G.fast线路仿真仪的研究

发布时间：2017-10-25 16:25

  本文关键词：G.fast线路仿真仪的研究

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【摘要】：随着“宽带中国”战略的提出和“互联网+”概念的兴起,网络业务快速增长。传统的铜线接入技术只能实现百兆速率接入,无法满足日益增长的带宽需求。铜线接入要想达到1 Gbps的接入速率,必须提出新的技术。G.fast技术正是肩负着这个使命,它将为“宽带中国”的推进以及“互联网+”的发展带去新的动力。G.fast将信号频谱拓展至106 MHz,而百兆赫兹的线路仿真仪仍是业界空白。本文以此为出发点,旨在研发一台能够模拟G.fast纸介线缆特性的线路仿真仪。本文基于传输线理论,对线缆的插入损耗特性、串扰特性以及特性阻抗进行了分析。同时本文结合现有的理论模型以及电路模型,采用经典的RLCG电路模型模拟线缆的插入损耗,采用电容耦合方式模拟线对间的串扰,并利用耦合电容的大小区分不同强度的串扰。基于电路模型的仿真,设计实现了48路仿真板。该仿真板主要由插损串扰模块、CPU系统模块、电源模块、时钟模块以及线路切换控制模块组成。插损串扰模块能够对48路插入损耗与串扰进行模拟。CPU系统模块实现了仿真板与外界以及内部各模块间通信功能。电源模块为整板提供电源。时钟模块为CPU以及调试网口的物理层芯片提供时钟信号。线路切换控制模块完成插损串扰的接入切换。线路仿真仪整机采用“背板+接口板+仿真板+主控板”的框式结构,主控板CPU系统向各仿真板CPU系统下发控制指令,仿真板CPU系统控制板中继电器执行相应动作,由此实现不同线缆仿真长度的动态切换。本文完成了100 m和200 m两种仿真长度的线缆插入损耗及串扰特性的硬件电路设计,验证了搭建RLCG电路模拟线缆插入损耗以及采用电容耦合方式模拟线缆串扰的可行性。该G.fast线路仿真仪能够实现五种线路长度动态切换。传统的线路仿真仪仿真频率为30 MHz,本文设计的线路仿真仪将仿真频率提升至了106 MHz。该仪器已被公司装备部采用,用于研发测试。
【关键词】：G.fast 线路仿真仪 插入损耗 串扰
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN915.6;TN811
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 研究的背景及目的意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-14
• 1.2.1 线缆理论模型研究现状9-12
• 1.2.2 线路仿真仪研究现状12-14
• 1.3 主要研究内容14-15
• 第2章 线缆特性分析15-25
• 2.1 引言15
• 2.2 插入损耗特性15-20
• 2.3 串扰特性20-23
• 2.4 特性阻抗23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第3章 线路仿真仪系统设计25-50
• 3.1 引言25
• 3.2 系统需求分析与系统设计25-28
• 3.2.1 系统需求分析25-26
• 3.2.2 系统总体设计26-28
• 3.3 仿真板电路设计28-43
• 3.3.1 仿真板总体设计28-29
• 3.3.2 插损串扰模块29-35
• 3.3.3 CPU系统模块35-36
• 3.3.4 电源模块36-40
• 3.3.5 时钟模块40-41
• 3.3.6 线路切换控制模块41-43
• 3.4 背板电路设计43-47
• 3.4.1 连接器选型44-45
• 3.4.2 槽位信号接口设计45-47
• 3.5 接口板电路设计47-49
• 3.6 本章小结49-50
• 第4章 线路仿真仪系统验证50-60
• 4.1 引言50
• 4.2 插入损耗性能验证及结果分析50-54
• 4.2.1 验证环境50-52
• 4.2.2 结果分析52-54
• 4.3 串扰性能验证及结果分析54-57
• 4.3.1 验证环境54-55
• 4.3.2 结果分析55-57
• 4.4 激活性能验证57-59
• 4.5 本章小结59-60
• 结论60-61
• 参考文献61-65
• 致谢65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 李茂勇;吕小鹏;戴礼森;;超宽带铜线接入技术Vectoring与G.fast[J];现代电信科技;2014年05期

2 郑铭旭;;光纤到户(FTTH)建设目前存在的难题和未来发展的思路[J];中国新通信;2013年23期

3 黄书伟 ,赵丹玲;PCB设计的阻抗控制和阻抗匹配[J];电子质量;2005年04期

4 孙航;高速电路设计的信号完整性分析[J];今日电子;2003年05期

5 汪其龙;IEC 61076和IEC 60512标准动态[J];机电元件;2000年03期

6 ;Telebyte推出有线线路模拟器[J];电子设计技术;1996年12期

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本文编号：1094556