基于FPGA的數(shù)字光端機(jī)的研制.pdf

1、以數(shù)字光端機(jī)為主體的監(jiān)控系統(tǒng)是森林防火工程中最重要的組成部分,也是安全防控產(chǎn)品中市場(chǎng)最大、應(yīng)用最廣的產(chǎn)品。本課題來自小精靈科技公司的森林防火遠(yuǎn)程監(jiān)控項(xiàng)目,同樣適用于高速公路機(jī)電工程、城市交通和治安監(jiān)控、城市軌道交通、發(fā)電廠、水利、油田、礦山等安全防護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)。
　　 野外森林防火系統(tǒng)的特點(diǎn)是:溫度濕度變化大,霧重,工作環(huán)境較為惡劣；電源供電制約較多等。本文按照森林防火系統(tǒng)的圖像、聲音、控制數(shù)據(jù)、聯(lián)網(wǎng)的要求,以用價(jià)格最便宜的Cyc

2、lone系列FPGA作為控制核心,用Verilog HDL編程,基于Protel99SE軟件平臺(tái)、QuartusⅡ軟件編譯環(huán)境和ModelSim仿真界面進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試,設(shè)計(jì)了整個(gè)數(shù)字光端機(jī)系統(tǒng),為實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)控提供了基礎(chǔ)條件。光端機(jī)硬件主要分為光發(fā)射機(jī)、光中繼和光接收機(jī)。光發(fā)射機(jī)采用LD或LED作為光源,對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器傳來的視頻和音頻信號(hào)用直接檢波通信系統(tǒng)的方法進(jìn)行調(diào)制,通過HDMP-1022(Tx)實(shí)現(xiàn)鎖相環(huán)原理、非壓縮多路數(shù)字視頻和

3、音頻信號(hào)時(shí)分復(fù)用技術(shù)和電/光轉(zhuǎn)換。光發(fā)射機(jī)的信號(hào)還原模塊可接收來自光接收機(jī)的控制數(shù)據(jù)。光接收機(jī)采用APD作為光檢測(cè)器,主要接收由光發(fā)射機(jī)傳送來的前端信號(hào)或數(shù)據(jù),通過HDMP-1024(Rx)實(shí)現(xiàn)解復(fù)用技術(shù)和光/電轉(zhuǎn)換,還原出模擬信號(hào)送入相應(yīng)的設(shè)備,并將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)送入光纖網(wǎng)絡(luò)。
　　 文章對(duì)方案的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的論述,主要包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論分析,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵算法,最終驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可行性和有效性。
　　 調(diào)