FPGA实现的HDB3码编码解码技术研究

这篇论文主要探讨了基于FPGA的HDB3码编码器和译码器的设计。HDB3码是一种常用的基带传输码型，它没有直流分量，低频成分较少，且连续的0不超过3个，这些特性使得HDB3码在信号恢复和错误检查方面表现出色，因此广泛应用于地下电缆传输系统和高速长距离通信中。FPGA（Field-Programmable Gate Array）因其低成本、高可靠性、短开发周期和可重复编程性成为实现这种编码的理想平台。 FPGA结合EDA（Electronic Design Automation）技术，可以将硬件设计过程软件化，提高数字系统设计效率并降低成本。VHDL（VHSIC Hardware Description Language）作为EDA中的主要设计语言，被用于详细阐述HDB3编码和解码的原理，以及如何用VHDL实现这些功能。 论文首先概述了HDB3码、FPGA的历史发展和EDA技术的基本概念，然后详细介绍了VHDL语言的特点和优势，包括其作为硬件描述语言的简介、特性、优点以及使用VHDL设计硬件电路的步骤。接着，论文深入剖析了HDB3码的编码规则，包括NRZ码和AMI码的比较，以及HDB3码如何通过插入特定的“V”和“B”码来保持连0数不超过3的特性，同时讨论了其译码规则和错误检测能力。 在编码器部分，论文详细讨论了4连0检测、V码插入和极性转换的实现策略，提供了具体的VHDL模块设计和仿真结果。而在译码器部分，论文解释了V的检测和去除V、B的过程，以及相关模块的设计和软件仿真。 论文最后，作者通过软件仿真验证了HDB3编码器和译码器设计的正确性，并总结了研究结果。整个设计过程突显了FPGA和VHDL在实现复杂数字逻辑功能方面的高效性和灵活性。此外，论文还提到了与曼彻斯特码的对比学习，展示了不同编码方式的应用场景和差异。 关键词：HDB3码，FPGA，EDA，VHDL，编译码，曼彻斯特码