基于FPGA的ROADM電壓控制模塊研究.pdf

1、基于FPGA的ROADM電壓控制模塊研究AResearchontheVoltageControlModuleforRoADMBasedonFPGA學(xué)科專(zhuān)業(yè)：通信與信息系統(tǒng)研究生：武天真指導(dǎo)教N(yùn)金杰教授天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院二零一零年六月一夸一苓牛八月中文摘要lIIIIIIir111111IIIIuIY1925323現(xiàn)行的DWDM系統(tǒng)向全光網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過(guò)程中，具有動(dòng)態(tài)配置能力的RoADM是不可或缺的關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)器件。如何提高其調(diào)諧速度以適應(yīng)高

2、速的光網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸是當(dāng)前研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。新型電光調(diào)諧型ROADM通過(guò)超高速調(diào)節(jié)其偏振轉(zhuǎn)換單元與波長(zhǎng)調(diào)諧單元的電極電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)特定波長(zhǎng)的上下載，調(diào)諧速度達(dá)到了納秒量級(jí)。本論文采用FPGA芯片作為核心器件，為新型電光調(diào)諧型ROADM設(shè)計(jì)了專(zhuān)用高速電壓控制模塊。模塊設(shè)計(jì)分為低壓多路輸出和高壓輸出兩部分。論文中對(duì)模塊各部分的方案設(shè)計(jì)、元器件選型及論證、電路設(shè)計(jì)、控制程序編寫(xiě)等進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并對(duì)模塊各部分進(jìn)行了仿真與測(cè)試，驗(yàn)證了ROADM電壓控

3、制模塊設(shè)計(jì)的正確性和可行性。對(duì)于低壓多路輸出模塊本論文以FPGA作為控制處理器，通過(guò)UART接口接受上位機(jī)控制信號(hào)，動(dòng)態(tài)輸出預(yù)存儲(chǔ)在芯片內(nèi)部定制RAM中的數(shù)據(jù)，并由25路雙通道超高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換獲得50路輸出范圍士SV、步進(jìn)精度為004V的穩(wěn)壓信號(hào)，響應(yīng)速度保持在納秒量級(jí)。對(duì)于高壓輸出電路部分采用帶有反饋電路的反激式脈沖升壓電路獲得連續(xù)可調(diào)輸出范圍0300V的高壓穩(wěn)壓信號(hào)，響應(yīng)速度保持在毫秒量級(jí)。實(shí)驗(yàn)證明上述兩種電壓模塊能夠滿(mǎn)足新型R