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

1、本文主要是對基于FPGA的OTDR高速、連續(xù)數(shù)據(jù)采集技術(shù)進行研究。高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)和高速信號處理技術(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。
　　在OTDR系統(tǒng)中，為了提高空間分辨率，而這取決于信號采集電路的速率。由于OTDR系統(tǒng)中的后向瑞利散射信號非常微弱，需要高精度的A/D轉(zhuǎn)換，同時，為了提高系統(tǒng)的信噪比，必須對提取信號進行濾波和多次累加平均運算，這進一步增加了信號處理難度。
　　由于

2、FPGA內(nèi)部大量的硬線MAC在全流水模式下可高速運行，通過硬件處理信號，（比如：求和平均值、數(shù)字濾波等），可以達到相當高的處理速率。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)計各種功能模塊、同時采用ADI公司生產(chǎn)的AD9226芯片實現(xiàn)高速A/D轉(zhuǎn)換，并對光電探測前置放大電路進行設(shè)計，對OTDR信號進行高速、連續(xù)數(shù)據(jù)采集和處理電路進行設(shè)計。

3、>　　本論文主要的研究內(nèi)容為：首先，分析了OTDR光時域反射計的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀；其次，在介紹了OTDR工作原理和性能指標的基礎(chǔ)上，分析提高OTDR空間分辨率和動態(tài)范圍的方法；然后，針對OTDR信號信噪比低的特點，對信號處理電路進行了設(shè)計，實現(xiàn)了微弱信號的放大、濾波、采集、存儲、及發(fā)送；最后，利用FPGA實現(xiàn)了整個信號處理電路設(shè)計，基于AD9226芯片、USB接口芯片ISP1362來完成了FPGA與主機之間的數(shù)據(jù)傳送與通信。
　　本