铁路区间光通信系统的业务模块设计

论文摘要

铁路区间通信是铁路专用通信的重要组成部分,主要是为铁路区间作业人员提供对外联络的通信设施。鉴于我国铁路区间通信的需求,我们运用光时分多址接入技术,研发了一套铁路区间光纤通信系统。本文主要介绍该系统的自动电话业务设计和E1数据传输业务设计。系统主要由站端设备、终端和通信链路构成。系统终端业务是通过站端设备的主控制单元上业务子板与相应系统的对接实现的。在自动电话业务实现方面,主控单元底板上可以接多个自动电话业务子板,支持多个终端同时使用自动电话业务。系统的数据处理模块使用的是CPLD （Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件）,主控单元底板上的主机通过CPLD的转发实现与系统终端的交互,同时通过RS-485总线和自动电话业务板上的从机通信,实现系统的业务控制。当业务建立时,CPLD在主机的控制下,实现系统和各业务模块之间业务数据的收发。自动电话业务板主要由控制模块、语音编解码模块、通话电路、拨号电路和铃音检测电路组成,主要实现与自动电话系统的对接,业务板上与电话系统对接的地方使用了光电隔离技术,避免系统受到电话线路的干扰。在E1业务的实现方面,主机通过注册,轮询各终端实现业务控制。系统数据传输码为非归零码,所以在传输E1数据前,通过CPLD编程和极性转换电路,实现非归零码和HDB3码之间的转换。极性转换电路使用的是变压器耦合方式,性能稳定、结构简单,输出的HDB3码型符合ITU-TG.703规范的要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 铁路区间通信概述
• 1.2 本课题研究背景及意义
• 1.3 本文的结构安排
• 第2章 铁路区间光纤通信系统结构及原理
• 2.1 系统的结构及功能
• 2.2 系统工作原理
• 第3章 系统自动电话业务设计
• 3.1 自动电话业务实现的整体方案
• 3.2 自动电话业务的硬件设计
• 3.2.1 主控底板的硬件设计
• 3.2.2 业务板电路的整体结构
• 3.2.3 语音编解码电路
• 3.2.4 双音多频拨号电路
• 3.2.5 电话电路
• 3.2.6 振铃检测及模拟摘机电路
• 3.2.7 光电隔离电路
• 3.4 自动电话业务控制设计
• 3.4.1 系统业务控制的整体结构
• 3.4.2 主从机之间RS-485总线通信的设计
• 3.4.3 主机查询自动电话业务从机的软件设计
• 3.4.4 主机查询系统内部通信终端的软件设计
• 3.4.5 自动电话业务从机程序设计
• 3.5 支持自动电话业务数据传输的CPLD设计
• 3.6 自动电话业务测试
• 第4章 E1数据业务设计
• 4.1 E1接口简介
• 4.2 E1业务实现的整体方案
• 4.3 E1业务板电路设计
• 4.4 系统E1业务的控制设计
• 4.5 E1业务的设计及测试
• 4.5.1 非归零码到HDB3码的编码规则
• 4.5.2 基于CPLD的HDB3编译码实现
• 4.5.3 E1业务的测试
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表的论文