论文摘要
社会经济发展促使人们对交通运输工具的速度提出更高要求,地面高速轨道交通的研究是近些年的研究热点之一。与传统的、低速轨道交通相比,高速轨道交通中的通信系统对数据传输的可靠性、时效性等要求都很高,其物理构成和上层协议、组网等也更复杂。目前,高速轨道交通中的高速轮轨技术比较成熟并且已商用化;但高速磁悬浮交通因其独有的特点和潜力,各国对它的研究并没停止,掌握较成熟技术的德国和日本对高速磁悬浮技术都对外保密。本课题的背景是高速磁悬浮列车的车地通信系统,其中,地面基站光纤环网负责地面无线电基站与地面无线电控制设备的信息交换,采用数字光纤通信技术。由于高速磁悬浮的特殊性,其通信系统中未采用现有的一些传输技术,如SDH、ATM等,该地面基站光纤环网为专用网。本课题完成地面基站光纤环网的相关硬件电路和基本功能的设计与实现。系统硬件电路在设计上考虑了系统的可升级性,器件选择模块化、工业级的器件;由可编程逻辑器件FPGA、串化解串芯片和光收发一体模块为主要器件,根据该光纤环网传输数据的特点,采用过采样、编码等数据预处理方式,实现了多路信号在光纤信道的高速传输,并进行了误码率测试。另外,由于磁浮列车对故障诊断的要求,系统硬件电路中还设计了系统参数检测和诊断电路,包括电流、温度检测以及光模块相关参数诊断;以微控制器为核心器件,对系统参数监测。
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摘要ABSTRACT第一章 引言1.1 课题背景1.2 国内外研究动态1.3 本论文的主要内容第二章 数字光纤通信系统简介2.1 光纤通信简介2.2 数字光纤通信系统简介2.2.1 光纤2.2.2 数字光发送机2.2.3 数字光接收机2.3 数字光纤通信系统的线路码型2.4 数字复分接和同步2.5 本章小结第三章 基站光纤环网简介和方案设计3.1 地面基站光纤环网3.2 地面基站光纤环网的设计方案3.3 基本点到点光纤传输系统的设计3.4 本章小结第四章 系统硬件电路的设计与实现4.1 系统硬件电路设计4.2 主控芯片FPGA4.3 串化解串器（SerDes）4.3.1 SerDes 简介4.3.2 串化解串芯片4.4 光收发一体模块4.5 高速差分信号接口电路4.6 系统参数检测4.6.1 电流检测电路4.6.2 温度传感器4.6.3 SFP 光模块的数字诊断监测功能2C 总线'>4.6.4 A/D 转换和I2C 总线4.7 PCB 的设计4.8 电路板调试4.9 本章小结第五章 系统功能调试及测试5.1 基站光纤环网基本功能调试及测试5.2 系统参数监测功能调试5.3 本章小结第六章 结论和期望致谢参考文献附录作者攻读硕士期间取得的成果
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