基于FPGA误码检测器的设计与实现.doc

基于FPGA误码检测器的设计与实现西安欧亚学院本科毕业论文（设计）开题报告题目基于FPGA误码检测器的设计与实现学生姓名：*****学生学号：07指导教师：导师职称：所在分院：信息工程学院专业：通信工程班级：统本通信1201班提交日期：2023年12月21日一、课题的意义在当今的信息时代，通信在我们生活中必不可少。数字通信技术更是以抗干扰能力强、适合远距离传输、方便于计算机连接、容易加密等优点，在现代社会的信息传输领域变得越来越重要。通信网络给我们带来了种种便利，因特网和电话网等通信网络为我们的生活增添了非常多的便利，人们也越来越离不开通信网络了。在通信系统中，机器故障、信号衰落、干扰等多种因素都可以导致接受端接受到误码，甚至也许导致系统性能恶化，乃至通信中断，其结果都可通过误码的形式表现出来，在误码中加入时间的概念就有了误码率，误码率是衡量数据在规定期间内数据传输精确性的指标，是检查设备传输性能的重要指标。因此，各种各样针对不同通信系统的误码检测设备应运而生。误码检测器重要基于FPGA技术，并且以方便，实用，经济三个方面为特点进行设计开发的。它的核心器件是现场可编程逻辑阵列，便于移植或者升级。FPGA是目前应用比较广泛的可编程门阵列（FPGA），如今很多数字通信系统都是用FPGA作为系统的核心控制器件，不仅使系统的集成度大大提高并且减少了硬件设计的复杂限度。所以，采用FPGA作为误码检测器的核心控制器件是比较合适的选择。二、国内外研究现状初期的误码率检测器一般采用分立元件设计，这种方式在设计上相对复杂；有的采用MCS-51系列单片机与误码测试专用芯片相结合的方法，测试专用芯片有DS2172、DS21554等，这种方式缩短了误码率测试仪开发周期，设计成本较低，但是测试速率较低。随着FPGA的迅速发展，采用FPGA与单片机相结合的误码率检测器也应运而生，采用FPGA完毕误码测试的各个部分，采用单片机实现系统的控制。虽然这种方式的误码率检测器较多，但是受到FPGA自身的速率限制，大多数检测器的速率都较低，一般在2Mb/s、24Mb/s以及300Mb/s左右，个别设计达成2488Mb/s。误码率检测器国外的产品较多，安捷伦公司和泰克公司的检测器都是比较高端的，功能也非常完善。例如安捷伦公司的81250并行误码率检测器和串行误码率检测器N4906、N4903A速率可以达成12.5Gb/s，E4898ABERT等多款检测器速率达成100Gb/s[20]。泰克公司的BERTScopeCR系列检测器数据速率可以达成28.6Gb/s。国内的设备比较典型的是中国电子科技集团研制的AV系列的误码检测器，例如AV5232e、AV5231和AV5235等。随着数据传输方式的改变，误码率检测器都在朝着串行方向发展。国外高速误码器的功能相对国内比较完善，国外检测器的发送端的码型相对较多，测试速率可选，并且具有很好的人机交互界面，有很好的性能指标，重要合用于大中型公司以及对于技术指标规定相对较高的场合测试，因其价格较高、并且操作也比较复杂、维修困难，一般不合用于小型公司以及教学实验。国内的产品操作相对简朴，但是解决信号的速率一般在几Mb/s或者百Mb/s，速率相对较低，达成千兆速率的误码率检测器非常少，并且其发送码型单一。目前，光通信接入网技术在不断提高，传输速率也在不断提高，光传输模块应用也越来越多，如1.25Gb/s、2.5Gb/s和3.125Gb/s光模块，对通信设备性能的规定也越来越高，通信系统可靠性的检测也显得尤为重要。三、毕业论文（设计）的重要内容本文重要阐述的是基于FPGA误码检测器的设计与实现。第一部分是绪论，涉及课题的研究目的及意义、误码率测试仪的国内外发展现状、本课题的重要研究内容；第二部分是总体方案设计，涉及误码率测试基本原理、FPGA芯片选择；第三部分是基本功能设计，涉及码型发生单元设计、误码检测单元设计；第四部分是仿真验证。第五部分是结论。四、所采用的方法、手段以及环节等1、重要方法采用文献研究法、文本细读法和案例分析法进行研究。环节（1）阅读相关资料，补充理论知识的局限性。（2）了解本论题的研究状况，形成文献综述和开题报告。（3）通过文献研究法全面的掌握误码检测器的发展及分析。（4）进一步搜集阅读资料并研读文本，做好相关的记录，形成论题提纲。（5）再用案例分析法，通过一些案例的分析与反思关于误码检测器的设计与实现的问题。（6）进一步研究，写成初稿。最后，反复修改，完毕定稿。五、阶段进度计划1、2023年11月20日-2023年12月20日：查阅资料，完毕开题报告。2、2023年12月21日-2023年1月30日：阅读相关资料，拟定系统的具体设计思绪及框架。3、2023年2月1日-2023年3月1日：着手论文初稿的的撰写。4、20