一种针对数字阵列雷达的光传输系统设计与实现
发布时间：2022-10-21 18:56
数字阵列雷达主要指的是全数字化阵列天线雷达,即以数字方式完成波束的接收与发射过程。数字阵列雷达天线和信号处理机之间需要传输大量的数字信号,但是每个天线数字化T/R单元的数据量并不大。这就需要首先对多个T/R单元的数据进行一次复用后传输,以减少数据通道的数量,再对减少后的数据通道进行第二次复用。另外天线和信号处理机之间还需要传输低相噪的时钟信号用于同步。本论文主要解决数字阵列雷达中的数据传输、控制信号传输、时钟传输这三个关键技术问题,设计了一套用于数字阵列雷达的典型的光传输系统。本文主要针对大容量的数字信号及低相噪的模拟信号通过单芯光纤的传输需求,提出了一种体系架构。通过对波分复用技术、时分复用技术进行研究,实现了数字阵列雷达光传输系统。本系统主要实现了以下指标:经过波长转换过程能够将同样波长的光信号转化为其他波长,然后通过波分复用技术来实现波分复用。本系统总共有18个通道,其中1个用于传输模拟时钟,其余通道用于传输数字数据,每个通道传输速率为10Gbps。目前系统使用了4个通道,剩余13个通道用于备份扩展,系统传输容量＞100Gbps。通过运用模拟光传输的技术,对激光器的工作点合理配置...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 光纤通信系统介绍
1.1.1 光纤通信系统简介
1.1.2 光纤传输的优点
1.1.3 光纤传输的应用
1.1.4 光纤通讯的发展历程
1.2 研究背景
1.3 本文主要工作
1.4 本论文的结构安排
1.5 本章小结
第二章 光传输系统的总体架构
2.1 系统功能
2.2 系统指标
2.3 工作原理
2.3.1 阵面光传输设备组成及原理
2.3.2 方舱光传输设备组成及原理
2.4 本章小结
第三章 光传输系统的硬件设计及实现
3.1 时钟单元
3.2 数据复用单元
3.2.1 时分复用技术
3.2.2 FPGA选型
3.2.3 数据复用单元硬件设计
3.3 CWDM传输单元
3.3.1 光波分复用技术介绍
3.3.2 CWDM单元硬件设计
3.4 监控单元
3.5 电源单元
3.6 光纤滑环
3.7 本章小结
第四章 软件设计
4.1 时分复用部分软件设计
4.1.1 FPGA设计流程
4.1.2 具体设计
4.2 监控部分设计
4.2.1 I2C总线
4.2.2 RS485总线
4.2.3 SPI总线
4.3 本章小结
第五章 结构设计
5.1 外形设计
5.1.1 阵面光传输设备
5.1.2 方舱光传输设备
5.2 热仿真
5.3 结构强度仿真
5.4 本章小结
第六章 光传输系统的实现
6.1 光传输系统的实现
6.2 测试的结果
第七章 结论
7.1 本文的主要贡献
7.2 下一步工作的展望
致谢
参考文献
攻硕期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用FPGA与串行/解串行芯片HP1032/1034设计数字视频的复/分接[J]. 李泉 ,文鹰. 电子技术. 2003(02)
[2]数字阵列雷达述评[J]. 朱庆明. 雷达科学与技术. 2004(03)
[3]CWDM与DWDM技术的解析及应用[J]. 杨铸. 世界电信. 2003(12)
[4]DWDM网络生存性的研究[J]. 刘志农,毛锁方,金泓. 江苏通信技术. 2003(03)
[5]利用时分复用实现多路数据与视频复合传输的光纤通信系统[J]. 包建新,王成,曹家年. 应用科技. 2004(12)
[6]无压缩多路数字视频光纤传输系统的研制[J]. 王华,汶德胜,李相国,郑培云,李涛,张颖. 光子学报. 2005(01)
[7]一种新的多路数字信号光纤传输系统的设计与仿真[J]. 蹇清平,佘新平. 长江大学学报(自然科学版)理工卷. 2009(03)
[8]米波段数字阵列雷达的设计[J]. 胡坤娇. 雷达科学与技术. 2008(06)
[9]基于FPGA的数字光端机的设计[J]. 李亮,胡一梁,韩瑞珍. 中国有线电视. 2008(09)
[10]基于LVDS的高速数据传输系统的设计[J]. 杨翠虹,文丰,姚宗. 通信技术. 2010(09)
硕士论文
[1]DWDM技术在传输网中的应用[D]. 王建国.南京邮电大学 2014
[2]高速DWDM系统的导频信号研究[D]. 李世扬.电子科技大学 2013
[3]基于FPGA的多路视频与数据混合传输的光纤通信系统设计[D]. 张明珂.河南理工大学 2012
[4]远程数字视频光纤传输技术的研究[D]. 邢济达.长春理工大学 2010
[5]DWDM技术在电信干线传输网应用研究[D]. 梁睿.电子科技大学 2008
[6]基于FPGA的数字视频光纤传输系统的设计[D]. 叶红军.大连理工大学 2007
[7]高速数字视频光纤传输系统[D]. 许海东.天津大学 2007
[8]数字视频光端机发送端的设计与实现[D]. 费俊亮.天津大学 2007
[9]基于同步时分复用技术的数字光纤传输系统[D]. 李岩.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2006
本文编号：3696196
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 光纤通信系统介绍
1.1.1 光纤通信系统简介
1.1.2 光纤传输的优点
1.1.3 光纤传输的应用
1.1.4 光纤通讯的发展历程
1.2 研究背景
1.3 本文主要工作
1.4 本论文的结构安排
1.5 本章小结
第二章 光传输系统的总体架构
2.1 系统功能
2.2 系统指标
2.3 工作原理
2.3.1 阵面光传输设备组成及原理
2.3.2 方舱光传输设备组成及原理
2.4 本章小结
第三章 光传输系统的硬件设计及实现
3.1 时钟单元
3.2 数据复用单元
3.2.1 时分复用技术
3.2.2 FPGA选型
3.2.3 数据复用单元硬件设计
3.3 CWDM传输单元
3.3.1 光波分复用技术介绍
3.3.2 CWDM单元硬件设计
3.4 监控单元
3.5 电源单元
3.6 光纤滑环
3.7 本章小结
第四章 软件设计
4.1 时分复用部分软件设计
4.1.1 FPGA设计流程
4.1.2 具体设计
4.2 监控部分设计
4.2.1 I2C总线
4.2.2 RS485总线
4.2.3 SPI总线
4.3 本章小结
第五章 结构设计
5.1 外形设计
5.1.1 阵面光传输设备
5.1.2 方舱光传输设备
5.2 热仿真
5.3 结构强度仿真
5.4 本章小结
第六章 光传输系统的实现
6.1 光传输系统的实现
6.2 测试的结果
第七章 结论
7.1 本文的主要贡献
7.2 下一步工作的展望
致谢
参考文献
攻硕期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用FPGA与串行/解串行芯片HP1032/1034设计数字视频的复/分接[J]. 李泉 ,文鹰. 电子技术. 2003(02)
[2]数字阵列雷达述评[J]. 朱庆明. 雷达科学与技术. 2004(03)
[3]CWDM与DWDM技术的解析及应用[J]. 杨铸. 世界电信. 2003(12)
[4]DWDM网络生存性的研究[J]. 刘志农,毛锁方,金泓. 江苏通信技术. 2003(03)
[5]利用时分复用实现多路数据与视频复合传输的光纤通信系统[J]. 包建新,王成,曹家年. 应用科技. 2004(12)
[6]无压缩多路数字视频光纤传输系统的研制[J]. 王华,汶德胜,李相国,郑培云,李涛,张颖. 光子学报. 2005(01)
[7]一种新的多路数字信号光纤传输系统的设计与仿真[J]. 蹇清平,佘新平. 长江大学学报(自然科学版)理工卷. 2009(03)
[8]米波段数字阵列雷达的设计[J]. 胡坤娇. 雷达科学与技术. 2008(06)
[9]基于FPGA的数字光端机的设计[J]. 李亮,胡一梁,韩瑞珍. 中国有线电视. 2008(09)
[10]基于LVDS的高速数据传输系统的设计[J]. 杨翠虹,文丰,姚宗. 通信技术. 2010(09)
硕士论文
[1]DWDM技术在传输网中的应用[D]. 王建国.南京邮电大学 2014
[2]高速DWDM系统的导频信号研究[D]. 李世扬.电子科技大学 2013
[3]基于FPGA的多路视频与数据混合传输的光纤通信系统设计[D]. 张明珂.河南理工大学 2012
[4]远程数字视频光纤传输技术的研究[D]. 邢济达.长春理工大学 2010
[5]DWDM技术在电信干线传输网应用研究[D]. 梁睿.电子科技大学 2008
[6]基于FPGA的数字视频光纤传输系统的设计[D]. 叶红军.大连理工大学 2007
[7]高速数字视频光纤传输系统[D]. 许海东.天津大学 2007
[8]数字视频光端机发送端的设计与实现[D]. 费俊亮.天津大学 2007
[9]基于同步时分复用技术的数字光纤传输系统[D]. 李岩.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2006
本文编号：3696196
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