用verilog写一个基于小波多尺度分析预测带宽模型的E-PON中的动态带宽分配的模块

以下是一个基于小波多尺度分析预测带宽模型的Verilog代码示例，用于实现EPON网络中的动态带宽分配模块：

module epon_dba (
  input clk,           //时钟信号
  input rst,           //重置信号

  input [7:0] request, //用户请求的带宽
  output [7:0] grant   //分配给用户的带宽
);

  reg [7:0] bandwidth;    //当前可用的带宽
  reg [7:0] request_reg;  //存储用户请求的寄存器

  //小波多尺度分析预测带宽模型参数
  reg [7:0] alpha = 32;   //衰减系数
  reg [7:0] beta = 128;   //增益系数
  reg [7:0] gamma = 255;  //最大带宽
  reg [7:0] delta = 32;   //最小带宽
  reg [7:0] predict;      //预测的带宽
  reg [7:0] error;        //预测误差

  //小波多尺度分析模块
  wire [7:0] request_d1;
  wire [7:0] request_d2;
  wavelet_multiscale_predictor wavelet_predictor(
    .signal(request_reg),
    .d1(request_d1),
    .d2(request_d2)
  );

  always @(posedge clk or posedge rst) begin
    if (rst) begin
      bandwidth <= gamma;  //重置带宽为最大值
      request_reg <= 0;    //重置请求寄存器为0
      predict <= 0;        //重置预测值为0
      error <= 0;          //重置预测误差为0
    end
    else begin
      //更新带宽
      if (request_reg > grant) begin
        bandwidth <= bandwidth + (request_reg - grant);
      end
      else if (request_reg < grant) begin
        bandwidth <= bandwidth - (grant - request_reg);
      end
      
      //更新请求寄存器
      request_reg <= request;
      
      //小波多尺度分析预测带宽模型
      error <= request_reg - predict;
      predict <= predict + alpha * error;
      bandwidth <= min(max(bandwidth + beta * error, delta), gamma);
    end
  end

  //计算分配给用户的带宽
  assign grant = min(request_reg, bandwidth);

endmodule

//小波多尺度分析模块
module wavelet_multiscale_predictor (
  input [7:0] signal,  //输入信号
  output [7:0] d1,     //第一层小波分解系数
  output [7:0] d2      //第二层小波分解系数
);

  wire [7:0] cA1;
  wire [7:0] cD1;
  wire [7:0] cA2;
  wire [7:0] cD2;
  wavelet_transformer wavelet_transformer(
    .signal(signal),
    .cA1(cA1),
    .cD1(cD1),
    .cA2(cA2),
    .cD2(cD2)
  );
  
  //计算第一层小波分解系数
  assign d1 = cA1 - cD1;

  //计算第二层小波分解系数
  assign d2 = cA2 - cD2;

endmodule

//小波变换模块
module wavelet_transformer (
  input [7:0] signal,  //输入信号
  output [7:0] cA1,    //第一层小波重构系数
  output [7:0] cD1,    //第一层小波分解系数
  output [7:0] cA2,    //第二层小波重构系数
  output [7:0] cD2     //第二层小波分解系数
);

  //第一层小波变换
  wire [7:0] lpf1 [3:0];
  wire [7:0] hpf1 [3:0];
  wire [7:0] lpf2 [3:0];
  wire [7:0] hpf2 [3:0];
  wavelet_filter_bank wavelet_filter_bank1(
    .signal(signal),
    .lpf(lpf1),
    .hpf(hpf1)
  );
  wavelet_filter_bank wavelet_filter_bank2(
    .signal(hpf1[2]),
    .lpf(lpf2),
    .hpf(hpf2)
  );
  assign cA1 = (lpf1[3] + lpf1[2]) / 2;
  assign cD1 = (hpf1[3] + hpf1[2]) / 2;

  //第二层小波变换
  wavelet_filter_bank wavelet_filter_bank3(
    .signal(hpf1[2]),
    .lpf(lpf2),
    .hpf(hpf2)
  );
  assign cA2 = (lpf2[3] + lpf2[2]) / 2;
  assign cD2 = (hpf2[3] + hpf2[2]) / 2;

endmodule

//小波滤波器组模块
module wavelet_filter_bank (
  input [7:0] signal,  //输入信号
  output [7:0] lpf [3:0],  //低通滤波器输出
  output [7:0] hpf [3:0]   //高通滤波器输出
);

  //第一级滤波器系数
  parameter [7:0] h0 = 1;
  parameter [7:0] h1 = -1;
  parameter [7:0] l0 = 1;
  parameter [7:0] l1 = 1;
  
  //第一级滤波器
  wire [7:0] conv0;
  wire [7:0] conv1;
  assign conv0 = signal * h0;
  assign conv1 = signal * h1;
  assign lpf[0] = conv0 + conv1;
  assign hpf[0] = conv0 - conv1;

  //第二级滤波器
  wire [7:0] conv2;
  wire [7:0] conv3;
  assign conv2 = lpf[0] * l0;
  assign conv3 = lpf[0] * l1;
  assign lpf[1] = conv2 + conv3;
  assign hpf[1] = conv2 - conv3;

  //第三级滤波器
  wire [7:0] conv4;
  wire [7:0] conv5;
  assign conv4 = lpf[1] * l0;
  assign conv5 = lpf[1] * l1;
  assign lpf[2] = conv4 + conv5;
  assign hpf[2] = conv4 - conv5;

  //第四级滤波器
  wire [7:0] conv6;
  wire [7:0] conv7;
  assign conv6 = lpf[2] * l0;
  assign conv7 = lpf[2] * l1;
  assign lpf[3] = conv6 + conv7;
  assign hpf[3] = conv6 - conv7;

endmodule

该模块包含一个时钟信号和一个重置信号，以及一个8位的请求输入端口和一个8位的分配输出端口。在时钟上升沿或重置信号激活时，该模块将更新当前可用的带宽和用户请求的寄存器。然后，该模块使用小波多尺度分析预测带宽模型计算带宽预测值和预测误差，并根据预测误差调整当前可用的带宽。最后，该模块使用assign语句计算并输出分配给用户的带宽，该值为用户请求的带宽和当前可用带宽的较小值。同时，该模块使用小波多尺度分析模块对输入信号进行多层小波分解，以提