HFC反向通道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電視逐漸成為廣播電視的主導(dǎo)。利用有線電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向系統(tǒng)改造，可以組成混合光纖同軸電纜網(wǎng)(HFC)，通過HFC網(wǎng)絡(luò)，用戶可以收看數(shù)字電視，進(jìn)行VOD視頻點(diǎn)播和寬帶上網(wǎng)，這是一種發(fā)展前景廣闊的通信技術(shù)。HFC網(wǎng)是一種新型的寬帶網(wǎng)絡(luò)，使用光纖連接到服務(wù)區(qū)，而在進(jìn)入用戶的“最后1公里”采用同軸電纜，它是一種雙向的傳輸信道。
　　 HFC雙向通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，最影響其網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量的是上行反向通道的噪聲干擾，雖

2、然可以通過各種方法抑制噪聲，但對(duì)于某些突發(fā)性噪聲，例如線路故障或用戶端設(shè)備故障，以及各種家用電器產(chǎn)生的突發(fā)性噪聲，目前并沒有很好的抑制方法。這些噪聲經(jīng)上行信道上傳后，與其他用戶信號(hào)混疊，可能進(jìn)入終端站、分前端以及總前端，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量造成影響，嚴(yán)重時(shí)甚至造成整個(gè)HFC網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。
　　 本文針對(duì)HFC網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，主要研究和設(shè)計(jì)了一種HFC反向通道信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于監(jiān)測(cè)和分析HFC網(wǎng)絡(luò)中上行反向通道的信號(hào)性能和指標(biāo)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

3、是由一個(gè)主控制器(PC服務(wù)器)和數(shù)據(jù)監(jiān)控設(shè)備通信網(wǎng)關(guān)(管理服務(wù)器)以及多達(dá)16個(gè)測(cè)量模塊的控制儀器構(gòu)成的，主要用于HFC網(wǎng)絡(luò)反向通道數(shù)據(jù)的采集、分析以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。HFC網(wǎng)絡(luò)反向通道信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的采樣速度很快而且數(shù)據(jù)量很大，無(wú)法用電腦直接存儲(chǔ)和傳輸，這就需要有高速的數(shù)據(jù)采集裝置和高效的數(shù)據(jù)處理算法對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。因此，課題在算法上采用高速12位A/D將采樣信號(hào)數(shù)據(jù)傳送給現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)，F(xiàn)PGA進(jìn)行先入先出(

4、FIFO)存取、濾波、加窗和快速傅立葉變換(FFT)等算法分析并處理采樣數(shù)據(jù)，解決監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和處理的問題，再將處理后的數(shù)據(jù)傳回下位機(jī)主控制芯片DSP，DSP對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行最后的細(xì)化整理后通過PCI接口發(fā)送給電腦并存盤。完成上述處理一場(chǎng)251×16bit(HFC反向通道信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的界面一場(chǎng)顯示251個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)用16bit二進(jìn)制數(shù)表示)數(shù)據(jù)的時(shí)間只有1ms，比現(xiàn)階段最先進(jìn)的美國(guó)同類產(chǎn)品數(shù)據(jù)處理速度提高了300～400倍。同時(shí)，在硬件方