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1、伪随机序列应用设计第1页，本讲稿共11页课题内容课题内容 本本课课题题以以DVB-CDVB-C标标准准中中扰扰码码发发生生器器的的 实实现现为为例例来来介介绍绍伪伪随随机机序序列列的的应应用用。传传输输系系统统用用一一个个伪伪随随机机序序列列对对输输入入的的 MPEG-2MPEG-2码码流流进进行行扰扰乱乱处处理理。本本设设计计运运用用VerilogVerilog硬硬件件描描述述语语言言描描述述各各部部分分设设计计，并并以以QuartusIIQuartusII为开发平台给出综合仿真结果。为开发平台给出综合仿真结果。第2页，本讲稿共11页设计目的设计目的DVB-CDVB-CDVB-CDVB-C发
2、射系统结构发射系统结构发射系统结构发射系统结构 传传传传输输输输系系系系统统统统首首首首先先先先要要要要用用用用一一一一个个个个PNPNPNPN序序序序列列列列对对对对输输输输入入入入的的的的MPEG-2MPEG-2MPEG-2MPEG-2码码码码流流流流进进进进行行行行随随随随机机机机化化化化处处处处理理理理，使使使使其其其其变变变变为为为为伪伪伪伪随随随随机机机机序序序序列列列列，不不不不但但但但能能能能改改改改善善善善位位位位定定定定时时时时的的的的恢恢恢恢复复复复质质质质量量量量，还还还还可可可可以以以以使使使使信信信信号号号号频频频频谱谱谱谱平平平平滑滑滑滑，使使使使帧帧帧帧同同同同
3、步步步步、自自自自适适适适应应应应同同同同步步步步和和和和自自自自适适适适应应应应时时时时域域域域均均均均衡衡衡衡等等等等系系系系统统统统的的的的性性性性能能能能得到改善。得到改善。得到改善。得到改善。第3页，本讲稿共11页设计任务设计任务1.m1.m序列的生成序列的生成2.2.每一包的第一个同步字节翻转，随后每一包的第一个同步字节翻转，随后7 7个包个包的同步字节不参与扰码的同步字节不参与扰码3.3.输入数据异或输入数据异或m m序列输出序列输出第4页，本讲稿共11页m m序列原理序列原理第5页，本讲稿共11页DVB-CDVB-C系统帧结构系统帧结构 DVB-CDVB-CDVB-CDVB-C
4、标标标标准准准准中中中中，每每每每一一一一个个个个MPEG-2MPEG-2MPEG-2MPEG-2帧帧帧帧有有有有188188188188字字字字节节节节，其其其其中中中中第第第第一一一一个个个个字字字字节节节节为为为为同同同同步步步步字字字字节节节节01000111010001110100011101000111（47H47H47H47H）。每每每每8 8 8 8个个个个MPEG-MPEG-MPEG-MPEG-2 2 2 2数数数数据据据据帧帧帧帧构构构构成成成成一一一一个个个个传传传传输输输输包包包包，经经经经扰扰扰扰码码码码、RSRSRSRS编编编编码码码码后后后后，每每每每个个个个帧长
5、为帧长为帧长为帧长为204204204204字节。字节。字节。字节。第6页，本讲稿共11页扰码器设计方案扰码器设计方案 DVB-CDVB-CDVB-CDVB-C系系系系统统统统中中中中扰扰扰扰码码码码发发发发生生生生器器器器可可可可由由由由15151515位位位位线线线线性性性性反反反反馈馈馈馈移移移移位位位位寄寄寄寄存存存存器器器器实实实实现现现现，即即即即将将将将输输输输入入入入信信信信号号号号与与与与级级级级数数数数为为为为15151515级级级级的的的的m m m m序序序序列列列列相相相相异异异异或得到扰码输出。或得到扰码输出。或得到扰码输出。或得到扰码输出。第7页，本讲稿共11页
6、实现实现实现实现DVB-CDVB-CDVB-CDVB-C系统扰码的生成多项式为系统扰码的生成多项式为系统扰码的生成多项式为系统扰码的生成多项式为 m m m m序序序序 列列列列 发发发发 生生生生 器器器器 的的的的15151515位位位位 寄寄寄寄 存存存存 器器器器 的的的的 预预预预 装装装装 载载载载 初初初初 值值值值 为为为为“100101010000000”100101010000000”100101010000000”100101010000000”，当当当当一一一一个个个个脉脉脉脉冲冲冲冲来来来来到到到到时时时时，各各各各级级级级状状状状态态态态便便便便自自自自左左左左向向
7、向向右右右右移移移移至至至至下下下下一一一一级级级级，而而而而第第第第14141414级级级级与与与与第第第第15151515级级级级相相相相异异异异或或或或的的的的值值值值作作作作为为为为输输输输出出出出，同同同同时时时时成成成成为为为为第第第第1 1 1 1级级级级的的的的新新新新存存存存数数数数，输输输输出出出出的的的的m m m m序序序序列列列列与与与与输输输输入入入入信信信信号号号号进进进进行行行行异异异异或或或或操操操操作作作作即即即即可可可可得得得得到到到到所所所所需需需需的的的的扰扰扰扰码码码码输输输输出出出出，下下下下一一一一个个个个时时时时钟钟钟钟脉脉脉脉冲冲冲冲到到到到
8、来来来来又又又又继继继继续续续续上上上上述述述述过过过过程程程程。MPEG-2 MPEG-2 MPEG-2 MPEG-2 数数数数据据据据帧帧帧帧的的的的同同同同步步步步字字字字节节节节按按按按比比比比特特特特反反反反转转转转，其其其其中中中中第第第第一一一一个个个个同同同同步步步步字字字字节节节节47H47H47H47H反反反反转转转转为为为为B8HB8HB8HB8H。DVB-CDVB-CDVB-CDVB-C系系系系统统统统中中中中m m m m序序序序列列列列发发发发生生生生器器器器输输输输出出出出的的的的第第第第一一一一位位位位应应应应该该该该作作作作用用用用于于于于MPEG-2 MPE
9、G-2 MPEG-2 MPEG-2 数数数数据据据据流流流流取取取取反反反反的的的的同同同同步步步步字字字字节节节节（B8HB8HB8HB8H）之之之之后后后后的的的的第第第第一一一一位位位位。为为为为了了了了完完完完成成成成其其其其它它它它同同同同步步步步功功功功能能能能，MPEG-2 MPEG-2 MPEG-2 MPEG-2 数数数数据据据据流流流流中中中中后后后后7 7 7 7个个个个数数数数据据据据帧帧帧帧的的的的同同同同步步步步字字字字节节节节不不不不参参参参与与与与扰码，保持不变输出。扰码，保持不变输出。扰码，保持不变输出。扰码，保持不变输出。第8页，本讲稿共11页扰码器的程序流程
10、扰码器的程序流程 第9页，本讲稿共11页扰码器的顶层文件扰码器的顶层文件 其其其其中中中中clk clk clk clk 为为为为信信信信号号号号时时时时钟钟钟钟，start start start start 表表表表示示示示每每每每一一一一包包包包的的的的第第第第一一一一个个个个同同同同步步步步字字字字节节节节输输输输入入入入，作作作作为为为为一一一一个个个个传传传传输输输输包包包包的的的的起起起起始始始始标标标标志志志志。valid_in valid_in valid_in valid_in 为为为为有有有有效效效效信信信信号号号号输输输输入入入入，sync_in sync_in syn
11、c_in sync_in 为为为为帧帧帧帧同同同同步步步步字字字字节节节节输输输输入入入入，DataIn70DataIn70DataIn70DataIn70定定定定义义义义为为为为输输输输入入入入信信信信号号号号，DataOut70DataOut70DataOut70DataOut70为扰码后序列输出，为扰码后序列输出，为扰码后序列输出，为扰码后序列输出，sync_out sync_out sync_out sync_out 为帧同步字节输出。为帧同步字节输出。为帧同步字节输出。为帧同步字节输出。第10页，本讲稿共11页仿真结果仿真结果 由由由由仿仿仿仿真真真真波波波波形形形形可可可可以以以以看看看看出出出出，每每每每一一一一包包包包的的的的第第第第一一一一个个个个同同同同步步步步字字字字节节节节01000111010001110100011101000111（47H47H47H47H）按按按按位位位位取取取取反反反反为为为为10111000(B8H)10111000(B8H)10111000(B8H)10111000(B8H)，之之之之后后后后的的的的非同步字节与非同步字节与非同步字节与非同步字节与m m m m序列异或输出。序列异或输出。序列异或输出。序列异或输出。第11页，本讲稿共11页