基于EDA的CMI码编码译码器的设计.docx
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基于EDA的CMI码编码译码器的设计
本科学生毕业论文（设计）
题目（中文）:
基于EDA的CMI码编码译码器的设计
（英文）:
TheCMIcodecodingdecoderdesignbasedonEDA
姓名
学号
院（系）
电子工程系
专业、年级
电子信息工程级
指导教师
湖南科技学院本科毕业论文（设计）诚信声明
本人郑重声明：
所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本科毕业论文（设计）作者签名：
二0年月日
毕业论文（设计）任务书
课题名称：
基于EDA的CMI码编码译码器的设计
学生姓名：
系别：
电子工程系
专业：
电子信息工程
指导教师：
湖南科技学院本科毕业论文（设计）任务书
1、主题词、关键词：
光纤通信CMI码EDA
2、毕业论文（设计）内容要求：
1、论述光纤通信的一些概念和发展以及EDA的一些概念，以及CMI码在光纤通信中的应用。
2、介绍数字信号的码型设计原则和光纤通信通信中传输码的原则以及CMI码的编码原理。
3、设计分析CMI码的编码电路以及各部分功能的实现。
4、由电路图在EDA中的仿真结果来检验可行性。
5、对比AMI码和CMI码的波形突出体现CMI码的优势。
3、文献查阅指引：
[1]邱关源电路（第5版）[M]高等教育出版社2005（23-55）
[2]谢玉堂.区间通信与线路码型[J].中国期刊网，2004,21（01）：
55-58．
[3]康华光等数字电子技术（模拟部分）[M]高等教育出版社，2001（6-42）
[4]康华光等数字电子技术（数字部分）[M]高等教育出版社，2001（6-15）
[5]郑君里等信号与系统[M]人民教育出版社，1981（65-88）
[6]顾生华.光纤通信技术.[M]北京邮电大学出版社，2005（1-68）
[7]汤山俊夫数字电路设计[M]科学出版社，2006（8-45）
[8]汤山俊夫数字电路设计与制作[M]科学出版社，2005（4-20）
[8]袁东风等编码调制技术原理及应用[M]清华大学出版社，2006（43-63）
[9]卢开澄等编码理论与通信安全[M]清华大学出版社，2006（89-103-）
[10]王行.《EDA技术入门与提高》[M].西安电子科技大学.（88-152）
[11]包明.赵明富.陈渝光.《EDA技术与数字系统设计》[M].北京:
北京航空航天大学出版社2002.（102-154）
4、毕业论文（设计）进度安排：
2012年11月30日-2012年12月3日选题。
2012年12月28日-2013年1月10日完成开题报告。
2013年4月1日-2013年4月25日完成初稿。
2013年5月3日定稿。
2013年5月18日完成论文答辩。
教研室意见：
负责人签名：
注：
本任务书一式三份，由指导教师填写，经教研室审批后一份下达给学生，一份交指导教师，一份留系里存档。
湖南科技学院本科毕业论文（设计）开题报告书
论文（设计）题目
基于EDA的CMI编码译码器的设计
作者姓名
陈清泉
所属系、专业、年级
电子工程系电子信息工程专业2009年级
指导教师姓名、职称
潘海军、高级实验师
预计字数
10000
开题日期
选题的根据：
1）说明本选题的理论、实际意义
CMI码是传号反转码的简称。
CMI码具有码变换设备简单、有较多的电平跃变，含有丰富的定时信息，便于时钟提取，有一定的纠错能力等优点。
这种码型不具有直流分量，有较多的电平跳跃，含有丰富的定时信息，因此很容易提取位定时信号，该码型具有良好的纠错能力，是一种很重要的码型。
具有广泛的应用前景。
本文针对数字光纤通信传输信号码型的要求，介绍了一种基于EDA技术的CMI码编码译码器的设计。
对于实际中光纤信号传输的线路码型及设计数字光端机具有一定的参考作用。
2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解
国内外常用的光接口码型有NRZ、NRZI；电接口码型有HDB3、BnZS、CMI、Manchester、MLT-3。
不同的码型有不同的特点和用途。
本文介绍的CMI码是传号反转码的简称，它是一种应用于PCM四次群和光纤传输系统中的常用线路码型，在高次脉冲编码调制终端设备中广泛应用作接口码型，在速率低于8448Kb/s的光纤数字传输系统中也被建议作为线路传输码型。
虽然，CMI码的是基础部分，但却因其独特的优点而显得至关重要。
对CMI码编码译码的掌握是通信方向学生的必备技能。
主要内容：
本文研究了CMI码的编码特点，提出了一种基于EDA的CMI编码设计方法。
提出了利用Altera公司CycloneⅡ系列EP2C5Q型号FPGA完成CMI编码功能的方案。
在系统程序设计中，首先产生m序列，然后程序再对m序列进行CMI码型变换。
在CMI码型变换过程中，采用专用寄存器对1码的状态进行了存储，同时利用m序列的二倍频为CMI编码进程提供时钟激励，最后输出CMI码型。
实验结果表明，采用FPGA完成CMI编码的设计，编码结果完全正确，能够达到预期要求。
利用这种方法实现CMI编码功能，具有效率高、可扩展性强、升级方便等特点，方便嵌入到大规模设计中，具有广泛的应用前景。
研究方法：
主要采用理论分析与实时仿真的方法，大量查阅相关专业文献，不断调试完善程序，在指导教师的具体指导下，完成电路设计和程序设计，撰写论文。
并且积极、充分与同学进行交流、讨论，按时完成课题中所提出各项研究内容，顺利、及时撰写、提交毕业论文。
完成期限和采取的主要措施：
2012年11月30日-2012年12月3日选题。
根据兴趣选题。
2012年12月28日-2013年1月10日完成开题报告。
按
2013年4月1日-2013年4月25日完成初稿。
2013年5月3日定稿。
2013年5月18日完成论文答辩。
采取的主要措施：
1、密切联系毕业论文指导老师，多调试修改完善作品，和同学进行交流，虚心采纳意见和建议，保证论文设计按时顺利完成。
2、利用课余时间到校图书馆以及互联网上查找相关资料，认真阅读参考资料、文献，分析处理得到信息，结合自身所学的专业知识，积极思考，主动创新。
主要参考资料：
[1]邱关源电路（第5版）[M]高等教育出版社，2005（23-55）
[2]谢玉堂.区间通信与线路码型[J].中国期刊网，2004,21（01）：
55-58．
[3]康华光等数字电子技术（模拟部分）[M]高等教育出版社，2001（6-42）
[4]康华光等数字电子技术（数字部分）[M]高等教育出版社，2001（6-15）
[5]郑君里等信号与系统[M]人民教育出版社，1981（65-88）
[6]顾生华.光纤通信技术.[M]北京邮电大学出版社，2005（1-68）
[7]汤山俊夫数字电路设计[M]科学出版社，2006（8-45）
[8]汤山俊夫数字电路设计与制作[M]科学出版社，2005（4-20）
[8]袁东风等编码调制技术原理及应用[M]清华大学出版社，2006（43-63）
[9]卢开澄等编码理论与通信安全[M]清华大学出版社，2006（89-103-）
[10]王行.《EDA技术入门与提高》[M].西安电子科技大学.（88-152）
[11]包明.赵明富.陈渝光.《EDA技术与数字系统设计》[M].北京:
北京航空航天大学出版社2002.（102-154）
指导教师意见：
指导教师签名：
教研室意见：
签名：
年月日
开题报告会纪要
时间
2012年12月25号
地点
三教103
与
会
人
员
姓名
职务（职称）
姓名
职务（职称）
姓名
职务（职称）
张新安
教授
潘海军
高级实验师
李荣
讲师
唐云
讲师
梁晓琳
讲师
张丹
助教
会议记录摘要：
会议主持人：
记录人：
年 月日
指导小组意见
负责人签名：
年月日
系部意见
负责人签名：
年月日
注：
此表由学生本人填写，一式三份，一份留系里存档，指导老师和本人各保存一份
湖南科技学院毕业论文（设计）中期检查表
毕业论文（设计）题目
基于EDA的CMI码编码译码器的设计
学生姓名
陈清泉
学号
2305
系别
电子工程
专业
电子信息工程
指导教师
潘海军
检查日期
2013年4月10日
指导教师检查情况记载及修改意见：
1、论文初稿已经完成；
2、完成中期工作量，还存在不足。
具体修改意见如下：
1、目录格式不正确，摘要要放到目录里，绪论不是第一章，下一章作为第一章，因此修改后重新生成目录；
2、中文摘还要精简下，简要介绍为什么做，怎么做的，做的结果怎么样，大概300-500左右；
3、文中标题的格式不对，请按照模板给出的章、节、条格式进行修改；
4、参考文献按照学校的规范写，标出页码，同时标出在正文中的具体位置。
签名：
注：
此表用于指导教师在学生毕业论文（设计）初稿完成后对学生执行任务书情况进行中期检查时用，由指导教师填写。
湖南科技学院毕业设计（论文）指导过程记录表
毕业论文（设计）题目
基于EDA的CMI码编码译码器的设计
学生姓名
陈清泉
学号
2305
专业班级
电子信息工程电信0903班
指导教师
潘海军
职称
高级实验师
系（教研室）
电子工程系
指导过程记录
指导内容
记录
（一）
1、下达毕业设计的任务，给出具体要求，对选题的意义和可行性进行分析。
2、对毕业设计的论文结构进行指导。
3、指导学生查阅参考文献。
4、指出设计中可能出现的关键问题。
学生签名：
20年月日
指导教师签名：
20年月日
指导内容
记录
（二）
1、对所选文献中的难点和疑问进行解析。
2、重点分析选题意义和研究背景，指导完成开题报告的撰写。
学生签名：
20年月日
指导教师签名：
20年月日
指导内容
记录（三）
指导、检查开题报告书，并布置近期寒假中的工作。
学生签名：
20年月日
指导教师签名：
20年月日
指导内容
记录（四）
督促完成论文的初稿。
学生签名：
20年月日
指导教师签名：
20年月日
指导过程记录
指导内容
记录（五）
对论文的硬件及软件设计内容功能进行指导
学生签名：
20年月日
指导教师签名：
20年月日
指导内容
记录（六）
对论文的整体排版、内容的分布进行讨论
学生签名：
20年月日
指导教师签名：
20年月日
指导内容
记录（七）
对论文格式进行指导
学生签名：
20年月日
指导教师签名：
20年月日
指导内容
记录（八）
确定答辩时间，交待答辩工作及注意事项
学生签名：
20年月日
指导教师签名：
20年月日
答辩小组
组长意见
（对情况是否属实做出意见）
组长（签名）：
20年月日
注：
本表与毕业论文一起装订存档。
湖南科技学院本科毕业论文（设计）评审表
论文题目
基于EDA的CMI码编码译码器的设计
作者姓名
陈清泉
所属系、专业、年级
电子工程系电子信息工程专业2009年级
指导教师
姓名、职称
潘海军、高级实验师
字数
10000
定稿日期
中
文
摘
要
随着社会的发展，光纤通信技术的提升迫在眉睫。
而在通信中任何信号如果直接输入光纤中，当信码长连0或长连1出现时，接收端将无法恢复定时信号，为了消除这种问题，需要使用适合的线路码型。
传统的线路码型AMI码虽然实现的编、译码器简单，但是由于它可能出现的长连0串会导致不易提取定时信号。
所以AMI码的应用受到限制，而CMI码克服了这个缺点。
本文研究了CMI码的编码特点，提出了一种基于EDA技术实现的CMI编码设计方法。
提出了利用Altera公司CycloneⅡ系列EP2C5Q型号FPGA完成CMI编码功能的方案。
本文设计的CMI编码译码器主要包含原理部分、硬件电路部分、软件部分以及仿真。
原理部分主要介绍了CMI码的编译码原理；硬件电路和软件部分主要介绍了如何构建编译码器并实现仿真。
本设计经过仿真得到的波形中无毛刺及竞争干扰，较好的实现了编译码过程，对于光纤信号传输的线路码型及设计数字光端机具有一定的参考作用。
关键词
（3-5个）
光纤通信CMI码EDA
英
文
摘
要
Withthedevelopmentofthesociety,opticalfibercommunicationtechnologypromotionisimminent.Incommunicationifanysignalinputopticalfiberdirectly,whenthelettercode0orevenlongeven1occurs,thereceiverwillnotbeabletorestorethetimingsignal,inordertoeliminatethisproblem,youneedtousetheappropriatelinetype.AlthoughtraditionallinetypeAMIcodeimplementationofencoderanddecoderissimple,butduetopossiblelongeven0serveditisnoteasytoextracttimingsignal.SotheAMIcodeapplicationisrestricted,andtheCMIcodetoovercometheshortcomings.ThispaperstudiestheCMIcodecodingcharacteristics,putsforwardakindofbasedonEDAtechnologytorealizetheCMIcodedesignmethod.ByusingAlteracompanyCycloneⅡseriesEP2C5QmodelstheFPGAtocompletetheCMIencodingfunction.ThispaperdesigntheCMIencodingdecoderpartmainlycontainstheprinciple,hardwarecircuitpart,softwarepartandthesimulation.PrinciplepartmainlyintroducedtheCMIcodecompiledcodeprinciple;Hardwarecircuitandsoftwarepartmainlyintroducedhowtobuildthedecoderandachievesimulation.Thisdesignthroughthesimulationwaveformofburrintheinterferenceandcompetition,betterrealizetheencoding,decodingprocessforopticalsignaltransmissioncircuittypeanddesignofdigitalopticalendmachinehasthecertainreferencefunction.
关键词
（3-5个）
Opticalfibercommunications;CMIcode；EDA
指导教师评定成绩
评审基元
评审要素
评审内涵
满分
指导教师
实评分
选题质量25%
目的明确
符合要求
选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。
10
理论意义或
实际价值
符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。
10
选题恰当
题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。
5
能力水平40%
查阅文献
资料能力
能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。
10
综合运用
知识能力
能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。
10
研究方案的
设计能力
整体思路清晰；研究方案合理可行。
5
研究方法和手段的运用能力
能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。
10
外文应用
能力
能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。
5
论文质量35%
文题相符
较好地完成论文选题的目的要求。
5
写作水平
论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。
15
写作规范
符合学术论文的基本要求。
用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。
10
论文篇幅
10000字左右。
5
实评总分成绩等级
指导教师评审意见：
指导教师签名：
说明：
评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90—100分记为优秀，80—89分记为良好，70—79分记为中等，60—69分记为及格，60分以下记为不及格。
评阅教师评定成绩
评审基元
评审要素
评审内涵
满分
评阅教师
实评分
选题质量25%
目的明确
符合要求
选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。
10
理论意义或
实际价值
符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。
10
选题恰当
题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。
5
能力水平40%
查阅文献
资料能力
能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。
10
综合运用
知识能力
能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。
10
研究方案的
设计能力
整体思路清晰；研究方案合理可行。
5
研究方法和手段的运用能力
能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。
10
外文应用
能力
能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。
5
论文质量35%
文题相符
较好地完成论文选题的目的要求。
5
写作水平
论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。
15
写作规范
符合学术论文的基本要求。
用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。
10
论文篇幅
10000字左右。
5
实评总分成绩等级
评阅教师评审意见：
评阅教师签名：
说明：
评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90—100分记为优秀，80—89分记为良好，70—79分记为中等，60—69分记为及格，60分以下记为不及格。
湖南科技学院本科毕业论文（设计）答辩记录表
论文题目
基于EDA的CMI码编码译码器的设计
作者姓名
陈清泉
所属系、专业、年级
电子工程系电子信息工程专业2009年级
指导教师
姓名、职称
潘海军、高级实验师
答辩会纪要
时间
2013年5月18日
地点
三教103
答
辩
小
组
成
员
姓名
职务（职称）
姓名
职务（职称）
姓名
职务（职称）
张新安
教授
潘海军
高级实验师
李荣
讲师
唐云
讲师
梁晓琳
讲师
张丹
助教
答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录：
会议主持人：
记录人：
年月日
答
辩
小
组
意
见
评语：
评定等级：
负责人（签名）：
年月日
系
学
位
委
员
会
意
见
评语：
论文（设计）最终评定等级：
负责人（签名）：
系部（公章）年月日
校
学
位
委
员
会
意
见
评语：
评定等级：
负责人（签名）：
年月日
基于EDA的CMI码编码译码器的设计
摘要
随着社会的发展，光纤通信技术的提升迫在眉睫。
而在通信中任何信号如果直接输入光纤中，当信码长连0或长连1出现时，接收端将无法恢复定时信号，为了消除这种问题，需要使用适合的线路码型。
传统的线路码型AMI码虽然实现的编、译码器简单，但是由于它可能出现的长连0串会导致不易提取定时信号。
所以AMI码的应用受到限制，而CMI码克服了这个缺点。
本文研究了CMI码的编码特点，提出了一种基于EDA技术实现的CMI编码设计方法。
提出了利用Altera公司CycloneⅡ系列EP2C5Q型号FPGA完成CMI编码功能的方案。
本文设计的CMI编码译码器主要包含原理部分、硬件电路部分、软件部分以及仿真。
原理部分主要介绍了CMI码的编译码原理；硬件电
升级会员 