[實用新型]基于FPGA與無線通訊技術(shù)的嵌入式光時域反射儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520617151.1
• 申請日: 2015-08-14
• 公開（公告）號: CN204967820U
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃育飛
• 申請（專利權(quán)）人: 天津纖測道客科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: H04B10/071
• 分類號: H04B10/071
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于FPGA與無線通訊技術(shù)的嵌入式光時域反射儀。

背景技術(shù)

光時域反射儀（OpticalTimeDomainReflectometer，簡稱OTDR）是利用光線在光纖中傳輸時的散射和反射而制成的精密儀表，它被廣泛應(yīng)用于光纖連接的現(xiàn)場監(jiān)視和連接損耗測量評價。在光纜線路的維護、施工、搶修之中，OTDR可以比較精確地進行光纖長度、光纖傳輸衰減、接頭衰減和故障定位等方面的測量。

傳統(tǒng)的OTDR中通常將測量光路、信號采集與處理電路、顯示模塊等部件集中于一體。這種結(jié)構(gòu)的ODTR存在成本高、功能擴展差、軟件升級不便、存儲空間小等不足。此外，它們的顯示分辨率一般不高，重量、體積偏大，攜帶操作不變。有些OTDR通過串行接口（UART或USB）與PC機進行通訊，在PC機上進行測試參數(shù)設(shè)定和測試數(shù)據(jù)顯示。雖然它們的功能擴展性較好、數(shù)據(jù)存儲空間也很大，可是在現(xiàn)場測試時攜帶不方便，且成本較高。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作簡單的基于FPGA與無線通訊技術(shù)的嵌入式光時域反射儀，解決了現(xiàn)有技術(shù)中光時域反射儀成本高、功能擴展差、軟件升級不便、存儲空間小等問題。

本實用新型的技術(shù)方案是：基于FPGA與無線通訊技術(shù)的嵌入式光時域反射儀，包括FPGA控制模塊、以太網(wǎng)接口模塊、無線通訊模塊、激光器、方向耦合器、光電探測器、信號調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換模塊、光纖連接器、電源和SRAM存儲單元；所述FPGA控制模塊的以太網(wǎng)控制信號輸出輸入端口與以太網(wǎng)接口模塊的控制信號輸入輸出端口相連；所述FPGA控制模塊的無線通訊信號輸出輸入端口與無線通訊模塊的控制信號輸入輸出端口相連；所述無線通訊模塊的無線數(shù)據(jù)輸出端口以無線通訊方式與智能終端平臺的無線數(shù)據(jù)接收端口相連；所述FPGA控制模塊的激光控制信號輸出端口與激光器的控制信號輸入端口相連；所述FPGA控制模塊的存儲控制信號輸出輸入端口與SRAM存儲單元的控制信號輸入輸出端口相連；所述激光器的光脈沖信號輸出端口與方向耦合器的光信號輸入端口相連；所述方向耦合器的光信號輸出端口與光纖連接器的光信號輸入端口相連，所述方向耦合器的光信號輸出端口與光電探測器的光信號輸入端口相連；所述光纖連接器的另一端連接待測光纖；所述光電探測器的光信號輸出端口與信號調(diào)理單元的信號輸入端口相連；所述信號調(diào)理單元的信號輸出端口與A/D轉(zhuǎn)換模塊的信號輸入端口相連；所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的信號輸出端口與所述FPGA控制模塊的數(shù)字信號輸入端口相連。

進一步，所述FPGA控制模塊用于控制對所述以太網(wǎng)接口模塊、無線通訊模塊、激光器、方向耦合器、光電探測器、信號調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換模塊、光纖連接器和SRAM存儲單元的運行，并對所述以太網(wǎng)接口模塊、無線通訊模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和SRAM存儲單元輸入數(shù)據(jù)進行處理；所述以太網(wǎng)接口模塊用于數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)方式傳輸；所述無線通訊模塊用于數(shù)據(jù)的無線通訊方式傳輸；所述激光器用于產(chǎn)生一定脈沖寬度的光脈沖信號，所述脈沖寬度為5ns~2us；所述方向耦合器用于將散射和反射光定向傳輸?shù)焦怆娞綔y器中；所述光電探測器用于將光脈沖信號在光纖中傳輸時所產(chǎn)生的瑞利背向散射和菲涅爾反射的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；信號調(diào)理單元用于對所述光電探測器輸出電信號的調(diào)理，使所述電信號符合A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入標(biāo)準(zhǔn)；所述A/D轉(zhuǎn)換模塊用于將模擬電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；所述SRAM存儲單元用于儲存所述FPGA控制模塊的測試數(shù)據(jù)。

進一步，所述FPGA控制模塊包括：A/D轉(zhuǎn)換控制器，NoisII處理器，SRAM控制器，濾波器，Avalon內(nèi)部交換總線，激光器控制模塊，無線通訊控制器，以太網(wǎng)接口控制器；

所述NoisII處理器，SRAM控制器，濾波器，激光器控制模塊，無線通訊控制器和以太網(wǎng)接口控制器的數(shù)據(jù)信號傳輸端口均與Avalon內(nèi)部交換總線相連；

所述A/D轉(zhuǎn)換控制器的控制信號輸入端口即為所述FPGA控制模塊的數(shù)字信號輸入端口，所述A/D轉(zhuǎn)換控制器的控制信號輸出端口與濾波器的信號輸入端口相連；

所述SRAM控制器的控制信號輸出端口即為所述FPGA控制模塊的存儲控制信號輸出端口；

所述激光器控制模塊的控制信號輸出端口即為所述FPGA控制模塊的激光控制信號輸出端口；

所述無線通訊控制器的控制信號輸出端口即為所述FPGA控制模塊的無線通訊信號輸出端口；

所述以太網(wǎng)接口控制器的控制信號輸出端口即為所述FPGA控制模塊的以太網(wǎng)控制信號輸出端口。