车辆旋转连接部件综合信号传输技术研究

论文摘要

论文是对现有军事车辆旋转连接部件综合信号传输系统的技术改进。利用光传输方式取代原有滑动机械触点方式传输实时数据，克服了原有传输方法存在的结构复杂、传输带宽及速率有限、抗干扰能力差等缺点。 整个系统设计包括两大部分内容，即光传输系统设计和通信协议实现 光传输系统设计主要完成光发射机设计和光检测接收机设计。其中光发射机设计包括：光源的选择、调制电路的选择和设计以及光驱动电路设计等内容；光检测接收机设计部分包括：光检测器的选择、前置放大器和主放大器的设计等内容。 在本设计中，通信协议采用异步串行通信协议。它是利用硬件描述语言(VHDL)编程在一片CPLD中实现的。在通信协议中，主要实现了双向数据缓冲器、数据移位寄存器、时钟控制电路以及奇偶校验等功能。利用硬件描述语言设计的电路结构简单，并可根据需要灵活改变电路功能。 在完成整体设计后，对所设计的方案进行了实验，证明了该方法的可行性并探讨了进一步改进的方法。本课题不仅运用在军事领域，对于工业领域的旋转作业设备，也有着广泛的应用前景。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 光通信技术简介
• 1.1.1 光通信概述及分类
• 1.1.2 光通信系统组成
• 1.1.3 光通信系统优越性
• 1.1.4 光通信系统发展简史及现状
• 1.2 光旋转连接器的基本工作原理
• 1.3 课题研究的目的和意义
• 1.4 本论文的主要结构
• 第二章 车辆旋转连接部件综合信号传输系统总体设计
• 2.1 光传输技术与旋转连接部件信号传输系统设计的结合
• 2.1.1 采用光传输技术的旋转连接器的设计原理
• 2.1.2 光通信的特点及旋转连接部件无线传输方式的选择
• 2.1.3 单纤双向收发器与传统激光收发模块的比较
• 2.2 旋转连接部件综合信号传输系统的设计概述
• 2.2.1 系统设计要求
• 2.2.2 光旋转连接器的总体设计
• 2.2.3 系统设计的工作内容
• 2.3 本章小结
• 第三章 光通信系统设计
• 3.1 光发射系统设计
• 3.1.1 光发射系统的原理与结构
• 3.1.2 光系统光源的研究及单纤双向收发器简介
• 3.1.3 半导体激光器的工作点选择
• 3.1.4 半导体激光器调制电路的设计
• 3.2 光接收系统设计和光路系统的实现
• 3.2.1 光接收系统组成
• 3.2.2 光检测接收电路设计
• 3.2.3 光接收系统的噪声分析和灵敏度的计算
• 3.3 光通信传输控制板的PCB设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于 CPLD的异步串行通信控制器设计
• 4.1 CPLD简介
• 4.1.1 CPLD的特点
• 4.1.2 CPLD的选型
• 4.1.3 XC9500XL结构简介
• 4.2 异步串行通信简介
• 4.3 异步串行通信控制系统的实现
• 4.3.1 异步串行通信系统总体结构
• 4.3.2 利用 VHDL实现异步串行通信
• 4.3.3 系统行为仿真与后仿真
• 4.3.4 仿真信号的统计与分析
• 4.4 VHDL语言的优点及使用VHDL应注意的一些问题
• 4.5 本章小结
• 第五章 通信检测系统设计与系统测试
• 5.1 单片机数据采集模块设计
• 5.2 通信误码检测上位机程序功能简介
• 5.2.1 系统功能分析与设计
• 5.2.2 测试软件功能简介
• 5.3 通信过程检测结果
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结和改进方向
• 6.1 系统设计总结
• 6.2 系统改进方向
• 参考文献
• 致谢
• 附录