基于FPGA的OTDR高速、連續(xù)數(shù)據(jù)采集技術(shù)研究.pdf

1、本文主要是對(duì)基于FPGA的OTDR高速、連續(xù)數(shù)據(jù)采集技術(shù)進(jìn)行研究。高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)和高速信號(hào)處理技術(shù)，有助于提高系統(tǒng)的信噪比、穩(wěn)定性、減少碼間的干擾性，從而提高系統(tǒng)的性能指標(biāo)。
　　在OTDR系統(tǒng)中，為了提高空間分辨率，而這取決于信號(hào)采集電路的速率。由于OTDR系統(tǒng)中的后向瑞利散射信號(hào)非常微弱，需要高精度的A/D轉(zhuǎn)換，同時(shí)，為了提高系統(tǒng)的信噪比，必須對(duì)提取信號(hào)進(jìn)行濾波和多次累加平均運(yùn)算，這進(jìn)一步增加了信號(hào)處理難度。
　　由于

2、FPGA內(nèi)部大量的硬線MAC在全流水模式下可高速運(yùn)行，通過(guò)硬件處理信號(hào)，（比如：求和平均值、數(shù)字濾波等），可以達(dá)到相當(dāng)高的處理速率。本論文采用Altera公司提供CycloneII系列FPGA的EP2C70F896CN作為核心處理芯片，充分利用FPGA內(nèi)部邏輯單元，設(shè)計(jì)各種功能模塊、同時(shí)采用ADI公司生產(chǎn)的AD9226芯片實(shí)現(xiàn)高速A/D轉(zhuǎn)換，并對(duì)光電探測(cè)前置放大電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)OTDR信號(hào)進(jìn)行高速、連續(xù)數(shù)據(jù)采集和處理電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3、>　　本論文主要的研究?jī)?nèi)容為：首先，分析了OTDR光時(shí)域反射計(jì)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀；其次，在介紹了OTDR工作原理和性能指標(biāo)的基礎(chǔ)上，分析提高OTDR空間分辨率和動(dòng)態(tài)范圍的方法；然后，針對(duì)OTDR信號(hào)信噪比低的特點(diǎn)，對(duì)信號(hào)處理電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了微弱信號(hào)的放大、濾波、采集、存儲(chǔ)、及發(fā)送；最后，利用FPGA實(shí)現(xiàn)了整個(gè)信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)，基于AD9226芯片、USB接口芯片ISP1362來(lái)完成了FPGA與主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送與通信。
　　本