数字信号分析仪
一种简易数字信号传输性能分析仪的设计
１ 系统 原 理
设计 的简 易数字信号传 输性能 号发 生器 分析仪框图如图 １ 所示 ， 同时 ， 设计 ３ 个低 通滤 波器 （ 截止 频率分 别 为 １ ０ ０ ， 【 毅 早 佰 号 ｌ ． ｒ 杯 ｛ Ｉ ２ ０ ０， ５ ０ ０ ｋ Ｈ ｚ ） 和一 个 伪 随 机 信 号 发 Ｉ 发 生 器 “ 漱 生器用来模拟传输信道。图中， 和 是数字信号发生器产生的数字
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ １ － ２ ３
作者简介 ： 龙光利 （ １ ９ ６ ８ 一） ， 男， 陕西省南郑县人 ， 陕西理工学 院副教授 ， 主要研究方 向为无线通信和 电子技术应用 。
・
２０ ・
第 ４期
龙 光利 ， 唐军 山 ， 蓝晓东
一种简 易数 字信号传输性能分析仪 的设计
Ａｕ ｇ ． ２ ０１ ３ Ｖ ｏ Ｉ ． ２ ９ Ｎ ｏ ． ４
第２ ９卷第 ４期
［ 文章编 号 ］ １ ６ ７ ３— ２ ９ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ０ ２ ０— ０ ５
一
种简 易数字信 号传输性能分析仪 的设计
龙 光 利 ， 唐军 山 ， 蓝晓东
［ 中 图分 类号 ］ Ｔ Ｎ ９ １ ９ ． ６ ４
随着通信技术与计算机技术的飞速发展 ， 电子设备都倾向于数字化 ， 数字传输也得到了越来越广泛
的应用 ， 因此 对数 字信 号传输 性能 分析 显得 十分重 要 。尤其 在基带 传输 方面 ， 数字 基带 传输 在近 程数据
通信系统中被广泛采用， 并有迅速发展的趋势。数字基带传输中包含了频带传输的基本 问题 ， 任何一个 线性调制的频带传输系统都可以等效为基带传输系统来研究 。码间干扰和信道噪声是影响基带传输性 能 的两 个 主要 因素 Ｊ ， 因此 ， 需 要尽 量减 少 它 们 的影 响 ， 使 系统 的误 码 率 达 到 规定 的要 求 ， 使 接 收 端 的 信号与发送端的信号最大限度的接近。
基于单片机的数字信号测试分析仪
（ ＿甘肃农业大学 工学院 Ｉ ．甘肃农业大学信息科学 与技术学 院 ， １ ２ 甘肃 兰州 ７ ０ ７ ） ３ ００ 摘要 ：以单 片机技 术为核心设 计了一种小型周期性数字信 号测试分析仪器． 字输入信 号周期可 调・ 数 通过键 盘输入 采集字后 ． 启动单 片机测试系统判定 出采样结果． 实测结果表 明． 仪器能动态显 示被测 ８路通道的输入信号 ， 频范围 该 测 ｌ ０ ｚ信 号周期测 定时间＜１ｍｓ测试误差 率＜３ ． ～ｌ ０Ｈ 。 ０ ， 并具有结果显示和存储功能． 关键词 ： 单片机 Ｉ 数字信号 ｌ 周期测试仪
Ｋｅ ｒ ｓ ｉｇ ｅｃ ｉ ｃ ｏ ｏ ｐ ｔｒ ｉｉａ ｉｎ ｌｐ ｒ ｄ ｃｔ ｓｅ ｙｗｏ ｄ ：ｓｎ ｌ ｈ ｐ ｍｉｒ ｃ ｍ ｕ ｅ ｇｔ ｌ ｇ ａ ｅ ｉ ｉ ｅ ｔ ｒ ｌ ｄ ｓ ｌ ｏ
目前数 字信号 周期 性 的传统 测量 系统 大 多使 用
块组成． 数字周期信号测试设备硬件系统结构见图
生 电路设计 以及样 机 测试 进行 介绍 ．
１ 测试 系统 的硬件设计
１ １ 测试 系统的组 成框 图 ．
圈 １ 数宇周期信号测试设 备硬件ｌ 构框图 晕 ｉ
Ｆｉ． Ｔｈ ｃ ｅ ｔ ｉｇ ａ ｏ ｅｉｄｃｄｇｔｌｓｇ ａ ｅｔｒ ｇ１ ｅｓ ｈ ｍａｉ ｄａ ｒ ｍ ｆｐ ｒ ｉ ｉｉ ｉｎ ｌｔｓｅ ｃ ｏ ａ
中图分类号 ： Ｐ ３ Ｔ ６ 文献标识码 ：Ａ 文章缩｛ ：１０ －３ ５ ２０ ）２０ ９ －３ ｉ ０ ３４ １ （ ０ ６ ０ ０ ５０ ｝
Ｐｅ ｉｄ ｃｄｇｔ ｌｓｇ ａ ｅ ｔｎ ｎ ｌｚ ｒｂ ｓ ｄ ｏ ｒｏ ｉ ｉ ｉ ｉｎ ｌｔｓ ｉｇ ａ ａｙ ｅ ａ ｅ ｎ ａ
基于FPGA的数字信号传输性能分析仪
通过测试 ， 数字信号发 生器 可以生成 ｍ序列 ， 伪随机信
号 发 生 器 和 滤 波 器 已经 全 部达 到预 期 要 求 。 了完 成 对 曼 特 除
出 信号在 信道传输中的 噪声水平。 田
１ ． ＤＣ— ３ ＤＣ 主 回路 拓 扑
理 电压 反 馈 信 号 、 ＭＳ ４ ０ ６ 行 控 制 、 示 和人 机 交 换 对 Ｐ ３ １９进 显
等功能 ， 用直观方便。在设计过程 中充分考虑 了制作成本 使
和功耗 ， 多使 用集 成 芯 片 ， 以较 低 的 成 本 实现 了题 目的 要 求 。 关 键 字 ： ２０ ； ＭＰ ３ ７ＤＣ— Ｃ 变换 器 ； Ｐ ３ １９ Ｄ ＭＳ ４０ ６
（ １ 式 ）
２ 过 流保 护 分 析 ． ２
扩展 ， 需要外接 ＡＤ、 ／ ， ／ ＤＡ等 实现本题功能较为复杂 。
方案 二 ： 用 Ｍ Ｐ ３ Ｆ ６ 单 片机进 行 控制 。 Ｐ ３ Ｆ ６ 采 Ｓ４０ １９ ＭＳ ４ ０ １９
单片机 内部集成 ８ １ 路 ２位 Ａ Ｃ和 ２通道 １ Ｄ ２位 ＤＡ，可以 ／ 直接用于 电流 测量时的数据采集 ， 以及数 字控制输 出 ， 控制 简单 ， 于实现 ， 易 能够很好 的满足本题地要求 。 因此采用方案
（ 者 简介 ： 聪 裕 ， ， 北 省 武 汉 市人 ， 事 测 控 技 术 作 廖 男 湖 从
与仪器研究。 ）
斯特 编码 ， 提取同步时钟信号之外 ， 完成 了对曼 彻斯特编 还
码 的解码部分 。通过对这些结果的分析 ， 成功模拟 出数字信
创立斯科860DSP
* 多功能的HFC信号分析仪可以准确地测量HFC网络各项RF指标，诸如电平测量、HUM、C／N、调制度、CSO／CTB等。
可提供频道扫描、斜率测量、传输特性扫描、自动测量等功能。
优异的性能和方便的功能已被欧美CA TV客户广泛认同。
本机提供的频谱功能使得860DSP成为真正意义上的便携式电池供电的频谱分析仪。
*反向回传监控表利用DSP技术，配合两个反向测试选件RSVP和SSR可实现反向监控功能；对回传路径进行实时扫描监控；快速查找回传路径上的问题。
RSVP是用于反向安装监控测试，SSR用于反向监控测试；可同时接收与发送测量扫描信号，与它们构成网络监控系统，放在前端的SSR设备可以同时与8台放在回传路径节点上的860DSP进行回传监控工作。
*数字信号分析仪利用QAM选件，使860DSP成为CA TV综合信号分析仪，并可分析DVB-C所有从4QAM到256QAM的通用格式。
显示星座图、MER、Pro-BER、Post-BER。
基于DSP技术，可更改和增强数字测量功能以满足今后的发展。
*保护客户投资的长期有效秉承“虚拟仪器”设计理念，利用DSP技术，可通过下载一些新功能以适应今后测试发展需要。
用户只要拥有基本配置，目前即可满足所有HFC工程测试需要。
一旦需要进行回传系统网管、数字测量等功能时，只要简单购买一部分附件然后下载升级软件即可支持工作，而不必再花费大量金钱重新选购专门仪器。
这种“积木”式的结构极大地方便了客户的投资选择。
860DSP 便携式有线电视分析仪详细介绍：860DSP是一款德力与美国TRILITHIC公司合作专为现代数字有线电视分布式系统的建设和维护而设计的高性能便携式分析仪。
基于先进的DSP （Digital Signal Processing）技术，860DSP针对数字和模拟信号实现全范围的传输和信号质量测试。
可用作信号分析仪、高分辨率频谱分析仪、QAM和QPSK分析仪以及进行宽范围回传测试，同时保持了轻巧的外形和较长的电池寿命。
简易数字信号传输性能分析仪的设计与制作
ｇ， － 加法电路采用的是 Ｔ Ｓ０ １ 整形电路采用 的是 Ｌ ３ １ 利用 Ｆ Ｇ Ｈ ４０ 、 Ｍ３ ， Ｐ Ａ产生时钟信 号、 Ｍ序列 、 伪随机序列和 曼彻斯特码 ， 同时它也用 于曼彻斯特码 同步时钟信号的提取和译码。在本 系统 中 １ＭＨ ０ Ｚ的伪 随机 序列用来 模拟实际环境 中的噪声。通过该 系统将原信 号进行编码 、 传输 以及 解调得到解调 信号。实现 了一个简单的数 字传输性能分析仪的设计 与制作， 最终测量正确的眼图， 达到预期 的效果。
ｄ ｒＢ ｔ ｒ ｏ ｔ ｏ ｐ ｓ ｉ ｅｓ ａ ｄ ａ ｐ ｅ ｄ —ａ ｄ ｍ ｉ ａ ｅ ｅ ａｏ ｏ ｓ ｌ ｔ ｈ ｒ ｎ ｍｉｓｏ ｈ ｎ ｅ ．Ｔ ｅ ｆ ｔ ｒ ｕ ｅＴ ’ ｅ ｕ ｔ ｗ ｒ ｌｗ． ａ ｓｆ ｔ ｒ ｎ ｓ ｕ ｏ ｒ ｎ ｏ ｓ ｌ ｇ ｎ ｒ ｔｒｔ ｉ ａ ｅｔ ｅ ｔａ ｓ ｓ ｉｎ ｃ ａ ｎ １ ｈ ｌ ｓ ｓ Ｉ Ｓ ｅ ｈ ｌ ｎ ｇ ｍｕ ｉ ｅ ＯＰ ８ ２ ａ ｅｃ ｒ ｈｐ ．Ｔ ｅ ａ ｄ ｔ ｎ ｃｒ ｕｔｉ Ｔ ４ ０ ． ｈ ｈ ｐ ｎ ｉ ｕ ｔ ｓ ｓＬ ３ ．Ｔ ｅ ｃｏ ｋ ｓｇ ａ ，Ｍ ｅ ｅ ， ｐ ｅ ． Ａ ４ ｓｔ ｏ ｅ ｃ ｉｓ ｈ ｄ ｉ ｏ ｉ ｉ ｓ ＨＳ ０ Ｔ ｅ ｓ ａ ｉｇ ｃｒ ｉ ｕ ｅ Ｍ３ １ ｈ ｌｃ ｉ ｎ ｌ ｈ ｉ ｃ １ ｃ ｓｒ ｓ ｓ ｕ ｉ ｄ －ａ ｄ ｍ ｅ ｕ ｎ ｅ ａ ｄ Ｍａ ｃ ｅ ｔ ｒｃ ｄ ｒ ｅ ｅ ａｅ ｙ Ｆ Ｇ ｏ ｒ ｎ ｏ ｓ ｑ ｅ ｃ ｎ ｎ ｈ ｓ ｏ ｅ ａｅ ｇ ｎ ｒｔ ｄ ｂ Ｐ Ａ，ｉ’ ｌｏ ｕ ｅ ｏ ｒｃ ｖ ｒｔ ｅ ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓ ｃ ｏ ｋ ｓ ｎ ｌｆｏ ｅ ｔ ｓａ ｓ ｓ ｄ ｔ ｅ ｏ ｅ ｈ ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ ｌｃ ｉ ａ ｒｍ ｇ
5.8 数字信号分析仪的工作原理及简介
数字信号分析仪的工作原理及简介一、噪声与平均技术在数字信号的采集和处理过程中，都有不同程度的被噪声污染的问题，如电噪声、机械噪声等。
这种噪声可能来自试验结构本身，可能来自测试仪器的电源及周围环境的影响等等。
通常采用平均技术来减小噪声的影响，一般的信号分析仪都具有多种平均处理功能。
可以根据研究的目的和被分析信号的特点，选择适当的平均类型和平均次数。
1.谱的线性平均A ( f )可代表自谱、互谱、有效值谱、频响函数、相干函数等频域函数，i 为被分析记录的序号，n d 为平均次数。
对于平稳随机过程的测量分析，增加平均次数可减小相对标准偏差。
)()(f n n f n A di id A nΔΔ∑==11这是一种最基本的平均类型。
n=0,1,…N-12.时间记录的线性平均时间记录的线性平均也称为时域平均。
)(1)(1t k x n t k x n di i d ΔΔ∑==n d 为平均次数，对于n d 个时间记录的数据，按相同的序号样点进行线性平均。
k=0,1,…N—1然后对平均后的时间序列再做FFT 和其它处理,时域平均应有一个同步触发信号。
随机过程的测量，不能采用时域平均。
转轴振动信号的同步触发时域平均u(t)—键相同步触发信号；x(t)—转轴（或轴承）振动信号；T—平均周期冲击瞬态过程的自信号同步触发时域平均二、数字信号分析仪的一般原理和功能整个过程是通过数字运算来完成频谱分析的过程称为数字信号分析。
数字信号分析的基本过程如图所示抗混滤波在输入信号进行数模转换前先由一个模拟式低通滤波器进行抗混滤波。
然后再进行采样数据处理。
信号x (t )和y (t )分别从两个通道（CHA 和CHB ）输入，经过上面讨论过的时域处理（抗混滤波、A/D 和加窗等）和FFT 分析后，通过平均技术处理，求得两个信号的自谱和互谱，再通过其它运算处理，求得信号的自相关函数、互相关函数、频响函数，相干函数，冲激响应函数和倒频谱等等。
简易数字信号传输性能分析仪的设计
ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ． Ａ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ， ａ ｐ ｓ ｅ ｕ ｄ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｏ ｍ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ （ ａ ｎ ａ ｌ ｏ ｇ ｎ ｏ ｉ ｓ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ） ， ａ ｌ ｏ ｗ － ｐ ａ ｓ ｓ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ， ａ ａ ｄ ｄ ｅ ｒ ， ａ ｎ ｄ ａ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｗ ｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍ ｐ ｌ ｅ ｔ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ ａ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ（ ｔ ｈ ｅ Ｍ ｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｍａ ｎ ｃ ｈ ｅ ｓ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｏ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ）ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｓ ｅ ｕ ｄ ｏ ｎ ｏ ｉ ｓ ｅ ｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ （ ｐ ｓ ｅ ｕ ｄ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｏ ｍ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ １ ）ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ
（ 江西理ｌ Ｔ 大学 电气 工 程 与 自动 化 学 院 ， 江西 赣 州 ３ ４ １ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 为 了更好 地分 析数 字信 号在传 输过 程所 受码 间干扰和 噪音 等 因素的 影响 ， 文 中设计 了一
个 以Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 为核 心的 简 易数 字信 号 传输 性 能分析仪 ， 完成 了数 字信 号发 生 器、 伪 随机信 号发 生 １ ０月
江 西 理 工 大 学学报
Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ
数字电视信号分析仪安全操作及保养规程
数字电视信号分析仪安全操作及保养规程1. 引言数字电视信号分析仪是一种用于分析和测试数字电视信号的仪器设备。
为了确保设备的正常运行并保障操作人员的安全，本文档将介绍数字电视信号分析仪的安全操作规程以及保养规程。
2. 安全操作规程为了确保数字电视信号分析仪的安全操作，用户在使用分析仪时应遵循以下规程：2.1 仪器环境要求•分析仪需要工作在通风良好、无尘、无湿、无酸碱性气体环境中。
确保工作环境的温度在5℃至40℃之间，相对湿度在20%至80%之间。
•远离电磁干扰源，以避免对仪器的影响。
2.2 电力及电缆连接•先在数字电视信号分析仪上插入电源线，再插入电源插座，并确保电源线的接地良好。
•在使用前，检查电缆和电源线的外观是否正常，无破损情况。
如有损坏，请及时更换。
2.3 操作前的准备•在开始操作前，将分析仪置于平稳的工作台上，并确保仪器周围无杂物。
•打开数字电视信号分析仪时，遵循操作顺序：先打开仪器电源，再打开计算机。
2.4 操作过程中的注意事项•在使用分析仪时，不要将其他金属物体放置在仪器上，以免影响正常的工作。
•严禁将任何液体物质溅入仪器内部，以防损坏仪器或导致电击。
•当不使用分析仪时，请将仪器置于干燥、防尘的地方，并关掉电源。
2.5 感应器及探头的使用•使用感应器或探头时，应正确连接并确保接触良好。
•在更换或移动感应器时，必须先断开与数字电视信号分析仪的连接。
2.6 紧急情况处理•在发生任何异常情况时，首先切断电源，并及时与维修人员联系。
•在没有专业知识和操作能力的情况下，严禁拆解仪器或进行维修。
3. 保养规程为了保证数字电视信号分析仪的正常工作寿命和准确性，用户需要定期进行仪器的保养和维护，以下是保养规程的一些基本要求：3.1 清洁和除尘•在操作结束后，使用清洁布轻轻擦拭仪器的外壳，以去除灰尘等杂质。
•请勿用酒精或其他溶剂直接擦拭仪器表面或探头，以免损坏仪器。
3.2 准确放置仪器•在不使用分析仪时，请将其放置在干燥、无尘、无酸碱性气体的场所。
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毕业论文数字信号传输性能分析仪专业：电气工程及其自动化班级：08电气班学生姓名：***指导教师：***完成时间：2012年3月15日基于FPGA的数字信号传输性能分析仪的设计马建林,彭世林（陇东学院电气工程学院，甘肃庆阳 745000）摘要:在参阅和理解相关文献的基础上，运用FPGA的有关知识，设计了数字信号传输性能分析仪。
该简易数字信号传输性能分析仪的设计实现以Altera公司Cyclone II系列EP2C8Q208C8为核心控制器件、Quartus II 9.0开发软件为设计工具。
由数字信号发生器、低通滤波器、伪随机信号发生器和数字信号分析电路等模块组成。
运用VHDL语言，通过数值计算和仿真技术对数字信号传输性能进行分析与测试。
数字信号发生器产生数字信号V1和相应的时钟信号V1-clock；低通滤波器对V1进行滤波，输出V2信号；伪随机信号发生器产生伪随机信号V3，V3经电容C后与V2信号叠加得到作为数字信号分析电路的输入信号V2a；数字信号分析电路得到输出信号V4和提取的同步信号V4-syn。
所得结果将为数字信号传输性能的分析与测试提供辅助手段。
关键词:数字信号；低通滤波器；伪随机信号；同步信号Digital Signal Transmission Performance AnalyzerJianlin-Ma，Shilin-Peng（Electrical Engineering College，Longdong University，Qingyang 745000，Gansu，China）Abstract: with reference the understanding and on the basis of related literatures,the use of the knowledge about the FPGA,design the digital signal transmission performance analyzer.This simple digital signal transmission performance analyzer to realize the design of Altera company Cyclone II EP2C8Q208C8 series for the core control device,Quartus II 9.0 development software for the design tools.By digital signal generator,low pass filter,pseudo random signal generator and digital signal analysis circuit e VHDL language,through the numerical calculation and simulation technology of digital signal transmission performance analysis and test.Digital signal generator to create a digital signal V1 and corresponding clock signal V1-clock;Low pass filter to filtering V1 and V2 signal output;Pseudo random signal generator produces pseudo random signal V3,after thecapacitance C and V3 signals that get V2 as a digital signal analysis circuit of the input signal V2a ; Digital signal analysis circuit get output signal and the synchronized signal extracted V4 and V4-syn . The results for the performance will be the analysis and tests provide assistant method.Key word:Digital signal；Low pass filter；Pseudo random signal；Synchronous signal目录1设计任务 (1)1.1 要求 (1)1.1.1基本要求 (1)1.1.2 发挥部分 (2)2数字信号分析电路的方案论证与选择方案论证 (2)3理论分析与计算 (3)3.1曼彻斯特编码 (3)3.2 伪随机信号 (3)4电路与程序设计 (5)4.1电路的设计 (5)4.1.1数字信号发生器及伪随机信号框图 (5)4.1.2 低通滤波器原理及电路原理图 (5)4.1.3 数字信号分析电路 (9)4.2程序的设计 (10)4.2.1数字信号发生器的程序设计流程图 (10)4.2.2伪随机信号发生器的程序设计流程图 (11)4.2.3数字信号分析电路的程序设计流程图 (11)5测试方法与结果 (11)5.1测试仪器 (11)5.2测试方法 (11)5.3 测试结果及分析 (12)参考文献: (13)附录1 数字信号发生器的部分源程序 (14)附录2 伪随机信号发生器的部分源程序 (15)1 设计任务设计一个简易数字信号传输性能分析仪，实现数字信号传输性能测试；同时，设计三个低通滤波器和一个伪随机信号发生器用来模拟传输信道。
简易数字信号传输性能分析仪的框图如图1所示。
图中，V 1和V 1-clock 是数字信号发生器产生的数字信号和相应的时钟信号；V 2是经过滤波器滤波后的输出信号；V 3是伪随机信号发生器产生的伪随机信号；V 2a 是V 2信号与经过电容 C 的V 3信号之和，作为数字信号分析电路的输入信号；V 4和V 4-syn 数字信号分析电路输出的信号和提取的同步信号。
1.1 要求1.1.1 基本要求（1）设计并制作一个数字信号发生器：a ）数字信号V 1为84321)(x x x x x f ++++=的m 序列，其时钟信号为V 1-clock ；b ）数据率为10~100kbps ，按10kbps 步进可调。
数据率误差绝对值不大于1％；c ）输出信号为TTL 电平。
（2）设计三个低通滤波器，用来模拟传输信道的幅频特性：a ）每个滤波器带外衰减不少于40dB /十倍频程；b ）三个滤波器的截止频率分别为100kHz 、200kHz 、500kHz ，截止频率误差绝对值不大于10％；c ）滤波器的通带增益A F 在0.2~4.0范围内可调。
（3）设计一个伪随机信号发生器用来模拟信道噪声：a ）伪随机信号V 3为12541)(x x x x x f ++++=的m 序列；b ）数据率为10Mbps ，误差绝对值不大于1％；c ）输出信号峰峰值为100mV ，误差绝对值不大于10% 。
简易数字信号传输性能分析仪框图（4）利用数字信号发生器产生的时钟信号V1-clock进行同步，显示数字信号V2a的信号眼图，并测试眼幅度。
1.1.2 发挥部分（1）要求数字信号发生器输出的V1采用曼彻斯特编码。
（2）要求数字信号分析电路能从V2a中提取同步信号V4-syn并输出；同时，利用所提取的同步信号V4-syn进行同步，正确显示数字信号V2a的信号眼图。
（3）要求伪随机信号发生器输出信号V3幅度可调，V3的峰峰值范围为100mV~TTL电平。
（4）改进数字信号分析电路，在尽量低的信噪比下能从V2a中提取同步信号V4-syn，并正确显示V2a的信号眼图。
（5）其他。
2数字信号分析电路的方案论证与选择方案论证在数字信号分析电路中，时钟分离模块是非常重要的组成部分。
下面对其方案进行论证选择。
方案一：常用时钟分离模块电路如图1所示。
图1 常用时钟分离模块电路图该模块将曼彻斯特码自带的时钟信号分离，得到clk2_en，并在该信号有效(高电平)时采样，经过三级寄存器保持输出的曼彻斯特码信号rx_data_reg_2。
采样时刻总出现在每个码元正负电平的中点处，而这也是曼彻斯特码采样的最佳时刻。
方案二：选择远大于波特率的时钟作为计数脉冲，分别对曼彻斯特码信号的每个高低电平期间进行计数，然后选择计数值中较小计数值，则此值描述了同步时钟的半周期。
该方案简单易懂，且容易采用Quartus II开发软件在FPGA芯片上实现。
综合以上两种方案，选择方案二。
3理论分析与计算3.1曼彻斯特编码曼彻斯特编码（Manchester Encoding），也叫做相位编码(PE)，是一个同步时钟编码技术，被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。
曼彻斯特编码提供一个简单的方式给编码简单的二进制序列而没有长的周期没有转换级别，因而防止时钟同步的丢失，或来自低频率位移在贫乏补偿的模拟链接位错误。
在这个技术下，实际上的二进制数据被传输通过这个电缆，不是作为一个序列的逻辑1或0来发送的（技术上叫做反向不归零制(NRZ)）。
相反地，这些位被转换为一个稍微不同的格式，它通过使用直接的二进制编码有很多的优点。
在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作时钟信号，又作数据信号；从高到低跳变表示"1"，从低到高跳变表示"0"。
还有一种是差分曼彻斯特编码，每位中间的跳变仅提供时钟定时，而用每位开始时有无跳变表示"0"或"1"，有跳变为"0"，无跳变为"1"。
各种曼彻斯特编码模式的不同时序如图2所示。
图2 各种曼彻斯特编码模式的不同时序3.2伪随机信号在通信系统中，随机噪声会使模拟信号产生失真、数字信号出现误码。
并且，它还是限制信道容量的一个重要因素。
因此，人们经常希望消除或减小通信系统中的随机噪声。
另一方面，有时人们会希望获得随机噪声。
例如，在实验室中对通信设备或系统性能进行测试时，可能要故意加入一定的随机噪声。
又如，为了实现可靠的保密通信，也希望利用随机噪声。
为了上述目的，必须能够获得符合要求的随机噪声。
伪随机噪声具有类似于随机噪声的某些统计特性，同时又能够重复产生。
由于它具有随机噪声的优点，又避免了随机噪声的缺点，因此获得了日益广泛的实际应用。
目前广泛应用的伪随机噪声都是由周期性数字序列经过滤波等处理后得出的。
这种周期性数字序列称为伪随机序列，有时又称为伪随机信号和伪随机码。