息中。由于平衡Gold序列具有优良的自相关性,它可以用于构造高效 的隐写算法,提高信息隐藏的安全性和鲁棒性。
未来展望
随着技术的发展,平衡Gold序列的研究将面临新的挑战和机遇。以下是一些未 来可能的研究方向:
1、高效产生方法:目前平衡Gold序列的产生方法还比较耗时,因此研究更高 效的产生方法以提高搜索速度和降低计算成本是未来的一个研究方向。
1、反馈函数设计:反馈函数是m序列发生器的核心部分,其设计的好坏直接影 响到m序列的性能。一个好的反馈函数应该具有较低的误码率、较高的线性复 杂度、易于实现等优点。常用的反馈函数包括异或、同或、与等运算。
2、LFSR级数和反馈位数选择:m序列发生器的性能与LFSR的级数和反馈位数 密切相关。一般来说,增加LFSR的级数和反馈位数可以提高m序列的性能,但 同时也会增加硬件实现的复杂度和功耗。因此,在设计中需要根据实际需求选 择合适的LFSR级数和反馈位数。
在软件实现中,可以使用各种编程语言如C、C++、Python等编写m序列发生器。 软件实现具有灵活度高、易于调试和修改等优点,但也存在运行速度较慢和需 要运行额外的处理器等缺点。
m序列发生器的应用
m序列发生器在信号处理、通信技术等领域具有广泛的应用。以下是m序列发生 器的一些典型应用:
(完整word版)实验四:序列发生器与检测器的设计
南昌大学实验报告学生姓名:学号: 专业班级:实验类型:□验证□综合▉设计□创新实验日期:11。
16__ 实验成绩:实验四序列信号发生器与检测器设计一、实验目的1、了解序列检测器的工作原理。
2、掌握时序电路设计中状态机的应用。
3、进一步掌握用VHDL 语言实现复杂时序电路的设计过程。
二、实验内容要求用状态机设计实现串行序列检测器的设计,先设计(可用原理图输入法)序列信号发生器,产生序列:0111010011011010;再设计检测器,若检测到串行序列11010则输出为“1”,否则输出为“0”,并对其进行仿真和硬件测试。
1、序列检测器用于检测一组或多组有二进制码组成的脉冲序列信号。
这种检测要求检测器必须记住前一次的正确码及正确序列,直到在连续的检测中所收到的每一位都与预置数的对应码相同。
在检测过程中,任何一位不相等都将回到相应状态,重新开始检测。
序列发生器和检测器分别用上升沿和下降沿比较好,否则会在开始多一位或少一位。
2、信号发生器和检测器工程文件要保存在同一文件夹中才能调用;仿真时尽量避开发生信号和检测信号同时跳变,避免毛刺出现.2、在实验箱上验证时,设计的输入可用脉冲键+琴键组合输入任意序列,并用LED灯串行移位显示出来,随后将检测到的11010数目用静态数码管显示出来。
三、实验原理序列检测器的作用就是从一系列的码流中找出用户希望出现的序列,该电路的核心部分就是状态机转换检模块,通过VHDL语言的CASE—WHEN顺序语句判断输入条件来选择某一状态的执行,达到以此判断执行的效果.其中,本实验所设计状态机的状态转换图如下4-3所示。
图4-3 序列信号检测器状态转换图由图可以看出,初始状态为S0,当检测到输入的序列为1时,状态跳转至S1;检测到0时,原地等待;在S1状态下,当检测到0时跳转至S0,检测到1时跳转至S2;在S2状态下,当检测到0时跳转至S3,检测到1时跳转至S2;在S3状态下,当检测到1时跳转至S4,检测到0时仍跳转至S0;在S4状态下,当检测到0时跳转至S5,检测到1时跳转至S2;在S5状态下,当检测到0时跳转至S0,检测到1时跳转至S1;即实现了对序列“11010"的检测。
直接序列扩频信号的检测方法研究与仿真
直接序列扩频信号的检测方法研究与仿真
直接序列扩频信号的检测方法是一种通过对扩频信号采用相关运
算的方式实现的信号检测方法。
这种方法需要用到两个序列:扩频码
和本地码。
首先,发送端的数据信号会经过扩频码的编码,将原信号变为多
倍带宽的扩频信号。
接着,接收端通过接收到的扩频信号进行解码,
将其还原为原始信号。
解码过程中需要使用到本地码,将解码后的信
号与本地码做相关运算以还原原始信号。
具体来说,扩频信号的解码需要先将接收到的信号与本地码进行
相关运算,得到相关输出。
相关输出的峰值即为扩频码与本地码匹配
的位置,实现了扩频信号的解码。
在实际应用中,为了提高检测精度,可以使用多个本地码进行相关运算,并将各个相关输出求和得到总相
关输出。
总相关输出的峰值即为最终检测结果。
为了验证直接序列扩频信号的检测方法的有效性,可以在仿真软
件中进行模拟实验。
具体步骤是生成扩频信号,并将其送到接收端进
行解码。
在解码过程中需要采用与信号编码相同的扩频码和本地码,
然后进行相关运算并求总相关输出,最终得到解码结果。
通过比对解
码结果和原始信号,可以评估检测方法的准确性和稳定性。
10第十一章DNA序列测定和分析
A > C 的反应
还有一种反应(A>C),必要时可用来参考。在 90℃下,用1.2mol/L NaOH处理,可使A位点发生剧烈的 断裂反应,而C位点的断裂反应较微弱。
第19页,共81页。
四、测序策略
鸟枪法
鸟枪法又称随机法,它是先将大片段DNA经酶切或 超 声 处 理 , 切 割 成 适 合 测 序 大 小 的 片 段 ( 如 500 ~ 800bp),然后亚克隆到M13载体上,得到单链DNA后测 序,再根据重叠的部分推测出整个大片段的序列。
速、大规模测序提供了新的思路和方法。
第24页,共81页。
1. Roche(454)GS FLX sequencer
Roche公司收购454公司的测序仪并经改造升级, 该测序仪最早的商业化产品于2004年推出。454测P载样。
(4)测序。
第12页,共81页。
自动化测序的输出信号
第13页,共81页。
三、Maxam-Gilbert 化学直读法
这是一种基于DNA降解的方法。此法的原理是首 先 将 待 测 序 的 DNA 片 段 一 端 用 放 射 性 标 记 , 然 后 使 DNA链在特定碱基处断裂。控制条件使每个DNA分子 只发生一处断裂,就可以得到一系列只差一个核苷酸 的DNA片段,跑电泳后可得出序列。
第十一章 DNA序列测定和分析
一、加减法
二、 Sanger 双脱氧链终止法 三、 Maxam-Gilbert 化学直读法
四、测序策略
五、第二代测序技术
六、杂交测序与DNA芯片技术
七、表达序列标签
八、 DNA 序列分析
第1页,共81页。
一、加减法测序
以 待 测 DNA 为 模 板 , 加 一 同 位 素 标 记 的 短 链 引 物 , 在 4×dNTP存在下,用DNA聚合酶Ⅰ催化合成各种随机长度的 产物。将模板及合成的产物分为“加法组”和“减法组”, 加法组和减法组又各分为4组。“加法组”中的每一小组只加 一种dNTP,4组各加不同的dNTP。以加dATP组为例,当前 面合成的随机长度的DNA下一个核苷酸该加A时,可以将A加 上;如果正好以A结尾,而下一个不该加A时,则链保持不变; 如果不以A结尾,下一个又不该加A时,则利用DNA聚合酶Ⅰ 的3’→5’外切活性逐个切除已合成的核苷酸,直到遇到A为止。 最终加dATP组的每一条新合成的链都是以A结尾,整个组中 各个A处结尾的链都有。
反向点杂交的实验原理
反向点杂交的实验原理反向点杂交(reverse dot blot)是一种用于检测DNA序列的实验技术。
这项技术的原理是利用固相杂交(solid-phase hybridization)原理,通过在固相载体(如膜、芯片等)上附着特定的探针来识别和鉴定DNA样本中的目标序列。
反向点杂交的实验流程一般包括以下几个步骤:1. DNA提取:从样本中提取出待检测的DNA,通常采用常见的DNA提取方法。
2. 特异性股DNA片段的合成:选择与目标序列互补的引物,通过聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)合成出特异性的DNA片段作为探针。
3. 固相载体表面预处理:将固相载体(如膜、芯片等)在实验前进行预处理,以便更好地固定探针和样本DNA。
4. 探针固定:将合成的特异性DNA片段固定在固相载体上的特定位置,形成探针阵列。
5. 样本处理:将待检测的DNA样本进行预处理,如酶切、标记等操作,以便后续杂交反应。
6. DNA杂交:将预处理后的DNA样本与探针阵列同时加入反应管中,在适当的条件下进行DNA杂交反应。
在杂交过程中,DNA样本中的目标序列与探针阵列上的相应探针发生特异性的配对结合。
7. 杂交后的处理:将杂交反应后的反应管进行洗涤等处理,以去除非特异性结合的DNA分子,保留特异性结合的探针-目标序列杂交产物。
8. 检测信号的产生和分析:通过适当的检测方法(如放射性标记、化学标记等)对特异性结合的探针-目标序列杂交产物进行检测和分析。
通常可以通过辐射计数、光度计等设备来测定探针与目标序列的结合情况。
反向点杂交技术的优势在于其快速、高通量且灵敏的特点。
由于探针阵列上含有大量特异性的DNA片段,可以同时检测多个目标序列,从而提高检测效率和节约实验时间。
此外,反向点杂交还可以适用于不同类型的样本,包括基因组DNA、cDNA、RNA、PCR产物等。
在实际应用中,反向点杂交技术被广泛用于基因诊断、疾病筛查、遗传资源评估等领域。
测序原理和步骤范文
测序原理和步骤范文测序是指通过对DNA或RNA进行特定的化学反应和分析,以获得序列信息的过程。
测序技术的发展在生物学和医学领域具有重要的应用价值,可以帮助我们理解生物体的遗传变异、基因功能和疾病发生机制等。
测序原理:测序的原理主要依赖于特定的化学反应和仪器分析。
目前常用的测序方法有Sanger测序、Illumina测序和PacBio测序等。
1. Sanger测序原理Sanger测序是一种经典的测序方法,基于DNA复制过程中的链终止原理。
该方法利用ddNTP(链终止核苷酸)和dNTP(四种普通核苷酸)共同存在的情况下,通过随机停止合成链的复制,得到不同长度的DNA片段。
这些片段经过电泳分离后,根据片段的长度顺序可以推断出DNA的序列信息。
2. Illumina测序原理Illumina测序是一种高通量测序方法,基于桥式放大技术和荧光标记原理。
该方法首先将目标DNA经过PCR扩增成成千上万个片段,然后将这些片段固定在玻璃芯片上的特定位置上形成“桥”。
接下来,测序仪器中的荧光标记的核苷酸(普通核苷酸带有不同的荧光标记)依次加入,并通过激光仪器检测信号,最后根据不同荧光的分布情况推断出DNA的序列信息。
3. PacBio测序原理PacBio测序是一种单分子实时测序方法,利用DNA聚合酶进行读取。
在该方法中,DNA片段首先与一个圆形DNA模板连接形成圆环状,然后将该DNA模板放置在聚合酶上,引入特定荧光标记的dNTP。
当聚合酶在复制DNA模板的过程中,如果加入的dNTP是互补配对的,则会释放出荧光信号,可以通过荧光信号来获得读取信息。
测序步骤:1.DNA提取首先从样品中提取DNA,可以通过多种方法,如化学溶解法、机械和酶解法等。
2.DNA文库构建在构建DNA文库过程中,首先需要将提取到的DNA片段打断成指定大小的片段,然后通过连接适配体进行添加,生成DNA文库。
适配体是一种含有不同序列的寡核苷酸片段,在连接适配体的过程中可以引入特定的序列标记,方便后续的序列分析。
基于E1接口的简易误码仪的设计与实现
基于E1接口的简易误码仪的设计与实现[摘要]本文针对传统误码测试仪的不足,提出了基于E1接口的简易误码仪的设计与实现,以及其特点与优点,它是一种新型的简易误码仪,使用方便且成本低廉。
[关键词]误码率误码测试仪FPGAE1当今社会风云万变,掌握了就是掌握了财富,因此通信无疑成为人们生活中不可或缺的部分。
而在某些敏感部门,如邮政储蓄、银行、保险、税务、军事,航空航天等,传输的可靠性就显得犹为重要,在数字通信系统传输过程中,无论是设备故障,还是传播衰落、码间的干扰、邻近波道干扰等,都可能造成系统性能变差,信息内容改变,甚至造成通信中断,而其结果都是可以通过码元差错的形式表现出来的。
误码测试仪就是通过检测数据传输系统的误码性能指标,对其系统传输质量进行评估,并反映数据传输设备和其信道工作质量的一个重要设备。
在目前的相关领域,需要检测通信系统的可靠性时,通常用的都是传统误码检测仪,它多为国外产品,虽然检测内容丰富,结果直观,但价格比较昂贵,操作复杂,维修困难,而国内产品又有待于改进,这都给测试工作带来了诸多不便。
另一方面,在电信传输系统中基于E1(2M)单元的传输链路应用非常广泛,我国电信传输网就是以E1作为标准。
此外,它还普遍应用于DDN数据业务、ISDN综合业务,同时也是GSM移动通信网络接口及Abi接口的标准。
在互联网宽带接入技术中,E1也是一种常用的接口方式,相应配套的E1传输设备产品种类的数量也很多,因而对E1传输误码仪的需求量也非常大。
此外,FPGA核心控制技术在通信系统中的已经相当成熟,这使得基于E1接口FPGA简易误码仪的开发成为现实。
该测试仪的优点主要是实现了单程测试,即发射机和接受机处于异地。
它结合FPGA及单片机的结构特点进行编程,在2Mb/基带速率上实现位同步和码同步,用户可以在LCD显示模块上直观的了解信道的误码情况。
一、概述误码测试仪对线路误码测试的方法很多,但是不管使用何种测试仪,其测试的原理是一样的,都有一套收发电路。
prbs生成与检测原理
prbs生成与检测原理今天咱们来唠唠PRBS这个超有趣的东西。
啥是PRBS呢?它的全名叫伪随机二进制序列(Pseudo - Random Binary Sequence)。
这名字听起来是不是有点酷又有点神秘呢?先来说说PRBS的生成原理吧。
想象一下,你有一个小小的数字世界,在这个世界里有一些规则在悄悄地起作用。
PRBS生成器就像是一个超级有创意的小魔法师。
它通常是由一些移位寄存器和异或门这些小零件组成的。
这些移位寄存器就像是一个个小盒子,每个小盒子里都能装一个0或者1。
一开始呢,我们会给这些小盒子里装上一些初始的值,就像是给这个小魔法阵注入了最初的魔力。
然后呢,异或门就开始发挥它独特的作用啦。
异或门就像是一个调皮的小精灵,它会根据特定的连接方式,把移位寄存器里的值拿过来捣鼓捣鼓,然后产生新的值再放回到移位寄存器里。
这个过程就像是一场数字的舞蹈,在不断地跳动和变化中,就产生了看起来像是随机的0和1的序列。
但其实呢,这可不是真正的随机,因为只要初始值一样,按照这个规则就会生成一模一样的序列,所以才叫伪随机嘛。
比如说,你可以把这个过程想象成一群小蚂蚁在搬家。
每个小蚂蚁(就像移位寄存器里的每一位)都按照一定的规则跟着前面的蚂蚁走,有时候还会根据特殊的信号(异或门的操作)改变一下路线,最后就走出了一条看起来毫无规律,但其实是有章可循的路径,这个路径就是我们的PRBS啦。
再来说说PRBS的检测原理。
这就像是一场数字侦探的游戏。
当我们接收到一个可能是PRBS的序列时,我们要去验证它是不是真的是我们想要的那个PRBS。
检测的时候,我们会用一个和生成器类似的结构。
就像是我们有一个模板,这个模板就是按照正确的PRBS生成规则来的。
我们把接收到的序列一位一位地和这个模板对比。
如果每一位都能对上,那就像是找到了失散已久的小伙伴,这个序列就是正确的PRBS啦。
但是如果有哪一位对不上呢,那就说明这个序列可能在传输过程中出了问题,就像小蚂蚁的队伍里混进了别的小虫子。
2FSK2PSK信号产生器实验实验报告1
2FSK/2PSK实验报告姓名:学号:地点:教师:(一)试验原理2FSK/2PSK信号产生器一. 2FSK基本原理在通信领域, 为了传送信息, 一般都将原始信号进行某种变换使其变成适合于通信传输的信号形式。
在数字通信系统中, 一般将原始信号(图像、声音等)经过量化编码变成二进制码流, 称为基带信号。
但数字基带信号一般不适合于直接传输, 例如, 通过公共电话网络传输数字信号时, 由于电话网络带宽在4KHZ 以下, 因此数字信号不能直接在上面传输。
此时可将数字信号进行调制后再进行传输, FSK即为一种常用的数字调制方式。
FSK又称频移键控, 它是利用载频频率的变化来传递数字信息。
数字调频信号可以分为相位离散和相位连续两种。
若两个载频由不同的独立振荡器提供, 它们之间的相位互不相关, 就称为相位离散的数字调频信号;若两个频率由同一振荡器提供, 只是对其中一个载频进行分频, 这样产生的两个载频就是相位连续的数字调频信号。
二. 2FSK信号产生器由于FSK为模拟信号, 而FPGA只能产生数字信号, 因此, 需对正弦信号采样再经过数/模变换得到所需的FSK信号。
FSK信号发生器框图如下图所示, 整个系统共分为分频器, m序列产生器, 跳变检测, 正弦波信号发生器和DAC(数/模变换器)等五部分, 其中前四部分由FPGA器件完成。
图1 FSK信号发生器框图2. 1 分频器本设计的数据速率为1.2kb/s, 要求产生1.2kHz 和2.4kHz两个正弦信号。
对每个码元持续周期所对应正弦信号取100个采样点, 因此要求能产生两个时钟信号: 1.2kHz(数据速率)和120kHz(正弦波信号产生器输入时钟)。
基准时钟由外部时钟输入, 因此需设计一个模100分频器产生120kHz信号, 再设计一个模100分频器产生1.2kHz信号。
2.2m序列产生器m序列是伪随机序列的一种, 它的显著特点是: (1)随机特性;(2)预先可确定性;(3)循环特性, 从而在通信领域得到了广泛的应用。
半导体法测序流程
半导体法测序流程半导体法测序是一种超酷的测序方式呢!那它的流程是怎样的呢?让我来给你好好唠唠。
一、样本准备。
这就像是要做一道超级大餐之前先准备食材一样重要。
我们得先把要测序的样本给好好处理一下。
这个样本可以是DNA啦,或者RNA之类的。
如果是DNA样本的话,得先把它从细胞里面提取出来。
这可不是一件轻松的事儿,就像从一个复杂的小世界里把我们想要的宝贝找出来一样。
提取出来的DNA得保证纯度还不错,不能有太多杂质干扰后面的测序过程。
要是有杂质,那就像是做饭的时候锅没洗干净,做出来的东西肯定不好吃,测序结果也会不准确的。
二、文库构建。
样本准备好了之后呢,就进入文库构建这个环节啦。
这就好比是把我们的食材按照一定的菜谱做成一个个小的菜单元。
对于DNA来说,要把它切成一小段一小段的,这个大小还得比较合适呢。
然后在这些小段的两端加上一些特殊的接头,就像是给每个小单元装上一个小把手,方便后面的操作。
这个过程就像是给小零件装上一些小配件,让它们能够更好地参与到后面的测序“大工程”里面去。
在文库构建的时候,要特别细心,要是哪个接头没加好,或者DNA切得不合适,整个测序就可能会出问题。
三、测序反应。
这可是半导体法测序的核心环节哦!这个时候,我们构建好的文库就要开始大展身手啦。
把文库放到测序仪里面,测序仪里面就像是一个小小的测序工厂。
在这个工厂里,有一些特别的化学反应在进行着。
这些反应会根据DNA的序列来产生不同的信号。
就好像是DNA在这个小工厂里和各种化学物质“聊天”,然后发出独特的“声音”来告诉我们它的序列信息。
比如说,某种碱基可能会让反应产生一种强度的电信号,另一种碱基又会产生不同强度的信号。
这就需要测序仪很灵敏地捕捉到这些信号啦。
四、信号检测与数据处理。
测序反应产生的信号可不能就这么放着不管,得好好检测和处理才行。
就像我们听到了很多声音,要把这些声音整理成有意义的话语一样。
测序仪会把检测到的电信号之类的转化成计算机能够识别的数据。
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南昌大学实验报告
学生姓名:彭维学号:6100212142 专业班级:中兴通信121班实验类型:□验证□综合█设计□创新实验日期:2014.10.16 实验成绩:
实验三序列信号检测器的设计
(一)实验要求
完成设计、仿真、调试、下载、硬件测试等环节,在PH-1V型EDA实验装置上实现一个串行序列信号发生器和一个序列信号检测器的功能,具体要求如下:
1、先用Verilog HDL代码设计0111010011011010序列信号发生器
2、再设计一个序列信号检测器,检测上述序列信号,若检测到串行序列“01101”则输出为“1”,
否则输出为“0”;
(二)实验步骤
1.建立工作库文件夹,输入计数器的Verilog HDL代码并存盘。
module xl (clk,f,m,clr1,clr2,ld,s);
input clk,clr1,clr2,ld;
output f,m;
output [4:0] s;
reg f,m;
reg [2:0] q2;
reg [4:0] z,s;
reg [15:0] wo;
parameter [15:0] xulie=16'b0110010011011010; //要产生的序列
parameter [4:0] q1=5'b01101; //要检测的序列
always @(posedge clk,negedge clr1)
if (~clr1) f<=0; //清产生序列
else if (ld) wo<=xulie;
else begin wo[0]<=wo[15];
f<=wo[15];
wo[15:1]<=wo[14:0]; //并行转换为串行
end
always @(posedge clk or negedge clr2)
begin
if (~clr2) q2<= 0; //清检测序列
else
case (q2)
0 : if (f==q1[4]) q2<=1; else q2<= 0;
1 : if (f==q1[3]) q2<=2; else q2<= 0;
2 : if (f==q1[2]) q2<=3; else q2<= 0;
3 : if (f==q1[1]) q2<=4; else q2<= 0;
4 : if (f==q1[0]) q2<=5; else q2<= 0; //状态转移 default: q2 <= 0;
endcase
end
always @(q2)
if (q2==5)
begin
m<= 1;
s<=z;
end
else
begin
m<= 0;
s<=0;
end //检测到01101,输出1
always @(posedge clk)
begin
z[4:1]=z[3:0];
z[0]=f;
// 转换为并行输出
end
Endmodule
2.选目标器件CycloneII中的EP2C35F672C8并编译。
3.建立仿真波形文件,进行波形仿真。
如图检测到序列01101
说明:
当检测到“01101”序列时,m=1,clr1=1,clr2=1
4.引脚锁定,包装元件。
5 、下载测试
1)连接电源,将开关k2,k3拨上,将k1拨上再拨下,即此时clr1=1,clr2=1,输入下一个脉冲即
LED灯4,3,1亮时,LED灯6亮,即m=1,为高电平,说明检测到了序列01101
2)将开关K3拨下即clr2=0,观察得当第LED灯4,3,1亮时,即产生序列01101时,LED灯6不亮,说明m=0时,即clr2=0时,清检测序列。
3)将开关K3拨下,K2拨下,即clr1=0,LED灯不再亮,清产生序列。
6、实验小结
在前面基础实验的基础上进一步深入理解实验台的配置,个人觉得知识学习了更重要的在于整合内化成为自己的东西,才能运用的游刃有余,才能在以后的世纪应用中使用到。
对于参考程序中的不理解的寄存器设置或者不理解的语句要学会查用户手册寻找答案;另外分析程序时,要将硬件和软件结合起来看,分析其各个部分连接能够实现的功能。
通过本设计,进一步加深了对Verilog HDL语言的理解及应用,用Verilog HDL语言来设计电路,思路更清晰,更简洁,实现起来更加的得心应手。
这就是电子系统EDA最好的体现。
对序列信号检测器的设计的设计更加明白了,同时清产生序列和检测序列的原理也弄懂了。
还有引脚锁定的时候,clr1,clr2都是选择用户开关而不是用户按键,是为了方便操作。
7、附件
程序流程图/状态图。