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1、基于FPGA误码检测器的设计与实现- 25 -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：12610602150807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：2015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
2、系统中，机器故障、信号衰落、干扰等多种原因都可以导致接收端接收到误码，甚至可能造成系统性能恶化，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时间内数据传输精确性的指标，是检验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。 误码检测器主要基于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而且降低了
3、硬件设计的复杂程度。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、国内外研究现状早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完成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本身的速率限制，大多数检测器的速率都较低，一般在2Mb/s、24Mb/
4、s以及300Mb/s左右，个别设计达到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速率可以达到12.5Gb/s，E4898A BERT等多款检测器速率达到100Gb/s20。泰克公司的BERT Scope CR系列检测器数据速率可以达到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
5、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，而且具有很好的人机交互界面，有很好的性能指标，主要适用于大中型企业以及对于技术指标要求相对较高的场合测试，因其价格较高、而且操作也比较复杂、维修困难，一般不适用于小型企业以及教学实验。国内的产品操作相对简单，但是处理信号的速率一般在几Mb/s或者百Mb/s，速率相对较低，达到千兆速率的误码率检测器非常少，而且其发送码型单一。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，对通信设备性能的要求也越来越高，通信系统可靠性的检测也显得尤为重要。三
6、、毕业论文（设计）的主要内容本文主要阐述的是基于FPGA误码检测器的设计与实现。第一部分是绪论，包括课题的研究目的及意义、 误码率测试仪的国内外发展现状 、本课题的主要研究内容；第二部分是总体方案设计，包括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，包括码型发生单元设计、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、手段以及步骤等1、主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。2、 步骤 （1）阅读相关资料，补充理论知识的不足。 （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。
7、 （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）深入研究，写成初稿。最后，反复修改，完成定稿。五、阶段进度计划1、2015年11月20日-2015年12月20日：查阅资料，完成开题报告。2、2015年12月21日-2016年1月30日：阅读相关资料，确定系统的具体设计思路及框架。 3、2015年2月1日-2016年3月1日：着手论文初稿的的撰写。4、2016年3月2日-2016年4月15日：进行工程测试，完成测试报告。5、2016年4月16日-2016年4月25日：根据老师的建议，进一
8、步完善论文的结构和内容。6、2016年4月26日-2016年5月15日：完成毕业论文及PPT，进行毕业答辩。六、参考文献 1 赵慧玲,电信网络技术的发展趋势J，电信建设，2012,2，36-452 李宏，齐林，杨亮，一种便携式误码测试仪的设计J,现代电子技术，2010,12，122-124 3 马万治，唐友喜，赵贤，邵士海，瑞丽信道中无线通信设备误码率测试仪实现J,电子测量与仪器学报，2010，4，414-4194 沈瀚涛，孙学聪，朱蕊蘋，一种串行通信的误码率测试方法J，现代方与技术，2013，3，110-1145 李佳，陈顺方，丁勇飞，刘国梁基于FPGA的数据链路误码仪设计J航空电子技术，2
9、013，10，8-116 陈寅芳，朱勇，曹彦武,基于FPGA 的突发误码测试仪的设计J，光通信技术，2010，7，45-487 阳子轩，吴友宇，秦神祖,一种误码仪控制方案的实现J，武汉理工大学学报，2013，11，4-7指导教师意见： 同意开题。 不同意开题，原因是 。指导教师签字： 年 月 日教研室意见： 同意开题。 不同意开题，原因是 。主任签字： 年 月 日备注：“指导教师意见”和“教研室意见”请在“”内打“”表示。摘要随着通信测试技术的发展，对测试仪器也提出了更高的要求。要求测试仪器软件化、智能化。而且由于通信技术的迅速发展，通信测试仪器的价格比较昂贵，所以要求仪器开发商要考虑到测试仪
10、器的功能问题及仪器的成本问题。另外，小型化和便携化的思想是通信测试仪器的两个重要发展趋势和方向。鉴于网络通信监测具有移动性，要对同一通信网络不同测试点进行监测，对于测试点的物理距离比较远的通信网络，要求通信网络测试设备向小型化，便携化的两个方向发展。手持式网络测试设备主要以现场施工以及运行维护使用为目的，不要求其测试功能的完善，但侧重于实用性和方便性。误码测试仪主要基于FPGA技术，并且以方便，实用，经济三个方面为主要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(FPGA)，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，如今很多数字通信系统都是用FPGA作为系统的核心控制
11、器件，不仅使系统的集成度大大提高而且降低了硬件设计的复杂程度。所以，采用FPGA作为智能误码仪的核心控制器件是比较合适的选择。本论文在分析了误码仪工作原理的基础上，釆用FPGA等构建硬件平台，完成误码仪的功能。用FPGA实现伪随机序列的收发和误码统计，然后通过数码管显示检测结果。关键词：误码检测仪 FPGA 伪随机码 同步AbstractWith the rapid development of communication technology test, also put forward higher requirements for the test instrument. Require
12、ment of intelligent instrument software. And because of the rapid development of communication technology, communication test instruments are expensive, the cost function and instrument so instrument developers to consider to test instruments. In addition, miniaturization and portability of the thou
13、ght is the two important development trend and direction of communication testing instrument. In view of the network traffic monitoring with mobility, to monitor the same communication networks of different test points, for the physical distance between the test point is far from the communication n
14、etwork, communication network testing equipment to the miniaturization， portable two direction. The portable network test equipment to the main maintenance on-site construction and operation for the purpose, does not require the test function perfect, but focuses on the practicality and convenience.
15、 Intelligent error tester is mainly based on FPGA technology, and with convenient, practical, the three aspects of economy as the main characteristics of the design and development of the. It is the core component of field programmable logic array (FPGA), easy to transplant or upgrade. FPGA is widely
