基于吉比特收發(fā)器的時(shí)分復(fù)用通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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4 幀同步
幀同步的作用是通過一些特殊碼組把一幀信號與另一幀信號區(qū)別開來。實(shí)現(xiàn)幀同步的方法一般分為兩類：一類是利用數(shù)字信號本身的特性來實(shí)現(xiàn)幀同步，這類方法稱為自同步法；另一類是在發(fā)送的基帶信號中插入一些特殊碼組作為幀的頭尾標(biāo)志，這類方法稱為外同步法。在外同步法中。又分為起止同步法和插入幀定位信號法。起止同步法是在字符的兩端分別加上起始位和終止位實(shí)現(xiàn)幀同步的方法。插入幀定位信號法是在發(fā)送端將幀定位信號插入信息碼流中作為幀起始標(biāo)志實(shí)現(xiàn)幀同步的方法。
在該系統(tǒng)中，幀同步采用了外同步法，即在基帶信號中插入一些8B／10B編碼中有效的K字符啡為幀頭、各子信道的地址信息、空閑字符等標(biāo)識，如圖3所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/156060.htm
信號中每一幀都包含幀頭CHARISK_FS。并在每一路信號前加地址信息作為子幀頭，信號之后加上空閑字符作為子幀尾，這樣就構(gòu)成了一個(gè)完整的子幀，每個(gè)子幀所占用的時(shí)隙是動態(tài)分配的。
5 SFP
SFP光電電光轉(zhuǎn)換器用以實(shí)現(xiàn)電信號與光信號之間的轉(zhuǎn)換，在激光通信實(shí)驗(yàn)中是必不可少的。該系統(tǒng)采用了海信公司的SFP光收發(fā)器LTD1502，具有波長為1 550 nm，傳輸速率為2488 Mb／s，傳輸距離為80 km(SONET OC-48／SDHSTM-16，1550 nm，2 488Mb／s，80km)的傳輸性能。相比電傳輸方式，光傳輸充分利用了光信號在光纖中損耗低、受干擾小等優(yōu)良的傳輸特點(diǎn)，在遠(yuǎn)距離的高速通信中具有重要的作用和意義。SFP在該系統(tǒng)中的外圍接口電路如圖4所示。
6 結(jié)論
該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是在深入研究吉比特收發(fā)器的工作原理、吉比特高速串行技術(shù)、時(shí)分復(fù)用原理、阻抗匹配以及信號完整性、光收發(fā)器的工作原理、Xilinx FPGA產(chǎn)品等這些基礎(chǔ)上完成的。針對目前普通FPGA難以達(dá)到的高速傳輸技術(shù)，且基于星地之間激光通信實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的背景，提出了一種線速率為2．5 Gb／s的多路信號高速傳輸?shù)慕鉀Q方案，這在高速通信中具有很高的研究價(jià)值。最終測試結(jié)果表明，在短距離有線傳輸條件下，該系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)了線速率為2．5 Gb／s的無誤碼的多路信號時(shí)分復(fù)用通信。
在該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中有幾個(gè)需要注意的問題。首先是MGT和整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)位問題，在系統(tǒng)上電和初始化過程中，做好復(fù)位工作，使各個(gè)電路模塊協(xié)調(diào)工作是至關(guān)重要的。其次是MGT差分信號走線的設(shè)計(jì)，要考慮的因素很多，比如阻抗匹配、等長線以及如何克服串?dāng)_、電磁輻射等，以保持信號的完整性。最后是MGT的設(shè)計(jì)問題，由于高速串行電信號或光信號在自由空間傳輸過程中經(jīng)常會中斷，導(dǎo)致MGT接收端的CDR失鎖后不能正常工作，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，最好在接收端設(shè)計(jì)一個(gè)自動檢測模塊，如果信號傳輸中斷了，能實(shí)時(shí)檢測到并對MGT進(jìn)行復(fù)位。
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