采用VHDL语言实现线性分组码编译码器的设计与仿真验证
在通信系统中，由于信道存在大量的噪声和干扰，使得经信道传输后的接收码与发送码之间存在差异，出现误码。在数字通信系统中常采用差错控制信道编码技术，以此来减少传输过程的误码，提高数字通信系统的传输质量。它的基本原理是：发送端的信道在信息码元序列中按照一定的关系加入一些冗余码元（称为监督码元），使得原来相关性很小的信息码元产生某种相关性，从而在接收端利用这种相关性来检查并纠正信息码元在传输中引起的差错。冗余度的引入提高了传输的可靠性，但降低了传输效率。
分组码是由一组固定长度为n，称之为码字的矢量构成的。线性分组编码时，将每k个信息位分为一组独立处理，按一定规则给每个信息组增加（n-k）个监督码元，组成长度为n的二进制码字，这种编码方式记为是（n，k）分组码。信息位和监督位采用的关系式由一组线性方程所决定，称之为线性分组码。
若线性分组码的输入信息位为U=（U0，U1，…，Uk），编码输出为C=（C0，C1，…，Cn），则有如下关系：
式中：G为线性分组码的生成矩阵；H为监督矩阵。当G确定后，编码的方法就完全确定了，而H给定后，编码时监督位和信息位的关系也就确定了。因此，在设计分组码编码器时，需要确定生成矩阵G；在设计分组码译码器时，需要确定监督矩阵H。
，由于生成矩阵G是k行n列，所以k=3，n=6，改（n，k）码为（6，3）码。根据生成矩阵和式（1）运算后得到相应的编码。即由：
COUT=（C0，C1，C2，C3，C4，C5）为编码输出，其中前3个分量为增加的监督码元，后3个为原输入信息位。
将生成矩阵G进行初等运算：原矩阵的第2，3，1行分别作为典型矩阵的第1，2，3行，可得典型生成矩阵：
监督码元与信息码元之间的关系称为监督方程式（监督关系式），监督矩阵的每行中“1”的位置表示相应码元之间存在的监督关系，即下述三个监督方程：
发送的码字C=（C0，C1，…，Cn）。e表示传输中的差错；Y表示接收的码字。如果码字在传输过程中没有出现差错，则有HYT=HeT=O；出现差错时，则有，S=eHT。其中，S称为伴随子，又称为校正子。由于S只与序列传输中的差错e有关，因此在编码的能力之内，一定的e序列必然对应一定的S组合。可以在接收机中做好对应表，然后根据序列S准确地判断差错位置，再根据出错位置进行纠正，可得到正确的译码输出。根据式（2）可计算接收矢量Y的伴随子S=Y·HT。这里：
错误图样即校正子与错码位置的关系，因为r=3，所以有3个校正子，相应的有3个监督关系式。将式（3）改写为：
则可得由伴随子S决定对应的错误图样集e，即为典型监督矩阵的转置HT，如表1所示。
的仿真波形。图中各参数含义如下：clk是系统时钟信号输入；UI是编码器中三位线性分组码的输入；CO是编码器中六位编码的输出；Y是解码器中六位编码的输入；c是解码器中六位译码的输出。
对线性分组码编、译码器的设计基于VHDL（硬件描述语言），与传统设计相比较，采用VHDL语言设计的线性分组码编、译码器无需考虑具体电路的实现，只需要掌握编译码原理，根据相应的编译码规则转换成VHDL语言，大大减少了设计人员的工作量，提高了设计的准确性和效率。程序已在Max+PlusⅡ10．O工具软件上进行了编译、仿真和调试。经过实验结果的分析，说明本设计是正确的。本文给出的设计思想也适用于其他基于PLD芯片的系统设计。
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Broadcom® BCM54210S是一款完全集成的千兆铜缆/光纤收发器，支持节能以太网（EEE），同步以太网（SyncE）和IEEE 1588v2标准。 PHY执行10BASE-T，100BASE-FX，100BASE-TX，1000BASE-T，1000BASE-X，SGMII-Slave以及标准5类非屏蔽双绞线（UTP）电缆的所有物理层功能。 BCM54210S支持SGMII和RGMII行业标准。 BCM54210S基于Broadcom成熟的数字信号处理器技术，结合了数字自适应均衡器，ADC，锁相环（PLL），线路驱动器，编码器，解码器，回声消除器，串扰消除器以及集成的所有其他所需支持电路成一个单片CMOS芯片。 BCM54210S设计用于在最坏情况的5类电缆设备上可靠运行，可自动与电线另一端的任何收发器协商，以达成运行速度。 PHY还可以评估双绞线的状况，以确保接线可以支持千兆位速度的操作，以及检测和纠正大多数常见的接线问题。该设备持续监控接线和对方收发器，并在系统检测到可靠操作的潜在问题时向系统发出警报。 功能 SGMII或RGMII接口 RGMII：1.8V HSTL，2.5V CMOS或3.3V CMOS 使用内部稳压器支...
BCM54194 四路SGMII / QSGMII铜缆/光纤千兆以太网收发器
Broadcom® BCM54194是一款完全集成的四千兆位收发器，在所有四个端口上均具有标准兼容的IEEE 802.1AE MACsec功能。该器件旨在为未来和以前的交换芯片提供超出IEEE 802.1AE MACsec标准要求的链路安全解决方案。 BCM54194可以支持受控MACsec加密的帧和不受控制的帧。 功能还包括支持铜缆或光纤模式。 PHY执行所有物理层功能在10BASE-T，100BASE-TX和1000BASE-T的标准5e类UTP电缆上。 在光纤模式下，PHY执行100BASE-FX的所有物理层功能， 1000BASE-X和SGMII-Slave。 BCM54194 MAC接口旨在支持SGMII / QSGMII行业标准。 BCM54194基于经过验证的Broadcom的数字信号处理器技术，将数字自适应均衡器，ADC，锁相环，线路驱动器，编码器，解码器，回声消除器，串扰消除器以及所有其他所需的支持电路集成到单个单片CMOS芯片中。 BCM54194专为在最差情况下的5e类电缆设备上可靠运行而设计，可自动协商w在电线另一端的任何收发器都要达成运行速度。 PHY还可以评估双绞线的状况，以确保接线能够支持千兆位速度的操作，并检测...
Broadcom® BCM54180是一款完全集成的八通道千兆位收发器。 PHY在标准的5类UTP电缆上执行所有物理层功能，适用于10BASE-T，100BASE-TX和1000BASE-T。 BCM54180旨在支持SGMII行业标准。 BCM54180基于Broadcom成熟的数字信号处理器技术，结合了数字自适应均衡器，ADC，锁相环，线路驱动器，编码器，解码器，回声消除器，串扰消除器以及集成到其中的所有其他所需支持电路一个单片CMOS芯片。 BCM54180设计用于在最坏情况的5类电缆设备上可靠运行，可自动与电线另一端的任何收发器协商，以达成运行速度。 PHY还可以评估双绞线的状况，以确保接线可以支持千兆位速度的操作，并检测和纠正大多数常见的接线问题。该设备持续监控接线和对方收发器，并在系统检测到可靠操作的潜在问题时向系统发出警报。 功能 SGMII接口 支持以下铜线BASE-T 节能以太网（EEE）IEEE 802.3az 对本地EEE MAC的支持 使用AutogrEEEn®支持传统的非EEE MAC;模式 符合IEEE 1588v2标准 一步时钟或两步时钟 片上时间戳 ...
Broadcom® BCM54210E是一款三速1000BASE-T / 100BASE-TX / 10BASE-T千兆以太网（GbE）收发器，集成在单个CMOS芯片中。该设备在标准5类UTP电缆上执行1000BASE-T，100BASETX和10BASE-T以太网的所有物理层功能。 10BASE-T也可以在标准类别3,4和5 UTP上运行。 BCM54210E是一款高度集成的解决方案，集成了数字自适应均衡器，ADC，锁相环，线路驱动器，编码器，解码器，回声消除器，串扰消除器和所有必需的支持电路。 BCM54210E基于Broadcom公认的数字信号处理器技术，完全符合RGMII标准，可与行业标准的以太网MAC和交换机控制器兼容。 BCM54210E设计用于在最坏情况的5类电缆上可靠运行，可自动与其链路伙伴协商，以确定最高的运行速度。该设备可检测并纠正大多数常见的接线E具有CableChecker和trade;诊断，可检测常见的电缆问题，包括短路，开路和电缆长度。 功能单芯片集成三速以太网收发器 1000BASE-T IEEE 802.3ab 100BASE-TX IEEE 802.3u 10BASE-T IEEE 802.3 100BASE-EFX &bull...
BCM54140 四路SGMII / QSGMII铜缆/光纤千兆以太网收发器
Broadcom® BCM54140是一个完全集成的四千兆位收发器。 PHY在标准的5类UTP电缆上执行所有物理层功能，用于10BASE-T，100BASE-TX和1000BASE-T。当处于光纤模式时，PHY执行100BASE-FX，1000BASE-X和SGMII-Slave的所有物理层功能。 BCM54140旨在支持SGMII和QSGMII行业标准。 BCM54140基于Broadcom成熟的数字信号处理器技术，结合了数字自适应均衡器，ADC，锁相环，线路驱动器，编码器，解码器，回声消除器，串扰消除器以及集成到单个中的所有其他所需支持电路，单片CMOS芯片。 设计用于在最坏情况的5类电缆设备上可靠运行，BCM54140可自动与wi另一端的任何收发器协商重新同意运营速度。 PHY还可以评估双绞线的状况，以确保接线可以支持千兆位速度的操作，并检测和纠正大多数常见的接线问题。该设备持续监控接线和对方收发器，并在系统检测到可靠操作的潜在问题时向系统发出警报。 功能 SGMII或QSGMII接口 支持以下铜线BASE-T 支持以下光纤线BASE-FX和SGMII-...
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BCM54182旨在支持QSGMII行业标准。 BCM54182基于Broadcom成熟的数字信号处理器技术，结合了数字自适应均衡器，ADC，锁相环，线路驱动器，编码器，解码器，回声消除器，串扰消除器以及集成到单个CMOS芯片中的所有其他所需支持电路。 BCM54182专为在最差情况下的5类电缆设备上可靠运行而设计，可自动与任何对方的任何收发器协商电线就运行速度达成一致。 PHY还可以评估双绞线的状况，以确保接线可以支持千兆位速度的操作，并检测和纠正大多数常见的接线问题。该设备持续监控接线和对方收发器，并在系统检测到可靠操作的潜在问题时向系统发出警报。 功能 QSGMII接口 支持以下铜线BASE-T 节能以太网（EEE）IEEE 802.3az 对本地EEE MAC的支持 使用AutogrEEEn®支持传统的非EEE MAC;模式 符合IEEE 1588v2标准 一步时钟或两步时钟 片上时间戳...
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BCM84880 Broadcom®BCM84880是一款单端口5GBASE-T / 2.5GBASE-T / 1000BASE-T / 100BASE-TX以太网CMOS收发器。
Broadcom® BCM84880是一款单端口5GBASE-T / 2.5GBASE-T / 1000BASE-T / 100BASE-TX以太网CMOS收发器。 该器件可为5GBASE-T，2.5执行所有物理层功能类别Cat5e，6或6A双绞线BASE-TX以太网。 BCM84880支持USXGMII，XFI，5000BASE-X，2500BASE- X和1000BASE-X（SGMII）接口，用于连接MAC。 BCM84880是一款高度集成的解决方案，集成了数字自适应均衡器，ADC，锁相环，线路驱动器，编码器，解码器，回声消除器，串扰消除器和所有必需的支持电路。 BCM84880采用节能以太网（EEE）协议。 EEE使BCM84880能够与符合EEE标准的链路伙伴进行自动协商和操作，从而在链路利用率较低时降低整体系统功耗。 Broadcom的AutogrEEEn®模式允许传统系统享受EEE的节能优势。 BCM84880可自动与线路另一端的任何收发器协商操作速度。 BCM84880具有增强型电缆诊断功能，可检测常见的电缆问题，如短路，开路和电缆长度。 功能 单芯片集成的单端口以太网收发器-MAC到磁性...
集成是实现当今PC原始设备制造商系统成本目标的关键。通过将当今鼠标和键盘中的所有组件集成到BCM2040中，可以实现较低的系统成本，从而接近不推荐用于新设计有线鼠标和键盘的价格点。 BCM2040可直接连接鼠标光学或球形编码器和键盘扫描矩阵。 BCM2040是低成本蓝牙鼠标和键盘设备设计的重大突破。 BCM2040是一款真正的单芯片，集成了整个配置文件，应用程序和蓝牙协议栈，完全符合人机界面设备的Bluetooth SIG规范。该设备完全符合1.1版蓝牙规范，并支持关键的蓝牙1.2版功能，包括自适应跳频和快速连接，这对个人计算机中的鼠标和键盘应用至关重要。 功能 具有完全集成的人机接口设备（HID）配置文件和蓝牙1.1版堆栈的单芯片蓝牙设备 On-板8051处理器和RAM / ROM内存 自定义集成蓝牙核心处理器已经过优化，可支持HID配置文件并最大限度地降低功耗 应用程序 无线手机 无线耳机 无线键盘和鼠标 无线扬声器 智能设备...
Broadcom的BCM97315是DBS机顶盒参考设计。 Broadcom的BCM97315是一个参考基于BCM7315的机顶盒设计。该参考设计提供完整的软件源代码，原理图和Gerber文件，并为交互式有线电视机顶终端制造商提供详细的设计信息。 BCM7315包括DBS解调器，MPEG-2视频，高质量2D图形引擎，MPEG和杜比数字音频，视频编码器和基于MIPS32的微处理器。包括所有系统内存和外围设备控制以完成机顶盒系统。 BCM97315还包括一个完整的SDRAM和闪存补充。 功能 BCM7315卫星单芯片 BCM3440 CMOS调谐器 用于PVR开发的IDE主机接口 应用程序 机顶盒...
真正的单芯片，集成了整个配置文件，应用程序和蓝牙协议栈，完全符合人机界面设备的蓝牙SIG规范。 BCM2042是低成本蓝牙鼠标和键盘设备设计的重大突破。 BCM2042完全符合2.0版蓝牙规范，包括自适应跳频和快速连接，这些对于个人计算机中的鼠标和键盘应用至关重要。集成是实现当今PC制造商的系统成本目标的关键。通过将当今鼠标和键盘中的所有组件集成到BCM2042中，可以实现较低的系统成本，从而接近不推荐用于新设计有线鼠标和键盘的价格点。 BCM2042可直接连接鼠标光学或球形编码器和键盘扫描矩阵。 功能 具有完全集成人机界面的单芯片蓝牙设备设备（HID）配置文件和完整蓝牙堆栈 板载8051处理器和RAM / ROM内存 成本优化的鼠标和键盘应用解决方案，通过集成实现最低成本所有外部组件 取代现有鼠标或键盘处理器和内存并添加蓝牙功能 应用程序 无线手机 无线耳机 无线键盘和鼠标 无线扬声器 笔记本电脑 个人电脑 数字电视 游戏设备 智能设备...
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BCM7400B是一款双通道高清卫星，有线和IP机顶盒DVR解决方案，提供集成的AVC（H.264 / MPEG-4 Part 10）， MPEG-2，MPEG4 Part 2，DivX和VC-1视频解码技术。 BCM7400B是一款数据传输处理器，包括两个高清AVC / MPEG-2 / VC -1个视频解码器，两个高级音频解码器，2D和3D图形处理，高质量视频缩放和运动自适应去隔行，七个视频DAC，双立体声高保真音频DAC，带有FPU的双线-类CPU和外围控制单元，提供各种机顶盒控制功能。 功能 双高级AVC / MPEG-2 / VC-1解码器具有VC-1 Advanced Profile @ Level 3，H.264 / AVC Main和High Profile to Level 4.1 双高级音频处理器支持以下功能：AAC LC，AAC LC + SBR级别2，AAC + 2级，杜比® Digital，Dolby Digital Plus，MPEG I第1,2和3层（MP3） 64位DDR1 / DDR2 DRAM控制器和双16位像素操作DDR1 / DDR2端口，带双SATA II I /用于DVR应用的F 具有同步SD输出的高清模拟视频编码器，包括NTSC-M，NTSC-J，PAL-BDGHIN，PAL...
BCM7402 用于有线，卫星和IP机顶盒的AVC / MPEG-2 / VC-1 HD非PVR数字视频
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HEDS-5500/5540，HEDS-5600/5640和HEDM-5500/5600是高性能，低成本，双通道和三通道光学增量编码器。这些编码器强调高可靠性，高分辨率和易于组装。 每个编码器都包含一个带透镜的LED光源，一个带探测器和输出电路的集成电路，以及一个在发射器和探测器IC之间旋转的码盘。 HEDS-5500/5600和HEDM-5500/5600的输出是两个正交的方波。除了两个通道正交之外，HEDS-5540和5640还具有第三通道索引输出。该指数输出为90度电高度，真正的指数脉冲，在码盘每旋转一圈时产生一次。 HEDS系列采用金属码轮，而HEDM系列采用胶片码盘，可实现分辨率到1024 CPR。 HEDM系列没有第三个通道索引。 这些编码器可以快速，轻松地安装到电机上。对于直径较大的电机，HEDM-5600和HEDS-5600/5640具有外部安装耳。 正交信号和索引脉冲通过位于0.1英寸中心的五个0.025英寸方形引脚进行访问。 / p
目前可提供每转96到1024个计数的标准分辨率。有关其他分辨率，请咨询当地的Agilent Technologies销售代表。 功能 带有可选索引脉冲的双通道正交输出快速简便的装配无需信号调整外部安装耳可用低成本分辨率每转最多1024个计数小尺寸 -40°...
HRPG系列是一系列微型面板安装光学编码器，也称为旋转脉冲发生器（RPG）和数字电位器。 HRPG设计安装在前面板上，用作旋转式数据输入设备。由于提供了许多配置选项，HRPG对于众多应用程序非常灵活。这些选项包括棘爪或平滑，多端接，多种安装功能和不同的轴配置。 HRPG采用光学反射技术，为编码器提供准确性和可靠性。 LED将光束发射到镜面码盘表面。当光线照射到表面时，它会将码盘的图像投射回光电探测器，导致输出发生变化。整个检测器电路位于一个IC上，因此该部件对温度和其他环境变化不太敏感。 特性 微型尺寸平滑转动和固定选项多个安装支架选项使用光学反射技术正交数字输出用于多种安装的小尺寸 TTL兼容...
BCM84884E 四端口5GBASE-T / 2.5GBASE-T / 1000BASE-T / 100BASE-TX以太网CMOS收发器。
Broadcom® BCM84884E是一款四端口5GBASE-T / 2.5GBASE-T / 1000BASE-T / 100BASE-TX以太网CMOS收发器。 该器件可为5GBASE-T，2.5执行所有物理层功能类别Cat5e，6或6A双绞线BASE-TX以太网。 BCM84884E支持USXGMII，XFI，5000BASE-X，2500BASE-用于连接MAC的X和1000BASE-X（SGMII）接口。 BCM84884E是一款高度集成的解决方案，集成了数字自适应均衡器，ADC，锁相环，线路驱动器，编码器，解码器，回声消除器，串扰消除器和所有必需的支持电路。 BCM84884E采用节能以太网（EEE）协议。 EEE使BCM84884E能够与符合EEE标准的链路伙伴进行自动协商和操作，以降低链路利用率低时的整体系统功耗。 Broadcom的AutogrEEEn®模式允许传统系统享受EEE的节电优势。 BCM84884E可自动与线路另一端的任何收发器协商操作速度。 BCM84884E具有增强型电缆诊断功能，可检测常见的电缆问题，如短路，开路和电缆长度。 功能 单芯片集成的四端口以太网收发器 - ...
BCM84884 Broadcom®BCM84884是一款四端口5GBASE-T / 2.5GBASE-T / 1000BASE-T / 100BASE-TX以太网CMOS收发器。
Broadcom® BCM84884是一款四端口5GBASE-T / 2.5GBASE-T / 1000BASE-T / 100BASE-TX以太网CMOS收发器。 该器件可为5GBASE-T，2.5执行所有物理层功能类别为Cat5e，6或6A双绞线BASE-TX以太网。 BCM84884支持USXGMII，XFI，5000BASE-X，2500BASE-用于连接MAC的X和1000BASE-X（SGMII）接口。 BCM84884是一款高度集成的解决方案，集成了数字自适应均衡器，ADC，锁相环，线路驱动器，编码器，解码器，回声消除器，串扰消除器和所有必需的支持电路。 BCM84884采用节能以太网（EEE）协议。 EEE使BCM84884能够与符合EEE标准的链路伙伴进行自动协商和操作，以降低链路利用率低时的整体系统功耗。 Broadcom的AutogrEEEn®模式允许传统系统享受EEE的节电优势。 BCM84884可自动与线路另一端的任何收发器协商运行速度。 BCM84884具有增强型电缆诊断功能，可检测常见的电缆问题，如短路，开路和电缆长度。 功能 单芯片集成的四端口以太网收发器 - MAC到磁性：...
Broadcom BCM7002是一款DTA片上系统解决方案，具有集成调谐器和可切换内容保护功能。 Broadcom的BCM7002有线数字传输适配器（DTA）解决方案允许有线电视运营商将模拟有线电视用户转变为全数字服务，从而扩展网络容量，以部署更多增值服务，如高清内容，视频点播（VoD）和更高速度的DOCSIS ® 3.0数据和语音服务。 功能 允许单个设备与多个内容保护系统一起使用 超过能源之星要求，提供非常低的有功和待机功率 集成的1 GHz SCTE-40 +电缆调谐器超过SCTE-40规范 集成传输处理器和MPEG- 2视频解码器，BTSC音频编码器，杜比® MPEG-two音频解码器和带模拟输出的单个NTSC视频编码器 应用程序 机顶盒...
Broadcom的BCM7340是一款高清机顶盒系统（SoC），集成了MoCA 1.1技术，适用于家庭网络。 Broadcom的BCM7340是一款集成了MoCA 1.1技术的卫星机顶盒SoC。它集成了Broadcom BCM4505前端技术的单个调谐器/解调器，并使用支持多种视频格式和动态电源管理功能的AVC解码器。它支持多个片上电视输出接口，包括HDMI，基带复合，分量或S-Video，并使用支持NTSC，PAL和SECAM的高清视频编码器（带复制保护），同时集成标准清晰度输出-芯片。它还采用了Broadcom先进的2D / 3D图形引擎，提供真正的工作室级文本和图形，并极其高效地使用内存和带宽。 Broadcom灵活的架构还允许从500到1500 MHz的MoCA调谐与同一个同轴电缆上的卫星信号兼容。 功能 支持多个全球格式，包括DVB-S2，DVB-S和8PSK标准，向后兼容DVB-S标准 高性能且经济高效的基于DDR3的内存 3D用于高级用户界面的图形引擎 动态电源管理控制器，提供非常节能的生态系统，能够实时关闭未使用的系统组件 支持数字生活网络联盟（DLNA）互操作性指南，以便在支持DLNA的设备之间轻松共享数字内容 支持多媒体家庭平台（MHP），...