至芯课程-FPGA与通信技术课程分享

一、通信技术基础

现代数字通信技术源于1948年贝尔实验室，香农给出的框图：

 

在它发表的论文《通信的数学原理》中，给出了著名的香农定理：

式中：C =B Log2(1+S/N)

C是信道容量、单位为比特每秒(bps)

B是信道带宽，单位是Hz

S/N是信噪比（功率比，通常用对数表示）

二、基带均衡编码

2.1非归零编码NRZ

2.1.1框图模型

2.1.2编码规则

输入激励data_in为1，则输出响应data_out为1

输入激励data_in为0，则输出响应data_out为0

2.2非归零反转编码NRZI

2.2.1框图模型

2.2.2编码规则

输入激励data_in为1，则输出响应data_out发生翻转

输入激励data_in为0，则输出响应data_out保持

2.2.3例子时序

2.3归零编码RZ

2.3.1框图模型

2.3.2编码规则

输入data_in为基地信号（对准基带时钟clk_base）

输出data_out为频带信号（对准频带时钟clk_base）

基带时钟clk_base与频带时钟为clk_freq倍频关系：

由于输出2个频带信号与一个基带信号对齐，其对齐关系使用基带时钟clk_base

若输入一个基带data_in为1，则输出2个频带前1后0

若输入一个基带data_in为0，则输出2个频带前0后0

2.3.3例子时序

2.4曼彻斯特编码ManchesterEncoder

2.4.1框图模型

2.4.2编码规则

输入data_in为基带信号（对准基带时钟clk_base）

输出data_out为频带信号（对准频带时钟clk_freq）

基带时钟clk_base与频带时钟为clk_freq倍频关系：

由于输出2个频带信号与一个基带信号对齐，其对齐关系使用基带时钟clk_base

若输入一个基带data_in为1，则输出2个频带前1后0

若输入一个基带data_in为0，则输出2个频带前0后1

2.4.3例子时序

2.4.4曼彻斯特编码器状态转移图

2.4.5功能仿真截图

2.5曼彻斯特解码ManchesterDecoder

2.5.1框图模型

输入data_in为频带信号（对准基带时钟clk_freq）

输出data_out为基带信号（对准频带时钟clk_base）

基带时钟clk_base与频带时钟为clk_freq倍频关系：

由于输出2个频带信号与一个基带信号对齐，其对齐关系使用基带时钟clk_base

若输入一个频带data_in前1后0，则输出1个基带1

若输入一个频带data_in前0后1，则输出1个基带0

2.5.2曼彻斯特解码器状态转移图

2.5.3功能仿真截图

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