基于SystemView的巴克码识别器的仿真设计与分析
何凯
Hekai
（湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙 410200）
摘要：介绍了数字通信系统中群同步码的巴克码的特点和巴克码识别器的原理，给出了利用动态通信系统仿真软件SystemView对巴克码识别器的仿真设计及分析方法．仿真结果证明了该方法的可行性和有效性．
关键词：SytemView；群同步；巴克码识别器；仿真
Simulation and analysis of barker code identifier
based on SystemView
Abstract：This paper describes the characteristics of barker code as the
group synchronization code and the principle of barker code identifier in
digitaI communication systems．And a design and analysis method of simulating barker code identifier is given，based on the dynamic communication system software SystemView．The simulation results have proven the feasibility and validity of the method．
Key words：SytemView;group synchronizatio ;barker code identifier stimulation
数字通信时，一般总是以若干个码元组成一个字，若干个字组成一个句，即组成一个个的“群”进行传输。群同步的任务就是在位同步的基础上识别出这些数字信息群(字、句、帧)“开头”和“结尾”的时刻，使接收设备的群定时与接收到的信号中的群定时处于同步状态。实现群同步的常用方法是插入特殊同步码组法，它又分为连贯式插入法和间隔式插入法。其中连贯式插入法具有建立同步时间快，因而在实际中应用广泛。
连贯式插人法，又称集中插入法。它是指在每一信息群的开头集中插入作为群同步码组的特殊码组，该码组在信息码中很少出现，其基本要求是具有尖锐单峰特性的自相关函数，便于与信息码区别，码长适当、以保证传输效率。满足此要求的特殊码组有：全0码、全1码、1与0交替码、巴克码、电话基群帧同步码
0011011。由于巴克码具有建立时间短、码组易于识别等优点[8]，因此应用是最普遍的。
SystemView是美国Elanix公司推出的基于个人计算机WindoWS环境的动态通信系统仿真工具，它可用于DSP信号处理、滤波器设计以及复杂的通信系统数学模型的建立和仿真分析．它的用户界面友好，分析窗口功能强大，用户只需用鼠标点击图符库中的相应图符就能完成各种系统的搭建、设计和仿真分析。
1 、巴克码
巴克码是一种有限长的非周期序列。其定义如下．一个n位长的码组{x1，x2，x3，⋯，xn)，其中xi的取值为十1或一1，若它的局部相关函数R(J)满足下式：
2、巴克码生成电路
时钟脉冲加到PN序列产生器上生成巴克码，巴克码生成电路如图1所示:
图 1 巴克码发生器
3、 巴克码识别器电路
巴克码识别器的电路框图如图1所示，它由7级移位寄存器、相加电路和判决电路等组成[9]。移位寄存器输出联线与巴克码组l 1 l一1—1 1—1相对应，可从“1”端输出，也可从⋯0端输出．它实现对输入的巴克码的相关运算．
当输入的码字1存人移位寄存器时，“1”端的输出为高电平，设其为+1，而“0”端的输出为低电平，设其为0(或一1)；反之，当输入的码字一1存人移位寄存器时，“0”端的输出为高电平+1，⋯1端的输出为低电平0(或一1)．由于各移位寄存器输出端的接法和巴克码的规律一致，这样，如果输人移位寄存器的数字有一位或多位与对应的巴克码位不同，则该位就输出低电平0(或一1)，所以将移位寄存器的各位相加时其和就一定会小于7I而只有输入为巴克码时，7级移位寄存器的输出端都为+1，相加器才可能输出7．若将判决器的判决电平设置为6．5，那么就只有与巴克码组完全相同的序列输入时，判决器才有输出，从而可以识别出巴克码组．
4、SystemView仿真设计与分析
4.1 在systemview中设计窗口组建系统
从信号源图符库、通信图符库、逻辑图符库和信号接受器图符库中选取满足需要的功能模块，并将它们拖到设计窗口中，然后进行正确的连线，就完成了系统的组建．按设计要求组建的巴克码识别器仿真电路模型如图1所示[10]。
图 2 巴克码识别电路仿真
4.2 运行仿真与分析结果 相加电路
01 01 01 01 01 01 01 取 样
判决器
接收码流 群同步脉冲输出
图 3 巴克码仿真电路仿真结果
图 4 检测器检测单峰脉冲、数据与时钟波形覆盖图
图 5 巴克码发生器波形图
如图4所示，此刻在含有巴克码的数据码中恰好只出现一个单峰脉冲，达到正确同步检测单峰脉冲要求。通过以上仿真的巴克码检测器检测单峰脉冲、数据与时钟的波形覆盖图的分析，证实了应用SystemView系统仿真出巴克码识别器，检测识别同步单峰脉冲是可行的。
仿真波形的频谱图如下：
图 6 数据波形频谱图
图 7 时钟波形频谱图
图 8 巴克码输出波形频谱图
图 9 巴克码识别输出波形频谱图
图10 检测器检测单峰脉冲、数据与时钟的波形频谱覆盖图
4.3 结论及分析
通过运用SystemView系统成功地仿真出巴克码识别器，检测识别出同步单峰脉冲，为帧同步的实现提供了必要条件，这就证明了基于SystemView的巴克码识别器的仿真的可行性和有效性。
参考文献
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