基于单片机的数字信号传输性能分析仪的设计

本设计由数字信号发生及伪随机信号发生模块、低通滤波电路、数字信号分析电路等模块构成,通过MSP430单片机及DDS电路产生数字信号,由10M的有源晶振和移位寄存器产生伪随机信号。通过三个截止频率不同的低通滤波器对数字信号进行模拟干扰。伪随机信号发生器输出信号V3的幅度在100mV～TTL内可调。数字信号采用曼彻斯特编码,使其在分析电路中可以在很低的信噪比下从V2a中提取同步时钟信号,利用所提取的同步时钟信号作为示波器的触发脉冲,在示波器上显示出眼图,通过眼图幅度分析数字信号的传输性能。     

RS-485总线的高速串行远距离数据传输

为实现工业参数的高速远距离长线传输,应用FPGA技术,设计并实现了一种基于RS-485总线的高速串行数据传输方法。分析RS-485数据传输的影响因素,阐述系统总体结构,由时钟脉冲传输测试确定了外围接口。利用串行信号的跳变沿作为高速时钟采样检测的起点以实现位同步,采用8B/10B的链路编码方案,支持高速时钟恢复和数据帧同步,并以双绞线作为传输介质进行了数据传输实验。结果表明:系统在20Mb/s传输速率下实现了串行编码数据流沿220m双绞线电缆的高速远距离数据传输,误码率可达10-11,为现场原始数据监测提供了高效的传输方法。     

RS-485总线的高速串行远距离数据传输方法

为实现工业参数的高速远距离长线传输,应用FPGA技术,设计并实现了一种基于RS-485总线的高速串行数据传输方法。分析RS-485数据传输的影响因素,阐述系统总体结构,由时钟脉冲传输测试确定了外围接口。利用串行信号的跳变沿作为高速时钟采样检测的起点以实现位同步,采用8B/10B的链路编码方案,支持高速时钟恢复和数据帧同步,并以双绞线作为传输介质进行了数据传输实验。结果表明:系统在20Mb/s传输速率下实现了串行编码数据流沿220m双绞线电缆的高速远距离数据传输,误码率可达10-11,为现场原始数据监测提供了高效的传输方法。     

一种简易数字信号传输性能分析仪

本文设计的简易数字信号传输性能分析仪,采用线性移位寄存器74LS194产生数字信号序列作为数字信号源,数据率为10kbps-100kbps,按10kbps步进可调,同时也利用74LS194产生一个10MbPs的伪随机m序列模拟信道噪声,将数字信号源信号进行曼彻斯特编码后通过模拟低通滤波器,然后与伪随机m序列相加模拟产生信号和噪声叠加的信号,用叠加信号作为数字信号分析电路的输入,输出两路信号,一路是从该叠加信号中提取出来的同步时钟信号,一路是输出数据序列,两路信号同时送入示波器进行眼图观察,最终达到预期效果。     

利用CWDM实现多路信号传输的光纤通信系统

介绍了一种利用CwDM（粗波分复用）实现包括视频信号、网络信号和多路数据信号传输的光纤通信系统，其中较详细地介绍了多路数据信号传输的设计及实现方法，包括其编／解码原理和利用CPLD来实现同步码的生成与提取过程．此系统已经应用于科研项目中，而且较好地实现了多路信号的传输，工作状态一直很稳定．     

RS485高速数据传输协议的设计与实现

为实现远距离的高速基带信号传输,该文设计了一种以RS485标准为物理层基础,在现场可编程门阵列(FPGA)平台上实现的数据传输协议.该协议利用串行信号的跳变沿作为高速时钟检测的起点实现位同步,可以有效地解决信号码间干扰问题;利用8B/10B编码实现帧同步,可以保证位同步的准确性和帧同步控制字符的可靠性.该文利用FPGA平台对协议进行了实验测试,测试结果表明该协议可以实现220 m距离上的14.5 Mb/s的有效数据传输,为长距离的高速数据传输提供了可靠的实现方法.     

地震勘探仪器的RS-485高速数据/能量传输

为实现地震勘探仪器采集的大容量数据的高速远距离长线传输,比较数据传输方式,提出了RS-485总线的高速串行数据传输方法,应用FPGA技术,研制了数据传输系统。分析RS-485数据传输的影响因素,设计了系统总体结构及传输协议。基于以太网供电原理,采用RS-485总线供电方式,实现48V直流能量与数据沿同一线对的叠加传输。利用串行信号的跳变沿作为高速时钟采样的起始标志,结合8B/10B的链路编码方案,实现位同步时钟恢复与数据帧提取,且检测时钟频率10倍于发送时钟频率。数传实验结果表明,系统可实现串行编码数据流以20Mb/s沿220m双绞线电缆的远距离数据传输,误码率可达10-11。     

用于地震勘探仪器的RS-485高速数据/能量传输方法

为实现地震勘探仪器采集的大容量数据的高速远距离长线传输,比较数据传输方式,提出了RS-485总线的高速串行数据传输方法,应用FPGA技术,研制了数据传输系统。分析RS-485数据传输的影响因素,设计了系统总体结构及传输协议。基于以太网供电原理,采用RS-485总线供电方式,实现48V直流能量与数据沿同一线对的叠加传输。利用串行信号的跳变沿作为高速时钟采样的起始标志,结合8B/10B的链路编码方案,实现位同步时钟恢复与数据帧提取,且检测时钟频率10倍于发送时钟频率。数传实验结果表明,系统可实现串行编码数据流以20Mb/s沿220m双绞线电缆的远距离数据传输,误码率可达10-11。     

基于能量自适应的同步小波音频水印算法

提出了一种能量自适应的自同步小波域水印算法。该算法首先进行语音信号短时能量分析,根据语音信号能量分布情况选择水印信息嵌入位置。依据混沌模型的logistic映射对水印信息进行BCH编码,并对水印信息进行扩频,使其具有时钟和数据的自同步,能够很好地抗阻塞和截获。同时,小波域可以很好地提高水印的鲁棒性。     

FPGA实现曼彻斯特通信在测井中的应用

曼彻斯特码是一种数据通讯线性码,它的每一个数据比特都是由一次电压转换的形式所表示的。曼彻斯特编码是一种超越传统数字传输的信道编码技术,由于其具有隐含时钟、去除了零频率信号的特性使得它在石油勘探测井中得到广泛的应用。曼彻斯特编码也已经被电信标准采用为10M以太网接口编码。本文讨论了使用FPGA实现M2,M5两种模式同时工作的方法和优点。     

认识数字音频中的字时钟

数字音频设备必须在传输数字音频信号时同步,否则,数字音频信号可能不被正确地接收.可以通过一种叫做“字时钟”的方式来实现数字音频设备之间的同步：它实际上是在一个系统中为所有数字音频信号同步的时钟信号.本文揭示了该信号在同步过程中的工作原理和工作方式.     

认识数字音频中的字时钟

数字音频设备必须在传输数字音频信号时同步,否则,数字音频信号可能不被正确地接收.可以通过一种叫做“字时钟”的方式来实现数字音频设备之间的同步：它实际上是在一个系统中为所有数字音频信号同步的时钟信号.本文揭示了该信号在同步过程中的工作原理和工作方式.     

基于FPGA的曼彻斯特编码DSG的设计与实现

利用可编程门阵列(FPGA)技术的可重构性与灵活性,设计实现了一种数据率可调、具有曼彻斯特编码功能的数字信号发生器。该信号发生器结合了数字信号发生器和曼彻斯特编码的优点,弥补了信号发生器不具备曼彻斯特编码功能的不足。该系统采用硬件描述语言VHDL进行设计,使用Quartus II 8.0进行综合布线,最终适配到DE2开发板并用示波器等设备进行了验证测试。整个设计硬件结构简单、占用逻辑器件资源少、可靠性高、灵活性强、适应性好,具有一定的理论价值和应用前景。     

时频分布的BPSK瞬时带宽及编码识别

针对二相编码信号存在180°相位跳变的现象,且传统定义的瞬时带宽不能反应二相编码信号的频域属性,将二相编码信号瞬时带宽定义为时频分布的二阶条件中心距,并推导出了瞬时带宽的表达式,得到了二相编码信号瞬时带宽在相位跳变点存在突变峰值,导致实际侦收时二相编码信号产生包络缺口现象。利用包络缺口,运用门限检测可以实现二相编码信号编码方式的识别,并且分析了信号相关参数变化对包络缺口深度的影响,仿真结果验证了理论分析的正确性。     

传输带时钟同步的量子测量原理

时钟同步技术不管在民用生活中,还是在军事通信中都起着非常重要的作用。但是,现实中并不存在绝对同步的时钟,所以,测量两地时钟的同步性,是全世界国家所关心和研究的重要课题。在这样的背景下,提出一种传输带时钟同步的方法,此方法并不需要交换信号的传输时间;并基于脉冲纠缠双光子的量子相干性,给出了一种时钟同步的光学实验方案,此方案对介质色散具有很强的扼制效应。     

自编码扩频通信系统中码元同步问题的研究

基于自编码扩频在传输数字信息时能实现扩频码动态可变的特性,讨论了自编码扩频的通信原理,并针对自编码扩频通信系统中的同步问题,提出了扩频码产生的新方法。通过分析表明,该方法产生的扩频码具有随机性和动态可变性,而且在接收端容易实现同步。     

基于Speex和深度编码的移动水声语音通信

为实现收发节点相对运动下的语音信息交互，提出一种基于Speex和深度编码的移动水声语音通信算法。针对水下信道带宽有限、语音传输低效及数据丢失问题，采用Speex算法，对语音信息进行压缩，提升语音信息传输效率和质量。针对水声信道中时变多途干扰和相位跳变问题，采用深度编码策略，在比特级，采用低复杂度的卷积编码，对信息比特进行编码以获得冗余编码比特，用以对抗时变多途干扰；在符号级，采用基于相位差的编码，令两个相邻符号的相位差作为传输符号，从而消除相位跳跃的影响。Speex算法实现了8.53倍的压缩率，有效节省了信道带宽；深度编码有效解决了多途干扰和相位跳变问题，在相同信噪比下使误码率大大降低。在胶州湾使用水声通信机(Seatrix Modem)对本文算法在通信距离为5.5 km、收发器之间相对运动速度为0.5 m/s、通信带宽为4 kHz条件下进行验证，结果表明了本文算法的有效性。     

使用网络编码技术的同步传输方法

提出基于网络编码的同步传输方法,分析传统传输和分步传输、同步传输的网络编码传输方法,给出相应的归一化吞吐量.仿真结果表明:在低误码率下,相比于其他传输方法,基于网络编码的同步传输方法能够更好地减少传输时隙,有效地提高网络吞吐量.     

利用时分复用实现多路数据与视频复合传输的光纤通信系统

为降低光纤通信系统成本，提高性能，从一个新的角度分析系统的设计要求，提出新的传输方案，在没有增加传输带宽、也没有提高系统的工作时钟的情况下，完成传输1路视频信号的同时传输8路数据信号的复合传输，系统采用专用编、解码芯片对信号行进编、解码；采用CPLD通过时分复用的方式实现了信号的复用传输，设计并凋试了具体的电路，最后对视频信号和数据信号传输中的各项指标进行了严格的测试，通过实验，证明了方案的正确性和可行性。     

一种U盘单向高速读取系统设计

为了防止计算机数据被U盘反向窃取,造成信息泄露,提出了一种基于光纤的U盘单向高速读取系统,可以实现数据的高速单向准确传输。基于Linux系统平台,采用管道技术,实现NAND FLASH接口对打包文件的数据传输。以光纤作为数据传输手段,基于FPGA设计数据编码和解码模块,通过研究曼彻斯特编码与同步传输的特性,设计了一种具有时钟线的数据编码传输方式,实现高速准确传输。采用高速USB与上位机进行通信,并利用SDRAM设计FIFO缓存方案,克服USB数据传输中的干扰。实验结果表明:FAT32、exFAT、NTFS 3种文件系统的U盘传输速度均在15 MB/s以上,文件传输的正确率可达到100%,满足U盘单向读取系统的需求。