巴克码的详解
巴克码
1 巴克码简介1.1巴克码简介巴克码主要用于通信系统中的帧同步，其特点是具有尖锐的自相关函数，便于与随机的数字信息相区别，易于识别，出现伪同步的可能性小。
巴克码是一种具有特殊规律的二进制码组，它是一种非周期序列。
一个n 位的巴克码组为{ ， ：， ，. ，}，其中 的取值是+1或一1，其局部自相关函数为：()i i+j 10x x 0,1,100n j i n j R j j n j n ===⎧⎪==+-<<⎨⎪≥⎩∑目前已发现的所有巴克码组如表1：表1 已发现的巴克码组其中，“+”表示取值为高电平1，“一”表示取值为低电平0。
依要求及上面的巴克码组可知，8位的巴克码发生器应在输入时钟信号作用下依次产生“01110010”的码元序列。
1.2 系统设计框图巴克码发生器巴克玛发生器设计原理如图1.2所示。
图1.1 巴克码发生器设计原理图MATLAB 软件概述MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。
它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
巴克码自相关波形
巴克码自相关波形
摘要：
一、巴克码自相关波形的概念
二、巴克码自相关波形的性质
三、巴克码自相关波形在信号处理中的应用
四、巴克码自相关波形的实际应用案例
五、总结与展望
正文：
巴克码自相关波形是一种在信号处理领域广泛应用的波形，具有独特的性质和优点。
它是一种通过巴克码序列进行自相关运算得到的波形，具有高度的周期性和规律性，因此被广泛应用于信号处理、通信和数据压缩等领域。
巴克码自相关波形的性质主要表现在其高度的周期性和规律性。
巴克码是一种伪随机数序列，具有长周期性和均匀分布性，这使得巴克码自相关波形具有很好的相关性和互相关性。
同时，巴克码自相关波形还具有很好的稳定性，可以在不同的应用场景中保持稳定的性能。
巴克码自相关波形在信号处理中的应用主要包括信号检测、信号估计和信号压缩等。
在信号检测中，巴克码自相关波形可以用于检测信号的存在和位置。
在信号估计中，巴克码自相关波形可以用于估计信号的参数，如幅度、相位和频率等。
在信号压缩中，巴克码自相关波形可以用于信号的压缩和传输，提高信号的传输效率。
巴克码自相关波形在实际应用中有很多成功的案例。
例如，在通信系统
中，巴克码自相关波形可以用于实现高效的信号调制和解调。
在数据压缩中，巴克码自相关波形可以用于实现高效的信号压缩和传输。
在雷达系统中，巴克码自相关波形可以用于实现高效的信号检测和跟踪。
总的来说，巴克码自相关波形是一种具有广泛应用前景的波形，其在信号处理领域的应用具有重要的理论和实际意义。
巴克码发生器设计
摘要本课程设计主要是利用QUARTERSⅡ设计一个8位巴克码代码发生器，当识别到一组代码时，输出一个高电平脉冲。
巴克码主要用于通信系统中的帧同步，其特点是具有尖锐的自相关函数，便于与随机的数字信息相区别，易于识别，出现伪同步的可能性小。
巴克码是一种具有特殊规律的二进制码组，它是一种非周期序列。
关键词：QUARTERSⅡ，巴克码，信号发生器，序列1绪论在通信系统中，同步技术起着相当重要的作用。
通信系统能否有效地、可靠地工作，很大程度上依赖于有无良好的同步系统。
通信系统中的同步可分为载波同步、位同步、帧同步等几大类。
当采用同步解调或相干检测时，接收端需要提供一个与发射端调制载波同频同相的相干载波，获得此相干载波的过程称为载波提取，或称为载波同步。
而在数字通信中，消息是一串连续的信号码元序列，解调时常须知道每个码元的起止时刻。
因此，就要求接收端必须能产生一个用作定时的脉冲序列，以便与接收的每一个码元的起止时刻一一对齐。
在接收端产生与接收码元的重复频率和相位一致的定时脉冲序列的过程称为码元同步或位同步。
数字通信中的消息数字流总是用若干码元组成一个“字”，又用若干“字”组成一“句”。
因此，在接收这些数字流时，同样也必须知道这些“字”、“句”的起止时刻，在接收端产生与“字”、“句”起止时刻相一致的定时脉冲序列，统称为群同步或帧同步。
当通信是在两点之间进行时，完成了载波同步、位同步和帧同步之后，接收端不仅获得了相干载波，而且通信双方的时标关系也解决了，这时，接收端就能以较低的错误概率恢复出数字信息。
在数字通信系统中，实现帧同步的方法通常有两种：起止式同步法和集中式插入同步法。
起止式同步比较简单，一般是在数据码元的开始和结束位置加入特定的起始和停止脉冲来表示数据帧的开始和结束。
另外在计算机RS232串口通信中通常也使用类似方法。
而在集中式插入同步法中，要求插入的同步码在接收端进行同步识别时出现伪同步的概率尽可能小，并且要求该码组具有尖锐的自相关函数以便于识别。
巴克码自相关波形
巴克码自相关波形摘要：1.巴克码的简介2.巴克码的自相关波形特性3.巴克码在通信中的应用4.巴克码的优缺点5.我国在巴克码研究和发展方面的成果正文：一、巴克码的简介巴克码（Barker Code）是一种线性分组码，它的编码方式具有较好的自相关特性。
巴克码是由美国数学家Claude Shannon和英国电气工程师Rudolf K.approaches共同提出的，主要用于数字通信系统中，以提高信号传输的可靠性。
二、巴克码的自相关波形特性巴克码的自相关波形具有如下特点：1.码元长度：巴克码的码元长度为2的整数次幂，如4、8、16等。
2.编码方式：巴克码采用线性分组编码，编码后的信号具有较低的相关性。
3.相关性：巴克码的自相关函数在码元间隔内呈现为矩形波，而在码元间隔外则迅速衰减至接近零。
4.码间干扰：由于巴克码具有较低的相关性，码间干扰较小，有利于提高信号传输的可靠性。
三、巴克码在通信中的应用巴克码在通信领域有广泛的应用，如在数字调制、信道编码、数据传输等方面都有显著的优势。
特别是在多址接入技术中，巴克码可以有效降低码间干扰，提高信号传输的效率。
四、巴克码的优缺点优点：1.较低的码间干扰，有利于提高通信质量。
2.简单的编码和译码算法，降低系统复杂度。
3.良好的自相关特性，有助于提高信号传输的可靠性。
缺点：1.码率较低，传输速率受限。
2.编码长度受限，不利于高速数据传输。
五、我国在巴克码研究和发展方面的成果近年来，我国在巴克码研究和发展方面取得了显著成果。
不仅在理论研究上有所突破，还成功将其应用于实际通信系统中，提高了通信质量。
未来，我国将继续加大对巴克码等编码技术的研究力度，推动通信技术的发展。
总之，巴克码作为一种具有良好自相关特性的线性分组码，在我国通信领域具有重要地位。
在多址接入、信道编码等方面具有广泛的应用前景。
第四次作业（7位巴克码）
基于7位巴克码，设计一个判决门限为5和6的识别器识别器的功能主要是把巴克码从信息流中识别出来。
这里需要的器件有相加器、移位寄存器主要由D触发器构成，以及判决器。
七位巴克码识别器识别器模块的建模模型------第一部分完成移位功能---USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;entity sbq isport(di,clk :in std_logic;q6,q5,q4,q3,q2,q1,q0: out std_logic);end sbq;architecture a of sbq issignal tmp: std_logic_vector(6 downto 0);beginprocess(clk)beginif(clk'event and clk='1')thentmp(6)<=di;for i in 1 to 6 looptmp(6-i)<=tmp(7-i);end loop;end if;end process;q6<=not tmp(6);q5<=tmp(5);q4<=not tmp(4);q3<=not tmp(3);q2<=tmp(2);q1<=tmp(1);q0<=tmp(0);end a;第一部分仿真图：-------第二部分完成七位输出的译码处理-----entity jiafaqi isport(c0,c1,c2,c3,c4,c5,c6:in std_logic;YM: out std_logic_vector(2 downto 0)); end jiafaqi;architecture one of jiafaqi issignal temp:std_logic_vector(2 downto 0);signal temp1:std_logic_vector(6 downto 0);begintemp1<=c0&c1&c2&c3&c4&c5&c6;process(temp1)beginfor i in 1 to 6 looptemp<=temp+temp1(7-i); end loop; end process;YM<=temp;end architecture one;-------第三部分完成根据门限完成判决输出-----LIBRARY ieee;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity panjueqi isport(a:in std_logic_vector(2 downto 0); b:in std_logic_vector(2 downto 0); c:buffer std_logic); end panjueqi;architecture guo of panjueqi is beginc<='1' when a>=b else '0'; end guo;顶层电路模型图：j 加法器判决器串/并转换器仿真图：。
codebar码编码规则
codebar码编码规则
CODEBAR码是一种线性条码，用于编码商品的标识信息。
它采用了一种字符集，其中每个字符由7个宽度单位组成。
CODEBAR码的编码规则如下：
1. 字符集：CODEBAR码使用了10个字符，分别是0-9和四
个特殊字符（$、:、/、.）。
2. 起始和结束符：CODEBAR码的起始和结束符号都是A （101010011），用于标识码的开始和结束位置。
3. 校验码：CODEBAR码没有校验码，因此对错误输入不具有错误检测功能。
4. 编码方式：CODEBAR码中的每个字符由7个宽度单位组成，用不同的条和空来表示不同的字符。
具体编码方式如下：
- 数字字符：采用两条宽度单位的条和空来表示，例如0表
示为（0001101）。
- 特殊字符：每个特殊字符都有自己的编码方式，例如$（100100100）。
5. 分隔符：CODEBAR码中的字符之间需要使用分隔符进行分隔，分隔符使用N表示（1011011）。
6. 编码实例：以编码字符12345为例，CODEBAR码的编码过
程如下：
- 字符1：（010*******）
- 分隔符：N（1011011）
- 字符2：（0110100101）
- 分隔符：N（1011011）
- 字符3：（010*******）
- 分隔符：N（1011011）
- 字符4：（0001100101）
- 分隔符：N（1011011）
- 字符5：（010*******）
- 结束符：A（101010011）
通过以上规则，可以实现将文本信息编码为CODEBAR码。
bar code条形码的概念
bar code条形码的概念条形码或条码(barcode)是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。
常见的条形码是由反射率相差很大的黑条（简称条）和白条（简称空）排成的平行线图案。
条形码可以标出物品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等许多信息，因而在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域都得到了广泛的应用。
[编辑本段]条形码的历史条形码技术最早产生在风声鹤唳的二十世纪二十年代，诞生于威斯汀豪斯（Wes tinghouse）的实验室里。
一位名叫约翰·科芒德（John Kermode）性格古怪的发明家“异想天开”地想对邮政单据实现自动分检，那时候对电子技术应用方面的每一个设想都使人感到非常新奇。
他的想法是在信封上做条码标记，条码中的信息是收信人的地址，就象今天的邮政编码。
为此科芒德发明了最早的条码标识，设计方案非常的简单（注：这种方法称为模块比较法），即一个“条”表示数字“1”，二个“条”表示数字“2”，以次类推。
然后，他又发明了由基本的元件组成的条码识读设备：一个扫描器（能够发射光并接收反射光）；一个测定反射信号条和空的方法，即边缘定位线圈；和使用测定结果的方法，即译码器。
科芒德的扫描器利用当时新发明的光电池来收集反射光。
“空”反射回来的是强信号，“条”反射回来的是弱信号。
与当今高速度的电子元器件应用不同的是，科芒德利用磁性线圈来测定“条”和“空”。
就象一个小孩将电线与电池连接再绕在一颗钉子上来夹纸。
科芒德用一个带铁芯的线圈在接收到“空”的信号的时候吸引一个开关，在接收到“条”的信号的时候，释放开关并接通电路。
因此，最早的条码阅读器噪音很大。
开关由一系列的继电器控制，“开”和“关”由打印在信封上“条”的数量决定。
通过这种方法，条码符号直接对信件进行分检。
此后不久，科芒德的合作者道格拉斯·杨（Douglas Young），在科芒德码的基础上作了些改进。
巴克码原理
巴克码原理巴克码原理是一种数字通信中常用的编码原理，它是由美国工程师贝尔提出的。
巴克码的特点是能够有效地减小信号的带宽，提高信号的传输效率，因此在数字通信领域得到了广泛的应用。
巴克码原理的核心思想是利用频率间隔较大的正弦波来表示数字信号，通过对正弦波的频率进行调制来传输数字信息。
在巴克码中，每一个数字被表示为一段特定频率的正弦波，这些正弦波被称为“巴克码”。
巴克码的生成过程是通过将数字信号进行数字滤波和频率调制来实现的。
首先，将数字信号经过数字滤波器进行滤波，得到一组频率间隔较大的正弦波。
然后，根据数字信号的取值来调制这些正弦波的频率，从而生成巴克码信号。
巴克码的优点之一是它能够有效地减小信号的带宽。
由于巴克码使用频率间隔较大的正弦波来表示数字信号，因此可以在较小的频带内传输更多的信息，提高了信号的传输效率。
这对于数字通信系统来说是非常重要的，特别是在带宽有限的情况下，巴克码能够更好地满足信号传输的需求。
此外，巴克码还具有良好的抗干扰性能。
由于巴克码的频率间隔较大，使得它对于频率偏移和噪声的影响较小，因此在实际的数字通信系统中，巴克码能够更好地抵抗信道噪声和干扰，提高了系统的可靠性和稳定性。
然而，巴克码也存在一些局限性。
由于巴克码的频率间隔较大，使得它的波形包含了大量的高频成分，这对于传输介质的要求较高，因此在实际应用中需要考虑传输介质的特性和成本。
总的来说，巴克码原理是一种非常重要的数字通信编码原理，它在数字通信系统中发挥着重要的作用。
通过巴克码原理，我们能够更有效地利用有限的频带资源，提高数字信号的传输效率和抗干扰性能，为数字通信系统的发展提供了重要的技术支持。
在未来的数字通信领域，巴克码原理有望得到更广泛的应用和发展。
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2.巴克码识别器
巴克码识别器是比较容易实现的，这里以七位巴克码为例，用7级移位寄存器、相加器和判决器就可以组成一识别器，具体结构如图7-16所示。
7级移位寄存器的1、0端输出按照1110010的顺序连接到相加器输入，接法与巴克码的规律一致。
当输入数据的“1”存入移位寄存器时，“1”端的输出电平为+1，而“0”端的输出电平为-1；反之，存入数据“0”时，“0”端的输出电平为+1，“1”端的电平为-1。
当发送端送来的码元自右向左进入时，首先考虑一个简单的情况：假设只计算巴克码（1110010）进入的几个移位寄存器的输出，此时将有巴克码进入一位，二位……七位全部进入，第一位移出尚留六位……前六位移出只留一位等13
种情况。
经过计算可得相加器的输出就是自相关函数，设码元进入移位寄存器数目为a，码元尚留在移位寄存器的数目是b，这是就可以得到a、b和j之间的关系式
图7-167位巴克码识别器
（7-38）根据上述关系可以得到表7-2，它反映了相加器输出与a、b之间的关系。
表7-2
a a=
b b
巴克码进入（或留下）位数1 2 3 4 5 6 7 6 5 4 3 2 1
相加器输出-1 0 -1 0 -1 0 7 0 -1 0 -1 0 -1
实际上述群同步码的前后都是有信息码的，具体情况如图7-17（a）所示，在这种情况下巴克码识别器的输出波形如图7-17（b）所示。
图7-17 识别器输入和输出波形
当七位巴克码在图7-17中的t1时刻，正好已全部进入了7级移位寄存器，这时7个移位寄存器输出端都输出+1，相加后得最大输出+7，如图7-17（b）所示，而判决器输出的两个脉冲之间的数据，称为一群数据或称为一帧数据。
当然，对于信息而言，由于其具有的随机特性，可以考察一种最不利的情况：即当巴克码只有部分码在移位寄存器时，信息码占有的其它移位寄存器的输出全部是+1，在这样一种对于群同步最不利的情况下，相加器的输出将如表7-3所示。
由此可得到相加器的输出波形如图7-18所示。
图中横坐标用a表示，由a、b和j之间的关系可知，。
表7-3
A a=b b
巴克码进入（或留下）位数1 2 3 4 5 6 7 6 5 4 3 2 1
相加器输出 5 5 3 3 1 1 7 1 1 3 3 5 5
由图7-18可以看出，如果判决电平选择为6，就可以根据a＝7时相加器输出的7，大于判决电平6而判定巴克码全部进入移位寄存器的位置。
此时识别器输出一个群同步脉冲，表示群的开头。
一般情况下，信息码不会正好都使移位寄存器的输出均为+1，因此实际上更容易判定巴克码全部进入移位寄存器的位置。
后面还要讲到如果巴克码中有误码时，只要错一个码，当a＝7时相加器输出将由7变为5，低于判决器的判决电平。
因此，为了提高群同步的抗干扰性能，防止漏同步，判决电平可以改为4。
但改为4以后容易发生假同步，这些问题在性能分析时要进一步讨论。