基于SOPC的光纖通信熱保護(hù)系統(tǒng).pdf

1、光纖通信由于其保密性好，帶寬大等原因得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文設(shè)計的光線通信熱保護(hù)系統(tǒng)通過測試通信鏈路中的激光強(qiáng)度實時監(jiān)測通信狀態(tài)，如果內(nèi)網(wǎng)上下行和外網(wǎng)上下行四個通道中任意一路中激光強(qiáng)度低于設(shè)定的對應(yīng)判斷門限則認(rèn)為通信異常并通過光鏈路切換啟用備用設(shè)備以保證通信的連續(xù)性，具有重要的應(yīng)用意義。
　　 保護(hù)系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)構(gòu)成，上位機(jī)提供人機(jī)交互界面，下位機(jī)由電路和光路兩部分構(gòu)成負(fù)責(zé)解析和執(zhí)行上位機(jī)發(fā)出的命令，并在檢測到通信異常

2、時主動采取報警等措施。本文完成了熱保護(hù)系統(tǒng)下位機(jī)硬件和軟件的設(shè)計并制作出了實物，使用Matlab軟件模擬了上位機(jī)軟件部分功能。設(shè)計采用SOPC的解決方案在單片F(xiàn)PGA上配以最少的外圍電路實現(xiàn)整個系統(tǒng)，集成度高，發(fā)生故障的可能性小。
　　 系統(tǒng)通過光強(qiáng)大小來感知信道內(nèi)通信狀態(tài)，進(jìn)而使用執(zhí)行電路采取應(yīng)對措施，同時經(jīng)過串口和上位機(jī)交互。因此，本設(shè)計最重要的部分為光功率測量，論文的重點為光功率－30dBm－30dBm寬量程以及±0.1d

3、bm測試精度的實現(xiàn)。為此，本文精心設(shè)計了1nA－10mA寬動態(tài)范圍小電流測量模擬電路，并實現(xiàn)了15位精度的AD轉(zhuǎn)換模塊。期間，本文深入分析了PCB噪聲的來源以及布局布線時對應(yīng)的解決辦法。在對FIR濾波做了比較細(xì)致的研究后，通過system generator定制一個20階滑動平均濾波器成功實現(xiàn)50HZ市電噪聲的濾除。截距誤差和非線性誤差的修正進(jìn)一步提高了光功率的測試精度。論文最后還對最終設(shè)計進(jìn)行了測試并對數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，測試結(jié)果滿足了系