面向机场跑道状态检测的光纤数据传输系统研究

发布时间：2017-06-19 18:06

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【摘要】：机场跑道的安全是保障飞机起落的重中之重,目前世界各国都积极展开了对机场跑道异物检测系统的研发。我国目前的研究正在起步阶段,因此从保障数据传输的角度出发,研究一套机场跑道状态检测数据传输系统具有实用价值。光纤通信系统的带宽高、抗干扰能力强、损耗低,因此本文根据机场跑道状态监测系统的通信需求,利用光时分复用(OTDM)技术研究了一种光纤数据通信方案。首先通过改进铁路区间光纤通信系统的光路结构,设计了本文的光路结构,并依据时分复用的原理设计了系统数据的基本帧结构。本设计与一般光时分复用的区别在于系统将数据先在电域中做时序控制,再通过电光转换后在光路中复用,最后通过光路传输。数据的解复用在电路中进行。然后设计了四个基本功能模块：同步时钟恢复模块,用来检测输入数据携带的同步码元,进而恢复出系统的基准时钟；数据复用模块,通过计数得到帧计数与位计数,从而定位数据需要分配的时隙,同时在不同时隙间增加保护间隔,并将数据发送；解复用模块同样利用计数模块定位每一时隙的数据,再用并串转换模块将每一时隙数据分别输出；协议处理模块将主控端与终端之间的协议交互处理,使各个终端与主控端数据的时序同步。最后依据四个基本模块的工作原理,完成了主控端核心模块和终端核心模块的设计。搭建了主控端和PC为主体的监控端,并通过终端采集视频数据进行了实验,验证了系统方案的可行性。
【关键词】：机场跑道区间通信 光时分复用 同步时钟提取 CPLD设计
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V351.11;TN929.11
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-14
• 1.1 机场跑道异物检测问题概述11
• 1.2 国内外发展现状11-13
• 1.3 本文的研究内容和结构13-14
• 第2章 机场跑道状态检测数据传输系统光路设计14-20
• 2.1 时分复用原理14-17
• 2.1.1 系统基本帧结构15
• 2.1.2 系统OTDM原理15-17
• 2.2 系统光路结构及功能17-18
• 2.3 光功率均衡18-19
• 本章小结19-20
• 第3章 数据传输系统核心模块20-41
• 3.1 同步时钟恢复模块20-25
• 3.1.1 基本方案设计22
• 3.1.2 同步码检测模块22-24
• 3.1.3 同步码检测结果分析24-25
• 3.2 复用模块设计25-33
• 3.2.1 计数模块26-28
• 3.2.2 数据锁存模块28-29
• 3.2.3 数据发送模块29-30
• 3.2.4 系统帧结构优化30-32
• 3.2.5 复用电路综合设计32-33
• 3.3 解复用模块设计33-36
• 3.3.1 数据提取模块33-34
• 3.3.2 并串转换模块34-35
• 3.3.3 解复用电路综合设计35-36
• 3.4 协议处理模块设计36-38
• 3.5 系统码率设计38-40
• 本章小结40-41
• 第4章 数据传输系统功能模块综合设计41-52
• 4.1 主控端模块设计41-43
• 4.2 终端模块设计43-45
• 4.3 系统综合测试45-51
• 4.3.1 时钟同步测试46-47
• 4.3.2 协议复用测试47
• 4.3.3 数据复用测试47-48
• 4.3.4 数据解复用测试48
• 4.3.5 数据码率测试48-51
• 本章小结51-52
• 结论52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-57
• 攻读硕士学位期间发表的论文57

【参考文献】

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2 樊曼R

本文编号：463309