fpga設(shè)計(jì)實(shí)例ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-01 12:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 設(shè)計(jì) 偽隨機(jī)序列的應(yīng)用非常廣泛，可以用作誤碼率測(cè)量，通信系統(tǒng)性能的測(cè)量，信號(hào)的加密，數(shù)據(jù)序列的擾碼，擴(kuò)展頻譜等許多方面。 一般來說，偽隨機(jī)序列的電路為一個(gè)反饋移位寄存器，它可分為線性反饋移位寄存器（簡稱LFSR計(jì)數(shù)器）和非線性反饋移位寄存器，由線性反饋移位寄存器產(chǎn)生出的周期最長的二進(jìn)制數(shù)字序列稱為最大長度線性反饋移位寄存器序列，通常簡稱為 M序列。 M序列產(chǎn)生器 ? 由于 M序列有很好的信息相關(guān)性和偽隨機(jī)性能，電路實(shí)現(xiàn)比較簡單，所以在信號(hào)的加密，數(shù)據(jù)序列的擾碼，擴(kuò)頻等方面有著廣泛的應(yīng)用。 ? 一個(gè) 2n－ 1的 M序列，可以用 n級(jí)的移位寄存器產(chǎn)生。實(shí)現(xiàn)方式主要有兩類，一類是“多對(duì)一”方式，另一類是“一對(duì)多”的方式 。 ? “多對(duì)一”方式，如圖 a，其中 Cn， Cn－ 1， Cn－ 2， ……… C0 ，為反饋系數(shù)，這些系數(shù)的取值為“ 1”或“ 0”，“ 1”表示該反饋支路連通，“ 0”表示該反饋支路斷開。特征多項(xiàng)式的表達(dá)式為 ?（ x） ＝ CnXn＋ Cn－ 1Xn－ 1＋ ……… ＋ C2X2＋ C1X1＋ C0 ? “一對(duì)多”的方式，如圖 b，其中 Dn， Dn－ 1， Dn－ 2， ……… D0 ，為反饋系數(shù)，這些系數(shù)的取值為“ 1”或“ 0”，“ 1”表示該反饋支路連通，“ 0”表示該反饋支路斷開。特征多項(xiàng)式的表達(dá)式為 G（ x）＝ D0Xn＋ D1Xn－ 1＋ ……… ＋ Dn－ 2X2＋ Dn－ 1X1＋Dn ? 在設(shè)計(jì) m序列產(chǎn)生器時(shí)，移位寄存器的反饋線的數(shù)目可由“ 常用 m序列產(chǎn)生器的特征多項(xiàng)式表 ”查表得到。 ? 例： 9位 M序列生成器 串行輸出的 9位 M序列生成器（采用“多對(duì)一”方式） 特征多項(xiàng)式： ?（ x）＝ X9＋ X4＋ 1 ? //設(shè)計(jì) ? module lfsr9 (clock, reset, lfsr_out)； ? input clock, reset； ? output lfsr_out； ? reg [8 : 0] lfsr_count； ? assign lfsr_out = lfsr_count [8]； ? always @ ( posedge clock or posedge reset ) ? if ( reset ) ? lfsr_count = 0； //反饋為同或情況 ? else ? begin ? lfsr_count [8: 1] = lfsr_count [7 : 0]； ? lfsr_count[0] = lfsr_count [8] ~ ^ lfsr_count [3]； ? end ? endmodule 八位并行輸出的 9位 M序列 在 8位的并行輸出中，每一個(gè)時(shí)鐘周期需要產(chǎn)生 8個(gè)比特，設(shè) 9位 M序列產(chǎn)生器某個(gè)時(shí)刻的狀態(tài)是 lfsr_a[8 : 0]，并行輸出的 8位數(shù)據(jù)是 lfsr_a[8 : 1]，產(chǎn)生下一個(gè)狀態(tài)的移位寄存器輸入為 lfsr_b[8 : 0] 。 根據(jù)特征多項(xiàng)式： ?（ x）＝ X9＋ X4＋ 1可以推出下列關(guān)系。 lfsr _b[7]＝ lfsr_a[8]⊕ lfsr_a[3] lfsr _b[6]＝ lfsr_a[7]⊕ lfsr_a[2] lfsr _b[5]＝ lfsr_a[6
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