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光纤通信相关专升本论文范文 与K接口在光纤通信中的应用方面论文范文素材

主题:光纤通信论文写作 时间:2024-03-29

K接口在光纤通信中的应用,该文是有关光纤通信论文范例与光纤通信和接口和K接口类学年毕业论文范文.

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【摘 要】 在互联网无线通信系统中,超短波/短波电台和多频段电台对外提供非标准的K 接口供用户数据接入使用;传统的K 接口数据接入传输系统采用双绞线作为传输介质,现需要需要将K 接口数据承载到光纤中进行传输并与其他常用业务进行集成,以提高业务传输效率.

【关键词】 MT9172 K 接口 二差分相

引言:K 接口是一种单路有线数字接口,具有16kb/s、32kb/s、64kb/s、128kb/s 等多种工作速率,传输过程使用平衡线对以基带全双工方式传输,信号调制方式采用二相差分编码.K 接口具有接入方式灵活、抗干扰能力强、业务功能多和维护使用便捷等优点.同时,为实现语音和IP 业务数据以无线的方式接入互联网,需要设计K 接口通信单元与各类电台进行数据交互,也为了提高传输距离和维护效率,需设计将K 接口信息承载到光纤中进行通信.

一、研究背景

传统的K 接口业务大多承载到RJ45 接口上,其采用双绞线作为介质进行传输,受此影响,在有些情况或环境中用k 接口传输设备,不能用实线接入比如要求屏蔽、要求电磁防护等级高的场所;而尤其两个k 口设备间距离远,存在传输速率下降或不能联通的问题,此时用户终端和系统主机之间的通信距离超过设计保障范围,不能满足需要,研究设计将K 接口业务承载到光纤中进行传输是非常有必要的.

二、研究方法

1、FPGA 原理.FPGA 芯片主要由7 部分完成,分别为:可编程输入输出单元(IOB)、基本可编程逻辑单元、完整的时钟管理、嵌入块式RAM、丰富的布线资源、内嵌的底层功能单元和内嵌专用硬件模块.本方案FPGA 采用Spartan-3A 系列的XC3S700A,其具有成本低、可靠性高、逻辑资源丰富的特点.其基本属性为700K 逻辑门,1472 个CLBs,5888 个Slices,92Kb 分布式RAM,360kB 集成RAM,8 个DC-Ms,能够为为高容量、成本敏感类应用提供超低成本、高性能的逻辑解决方案.

2、MT9172 芯片原理.K 接口的物理层处理采用了数字网络接口芯片MT9172(简称DNIC),该芯片采用自适应回波抵消技术,可在单对线路上实现全双工数字传输,传输速率可选为80kbit/s 或160kbit/s,普通的双绞线传输距离可达4km,与ISDN 的2B+D 数据格式相兼容.其内部,具有帧同步析取和时钟析取能力,可为外部电路提供时钟.MT9172具有多种操作模式,可通过引脚MSO-2 选择,两种主要操作模式为MOD(模式)和DN(数字网络)模式.MOD模式速率可选为80/160kbit.在DN 模式时,线路按照ISDN(综合业务数字网)格式传输B、D 通道数据,速率可选为80/160kbit.DN 模式时,CD 口和DV 口为标准的串行总线接口(ST-BUS),并且,在MOD 模式,CD 口和DV 口以80kbit/s 或160kbit/s 的速率串行数据.其他模式包括:主、从、单口、双口模式,主从模式时,时间基准和帧同步信号由外部提供或从线路提取.双口模式时,CD 口和DV 口都活动,单口模式时,CD 口不活动,所有信息通过DV 口传输.对于线路上两个DNIC,必须分别设置为主、从,MOD模式下只有双口模式.本设计中MT9172 工作在模式1,为模式(MOD)、主模式.其他配置采用默认模式2 配置,此时,DNIC 速率配置为160kbit/s,预扰码器、诊断寄存器复位等功能全部不使能.其中,时钟锁相环路的时钟改用了8.092MHz,K 口实际工作于128Kbit/s.系统端DV 口及相应的时钟接入FPGA,透明数据经FPGA 处理后分为数据和语音,经过FPGA 内部缓存,时隙再分配后由TDM 口发送出去.

三、逻辑设计

本设计方案中FPGA 与MT9172 之间通过DV 接口进行全双工串行数据收发,该接口的数据收发分别同步于发送时钟和接收时钟,发送时钟和接收时钟由MT9172 提供,都为128KBPS.FPGA 需要根据K 接口协议完成与短波电台/超短波电台K 口间的链路同步、环路信令交互、对透明数据按时隙接收、缓存、发送的工作,设计在ISE 14 环境下,采用VHDL 语言编程实现.本方案FPGA 逻辑功能主要包括:1)实现链路帧同步,分为同步码的发送和接收;2)实现链路帧数据的交织/解交织;3)实现环路信令沟通,并上报连接状态;4)实现TDM 接口的数据收发、时钟生成.

本设计中FPGA 逻辑设计关键点为链路同步检测、环路信令沟通和TDM 数据收发.链路同步检测中关键设计包括数据接收寄存器、计数器、同步检测模块;环路信令沟通关键设计包括环路信令寄存器、状态转换模块、数据FIFO.

结论:本方案设计将K 接口业务承载到光纤之中进行通信,既保留了K 接口原有的接入方式灵活、抗干扰能力强、业务功能多和维护使用便捷等优点,又大大延长了传统K 接口在双绞线中传输的通信距离,并提高了抗干扰性,方便用户进行大范围的使用,符合业务IP 化的发展趋势.

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