用FPGA實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠距離的高精度傳輸

1、用fpga實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠距離的高精度傳輸在子站、基站的收發(fā)端口與微處理器之間分離加入相應的編解碼設備，使得子站與基站間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)先經(jīng)過編解碼再傳輸，以達到增加容錯的能力。用幀結(jié)構(gòu)實現(xiàn)碼字的交叉。遠距離傳輸，收發(fā)端最好選用同步方式，但這不是本設計的內(nèi)容，不予以研究。（3）基于精度，對數(shù)據(jù)的每一位單獨編碼實際應用中，對數(shù)據(jù)精確的定義并非數(shù)據(jù)的徹低重合，而是要求某一個精度。徹低重合只對用做標記的數(shù)據(jù)故意義，對單純計算用的數(shù)據(jù)并沒有須要?；诰纫?，明顯一個數(shù)據(jù)信息的高位對精度影響遠比低位大（如：ffh，當最高位出錯變?yōu)?fh時，精度變幻最大，而最低位出錯變?yōu)閒eh時，精度變幻最小）。因此，我們并沒有對

2、8位數(shù)據(jù)信息舉行整體編碼，而是逐位分開舉行編碼：高數(shù)據(jù)位，采納更長的編碼，以保證更高的正確率；低數(shù)據(jù)位，則可采納較短的編碼，兼顧效率和設備容量。詳細編碼如表1所列。表18位數(shù)據(jù)最低位（3，1）碼 0對應010，1對應101，漢明距3，糾1錯8位數(shù)據(jù)其次位（3，1）碼 0對應010，1對應101，漢明距3，糾1錯8位數(shù)據(jù)第三位（5，1）碼 0對應01010，1對應10101，漢明距5，糾2錯8位數(shù)據(jù)第四位（5，1）碼 0對應01010，1對應10101，漢明距5，糾2錯8位數(shù)據(jù)第五位（7，1）碼 0對應0101010，1對應1010101，漢明距7，糾3錯8位數(shù)據(jù)第六位（7，1）碼 0對應010

3、1010，1對應1010101，漢明距7，糾3錯8位數(shù)據(jù)第七位（9，1）碼 0對應010101010，1對應101010101，漢明距9，糾4錯8位數(shù)據(jù)最高位（9，1）碼 0對應010101010，1對應101010101，漢明距9，糾4錯表2第1位 第2位 第3位 第4位 第5位 第6位 第7位 最高位0 010 010 01010 01010 0101010 0101010 010101010 0101010101 101 101 10101 10101 1010101 1010101 101010101 101010101對8個位遠逐位編碼，8個生成矩陣為1維矢量。因此用fpga實現(xiàn)編碼

4、時，采納查表法更便利，如表2所列。之所以選用010等作為碼字，是由于01相間在組合為幀發(fā)送時，可以削減連0或連1的浮現(xiàn)概率。（4）幀結(jié)構(gòu)實現(xiàn)交叉發(fā)送技術為糾突發(fā)錯，碼字要按交叉格式發(fā)送。因此，用幀實現(xiàn)碼字的交叉，數(shù)據(jù)發(fā)端按幀發(fā)送，數(shù)據(jù)收端按幀解碼。8個碼字共48位（6字節(jié)），加幀頭2字節(jié)，所以，幀為8字節(jié)。為解釋幀結(jié)構(gòu)，暫以字母表示碼字各位：碼字0：a2a1a0; 碼字3：d4d3d2ed1d0；碼字1：b2b1b0; 碼字4：e6e5e4e3e2e1e0；碼字2：c4c3c2c1c0； 碼字5：f6f5f4f3f2f1f0;碼字6:g8g7g6g5g4g3g2g1g0;碼字7：h8h7h6h

5、5h4h3h2h1h0；幀結(jié)構(gòu)如表3所列。利用幀頭1和幀頭2的重合特點來檢測幀頭，由于碼字交叉發(fā)送時相鄰兩字節(jié)對應位基本01相間的。由表3可得，第3字節(jié)到第8字節(jié)，相鄰字節(jié)起碼有6位不相同。因此可借用漢明距的糾錯思想，認為幀頭1和2不重合的位在2位以內(nèi)，則表示正確收到幀頭。表3幀頭1 1 1 0 1 0 1 0 0幀頭2 1 1 0 1 0 1 0 0第3字節(jié) a0 c0 e0 f6 f0 g0 g6 h0第4字節(jié) a1 c1 e2 d0 f1 g1 g7 h1第5字節(jié) a2 c2 e2 d1 f2 g2 g8 h2第6字節(jié) b0 c3 e3 d2 f3 g3 h6 h3第7字節(jié) b1 c4 e4 d3 f4 g4 h7 h4第8字節(jié) b2 e6 e5 d4 f5 g5 h8 h53 fpga實現(xiàn)設計（1）單工條件下的實現(xiàn)用兩塊fpga分離實現(xiàn)和。按前面的編解碼原理，編碼器接收子站8位信息和1位同步，輸出8字節(jié)×8位幀結(jié)構(gòu)編碼作遠程傳輸，解