市电闯入通信电缆的传感与诊断技术设计研究

论文摘要

鉴于市电闯入通信电缆后,会给系统设备及其通信运行造成严重的后果,及时发现并采取有效的措施才能防止市电闯入可能发生的事故,对于通信系统的正常运行具有十分重要的意义。本研究项目就是基于上述背景,针对如何识别市电是否闯入通信电缆的问题开展研究。本研究项目包括传感、信号处理与分析等关键技术内容。文中重点介绍,如何针对通信电缆终端的布局特点,采用一种自主创新技术——附叶式传感器实现对被测信号的非接触式高灵敏度的检测,并依据该传感器的感应机理提出被测信号与非被测信号分离的算法及其技术。通过反复实验,对多种结构形式的传感器进行筛选和优化选型,最终确定出性能优越的附叶式传感器工艺结构。系统硬件以MSP430F449为主控系统,辅以各种报警电路,同时配备了友好的人机交互操作环境,既有能显示汉字的图形点阵液晶,又有可输入数字的小键盘,操作简洁,便于用户使用。硬件中JTAG口提供了系统从PC机获得程序代码的手段,方便了项目开发过程中的调试工作及用户对该系统功能的扩展。系统还采用适用于MSP430系列单片机的Embedded Workbench

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 各类电话终端设备供电示意图
• 1.1.2 市电闯入的特点
• 1.1.3 市电闯入的途径
• 1.2 研究现状与分析
• 1.3 课题研究的意义与目标
• 1.4 内容以及安排
• 第2章 传感器设计
• 2.1 结构设计
• 2.1.1 结构
• 2.1.2 特性
• 2.2 传感信号的理论分析
• 2.2.1 直流信号感应特性
• 2.2.2 交流信号感应特性
• 2.3 传感信号的实验分析
• 2.3.1 既没有市电闯入也没有振铃信号的情况
• 2.3.2 有市电闯入但没有振铃信号的情况
• 2.3.3 既有市电闯入又有振铃信号的情况
• 2.4 本章小结
• 第3章 硬件系统设计
• 3.1 总体结构
• 3.2 模拟电路设计
• 3.2.1 信号预处理电路
• 3.2.2 电源以及复位电路设计
• 3.3 数字电路设计
• 3.3.1 主控系统
• 3.3.2 A/D 转换模块
• 3.3.3 键盘接口设计
• 3.3.4 LCD 模块设计
• 3.3.5 报警电路设计
• 3.4 低功耗设计
• 3.5 本章小结
• 第4章 软件系统设计
• 4.1 软件系统概述
• 4.2 Embedded Workbench 开发平台和调试器C-SPY 的简介
• 4.3 程序模块设计
• 4.3.1 市电闯入通信电缆的诊断基本思路
• 4.3.2 主程序设计
• 4.3.3 FFT 算法子程序
• A 中断子程序'>4.3.4 Timer_A中断子程序
• 4.3.5 A/D 转换子程序
• 4.3.6 键盘子程序
• 4.3.7 LCD 显示子程序
• 4.4 本章小结
• 第5章 试验与分析
• 5.1 程序调试概述
• 5.2 核心算法的验证分析
• 5.3 设计思路的验证分析
• 5.4 实际应用结果分析
• 5.5 系统误差分析
• 5.6 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 附录1 实物图
• 附录2 系统的程序调试接口图
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文与研究成果