【正文】 處制 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)（理工類(lèi)） 學(xué)生姓名： 專(zhuān) 業(yè)： 通信工程 班 級(jí)： B08232 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 職 稱(chēng)： 副教授 完成時(shí)間： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 基于 VHDL 的循環(huán)碼編譯碼器的設(shè)計(jì) 題目來(lái)源 教師科研課 題 縱向課題（ ） 題目類(lèi)型 理論研究（ ） 注：請(qǐng)直接在所屬項(xiàng)目括號(hào)內(nèi)打“ √” 橫向課題（ ） 應(yīng)用研究 （ ） 教師自擬課題（√） 應(yīng)用設(shè)計(jì)（√） 學(xué)生自擬課題（ ） 其 他（ ） 總體設(shè)計(jì)要求及技術(shù)要點(diǎn)： 基本設(shè)計(jì)要求： 對(duì)不同的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析和比較，選擇優(yōu)化的設(shè)計(jì)方法，利用 VHDL分別設(shè)計(jì)（ 15，7） BCH 碼的編碼器和譯碼器，并能夠?qū)刹糠诌M(jìn)行單獨(dú)仿真調(diào)試，實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)的功能。 較高設(shè)計(jì)要求： 在實(shí)現(xiàn)基本功能的基礎(chǔ)上，通過(guò)設(shè)計(jì)信源編碼器、模擬信道產(chǎn)生誤碼，將信源編碼器、編碼器、誤碼產(chǎn)生電路和譯碼器連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)編譯碼系統(tǒng)的仿真和性能的分析比較。 時(shí)間進(jìn)度安排： ◆ 第七學(xué)期第六周 根據(jù)學(xué)生選擇情況，完成雙向選擇，下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)； ◆ 第七學(xué)期六～十五周 教師指導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，準(zhǔn)備外文譯 文、文獻(xiàn)綜述； ◆ 第七學(xué)期第十六周 論證學(xué)生的開(kāi)題報(bào)告，確定能否開(kāi)始畢業(yè)設(shè)計(jì)； ◆ 第八學(xué)期 五周 搜集相關(guān)資料，深入學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)及開(kāi)發(fā)工具等內(nèi)容； ◆ 第八學(xué)期六 ～ 七周 確定畢業(yè)設(shè)計(jì)方案，論述課題要求及涉及到的理論，畫(huà)出系 統(tǒng)原理草圖； ◆ 第八學(xué)期第八 ～ 十四周 模塊功能分析、功能設(shè)計(jì)、程序編寫(xiě)、調(diào)試編譯、功能驗(yàn)證分析； ◆ 第八學(xué)期第十五 ～ 十七周 論文編寫(xiě)、修改等工作；畢業(yè)設(shè)計(jì)資料整理歸檔。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)（論文）不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品或成果。因本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）引起的法律結(jié)果完全由本人承擔(dān)。本人遵循北華航天工業(yè)學(xué)院有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的相關(guān)規(guī)定，提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本。 特此聲明 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 年 月 日 I 摘 要 在本次設(shè)計(jì)中，使用 Quartus II 為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，硬件描述語(yǔ)言 VHDL 為主要設(shè)計(jì)手段，以可編程邏輯器件為實(shí)現(xiàn)載體， 設(shè)計(jì)方案中 ， 從循環(huán) 碼編譯碼的原理出發(fā)，論證了 BCH碼編譯碼系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) 方案，并利用 VHDL 語(yǔ)言加以實(shí)現(xiàn)。依據(jù)設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)平臺(tái)完成了程序編寫(xiě)和程序調(diào)試，通過(guò)運(yùn)行程序及時(shí)序波形的仿真有效驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性，初步實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)。 In the design, it starts from the principle of cyclic code encoding and decoding, demonstrated the design of BCH codes encoding and decoding system, and then achieves with the VHDL language. The system designed can pleted BCH codes encoding and of which the error correction decoding even with two errors. Programming and debugging is pleted in accordance with the design and design platform in this design. Besides, it validates the correctness of the design effectively through running the program and the timing waveform simulation, and achieve the design goals preliminarily. Key words VHDL BCH code encoder decoder III 目 錄 摘 要 .................................................................. I 第 1章 緒論 ......................................................... 1 設(shè)計(jì)目的和要求 ...................................................... 1 背景及國(guó)內(nèi)外研究概況 ................................................ 1 本次設(shè)計(jì)完成的主要工作 .............................................. 2 第 2章 EDA 技術(shù) ...................................................... 3 EDA 概述 ............................................................ 3 VHDL 語(yǔ)言介紹 ....................................................... 3 VHDL 語(yǔ)言的特點(diǎn) ..................................................... 4 可編程邏輯器件 ...................................................... 5 QUARTUS II 概述 ....................................................... 6 QUARTUS II 數(shù)字系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程 ........................................... 7 小結(jié) ................................................................ 8 第 3章 常用循環(huán)碼簡(jiǎn)介 ................................................ 9 循環(huán)碼 .............................................................. 9 RS 碼 ............................................................. 10 非本原 BCH 碼 ....................................................... 10 小結(jié) ............................................................... 11 第 4章 基于 BCH 碼設(shè)計(jì)原理 ........................................... 12 編碼器設(shè)計(jì)原理 ..................................................... 12 譯碼器設(shè)計(jì)原理 ..................................................... 13 由接收多項(xiàng)式 r(x)求伴隨式 s ..................................... 13 由伴隨式求出錯(cuò)誤位置 ........................................... 15 搜索法譯碼原理 ................................................. 17 IV 主模塊電路設(shè)計(jì)方框圖 ............................................... 18 編碼器電路 ..................................................... 18 綜合計(jì)算電路 ................................................... 18 迭代譯碼算法電路 ............................................... 19 錢(qián)氏搜索譯碼電路 ............................................... 19 差錯(cuò)定位電路 ................................................... 20 譯碼器電路（雙糾錯(cuò)碼） ......................................... 20 小結(jié) ............................................................... 21 第 5章 程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) ................................................. 22 程序設(shè)計(jì)總流程圖 ................................................... 22 編碼器頂層文件主程序 ............................................... 23 譯碼器頂層文件主程序 ............................................... 24 編碼器頂層文件生成模塊 ............................................. 27 譯碼器頂層文件生成模塊 ............................................. 28 編碼器仿真圖 ....................................................... 28 譯碼器仿真圖 ....................................................... 29 小結(jié) ............................................................... 30 第 6章 結(jié)論 ........................................................ 31 致 謝 ............................................................ 32 參考文獻(xiàn) ............................................................ 33 附 錄 ............................................................ 34 附錄 1 .................................................................. 34 附錄 2 .................................................................. 43 1 基于 VHDL 的循環(huán)碼編譯碼器的設(shè)計(jì) 第 1 章 緒論 設(shè)計(jì)目的和要求 BCH 碼是一種重要而有效的糾正多個(gè)隨機(jī)錯(cuò)誤的循環(huán)碼。因此 ,在通信領(lǐng)域中 ,BCH碼的應(yīng)用極為廣泛。 (15,7)碼是距離 d= 5 的本原 BCH 碼 ,它能有效的糾正 2位隨機(jī)錯(cuò)誤。 作為通信工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，通過(guò)這次 循環(huán)碼編譯碼方面的畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以提高本人 對(duì)編碼領(lǐng)域及通信電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)，有利于培養(yǎng)我在通信編碼方面的設(shè)計(jì)能力。設(shè)計(jì)過(guò)程的復(fù)雜加老師的嚴(yán)格要求有益于培養(yǎng)本人 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?工作作風(fēng) 。糾錯(cuò)碼是提高信息傳輸可靠性的一種重要手段。根據(jù)香農(nóng)的思想，研究者先后給出了一系列設(shè)計(jì)好碼和有效譯碼的方法。 2 BCH 碼譯碼算法的研究一直是編解碼領(lǐng)域的主要研究課題 ,至今已經(jīng)提出了多種譯碼算法。而一種碼在實(shí)際中能否得到廣泛的應(yīng)用 ,往往取決于譯 碼器是否精簡(jiǎn)、快速。 現(xiàn)代數(shù)據(jù)傳輸通信中 ,常常因傳輸差錯(cuò)造成誤碼錯(cuò)碼 ,尤其在無(wú)線通信中 ,空中的突發(fā)或隨機(jī)干擾噪聲會(huì)造成編碼差錯(cuò)。通信中校驗(yàn)的方法很多 ,如 BCH、卷積碼， Turbo 碼、 LDPC 碼等，其中的BCH 編碼有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn) :它的糾錯(cuò)能力很強(qiáng)，特別在短和中等碼長(zhǎng)下，其性能很接近于理論值，構(gòu)造方便，編碼簡(jiǎn)單，不僅可以檢糾突發(fā)性錯(cuò)誤 ,還能檢糾隨機(jī)差錯(cuò)。 循環(huán)碼是在嚴(yán)密的代數(shù)理論基