高速多模式RS編碼的設計方案

　　多模式RS 編碼模塊，根據(jù)MODE 信號對于可配置的RS 模塊進行實時的配置。圖2 為多模式RS 編碼在L-DACS1 中硬件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖，表1 為多模式RS 編碼器模塊端口說明。

　　根據(jù)協(xié)議規(guī)定，L-DACS1發(fā)射機使用歸零卷積碼，所以需要將RS編碼器的輸出數(shù)據(jù)末尾進行補零處理。因為卷積碼的約束長度為6位，因此需要補6個零。

　　RS 編碼后的數(shù)據(jù)放入緩存器中然后輸出。根據(jù)MODE 信號對于計數(shù)器進行選擇，計數(shù)器最大值時，將BUFFER 使能端置為低電平，同時激活ROM，順序輸出6個0值符號。然后計數(shù)器置為0，將BUFFER使能端拉至高電平。

　　3 多模式RS 編碼器仿真

　　利用Verilog HDL 硬件描述語言對多模式RS 編碼器進行仿真，對工程文件進行綜合、布線和仿真，以RS（16，4，1）編碼為例進行分析，其后仿真結(jié)果如圖3所示。、

　　圖3 中，MODE 是模式控制信號，可根據(jù)該信號來選擇不同的RS編碼模式。data_in為模塊的輸入數(shù)據(jù)，每次連續(xù)輸入112 b數(shù)據(jù)；data_out為RS編碼后輸出數(shù)據(jù)，每次連續(xù)輸出134 b;rdy 為數(shù)據(jù)輸出有效標志位。

　　本次仿真RS（16，4，1）編碼，模式信號MODE為000.仿真其他模式RS編碼，改變MODE信號即可。

　　將仿真通過的工程文件使用ChipScope添加觀察信號采樣時鐘、觸發(fā)信號和待觀察信號后重新綜合、布局布線生成bit文件，下載到Xilinx公司的Virtex-5系列的XC5VLX110-F1153 型號的芯片后用ChipScope 進行在線測試，采用主時鐘75 MHz，得到測試結(jié)果如圖4所示。

　　圖4中，en表示輸入使能信號，data_in表示編碼之前的數(shù)據(jù)，data_out表示RS編碼后輸出數(shù)據(jù)，rdy表示輸出數(shù)據(jù)有效的信號，輸入時鐘頻率為75 MHz，采樣時鐘頻率為150 MHz.通過對比圖3的仿真結(jié)果和圖4的在線測試結(jié)果，可以驗證在高速的時鐘下設計的正確性。

　　4 結(jié)語

　　本文提出了一種基于L-DACS1系統(tǒng)中高速多模式RS 編碼的設計方案。本方案先闡述了L-DACS1系統(tǒng)中多模式RS編碼器的工作原理，利用FPGA設計實現(xiàn)了可以在高速多模式條件下正常工作的RS 編碼器。同時用Verilog HDL 硬件描述語言對此設計進行了仿真驗證，最后使用75 MHz的主時鐘頻率，在Xilinx 公司Virtex-5 系列XC5VLX110-F1153型號芯片下完成了硬件的調(diào)試，仿真及在線測試結(jié)果表明，達到了預期的設計要求，并用于實際項目中，以此證明該方案具有較強的實用性。