基于FPGA的光時域反射儀信號采集系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、OTDR（Optical Time Domain Reflectometer，光時域反射儀）是一種光纖測量專用儀器，它根據(jù)瑞利散射測算出光纖延長度的損耗信息，根據(jù)菲涅爾反射定位光纖事件位置，是光纖通信領(lǐng)域不可缺少的測量和維護設(shè)備。目前，OTDR除了要具備大動態(tài)范圍、小盲區(qū)、高分辨率等性能，還要具備較強的數(shù)據(jù)交換能力以及較快的數(shù)據(jù)處理能力。信號采集系統(tǒng)作為OTDR主要組成部分，承擔著OTDR返回光信號的采集、存儲、傳輸、處理的重要功能。隨

2、著實際工程對OTDR的性能要求越來越高，OTDR對信號采集系統(tǒng)也提出了更高的要求。
　　本文在對數(shù)據(jù)采集技術(shù)以及OTDR原理的研究基礎(chǔ)上，結(jié)合OTDR的發(fā)展需要，以實現(xiàn)信號高速采集、數(shù)據(jù)高無縫速存儲和傳輸、改善信噪比為目標，提出一種基于FPGA的光時域反射儀信號采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)以Altera公司的FPGA芯片EP4CE40F23C8N作為核心控制芯片，利用高性能低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD9230進行快速數(shù)字化，考慮了采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲和

3、數(shù)據(jù)傳輸高速和實時的需要，利用兩片SRAM存儲器ISSI61LV25616通過乒乓操作進行數(shù)據(jù)存儲，同時結(jié)合USB接口高速數(shù)據(jù)吞吐的優(yōu)勢，使用USB數(shù)據(jù)線實現(xiàn)與上位機的數(shù)據(jù)傳遞，最終實現(xiàn)光時域反射儀信號采集系統(tǒng)。
　　本系統(tǒng)由硬件與軟件共同組成。系統(tǒng)硬件設(shè)計包括FPGA核心電路模塊、信號接收與調(diào)理電路模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路模塊、數(shù)據(jù)存儲電路模塊、USB接口電路模塊、時鐘晶振與電源電路模塊，本文對各模塊的設(shè)計思路和電路進行了介紹。系統(tǒng)軟