淺析智能光模塊設(shè)計(jì)

1、淺析智能光模塊設(shè)計(jì)李飆1任藝2本文將討論如何使光模塊實(shí)現(xiàn)智能化，以此來(lái)高效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸處理和一些參數(shù)監(jiān)控功能。光模塊是直放站的核心部件之一，其性能好壞往往決定了直放站的整體性能和穩(wěn)定性。智能光模塊的設(shè)計(jì)是基于射頻收發(fā)芯片cCl000上的無(wú)線通信，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)收發(fā)模塊的溫度、射頻輸入輸出功率供電電壓、激光偏電流以及發(fā)射和接收光功率等，功能比較完善，提高光纖直放站可控性。這些參量的測(cè)量，可以幫助管理單元找出光纖鏈路中發(fā)生故障的位置，簡(jiǎn)化維護(hù)工

2、作，提高系統(tǒng)的可靠性。一、引言隨著網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的到來(lái)，光纖通信已構(gòu)成強(qiáng)大的網(wǎng)狀信息大通道，將全世界聯(lián)系在一起，并逐步向千家萬(wàn)戶延伸。光收發(fā)模塊作為光纖接入網(wǎng)的核心器件推動(dòng)了干線光傳輸系統(tǒng)向低成本方向發(fā)展，使得光網(wǎng)絡(luò)的配置更加完備合理。由于光模塊是直放站的核心部件之一，其性能好壞往往決定了直放站的整體性能和穩(wěn)定性。光收發(fā)模塊由光電子器件、功能電路和光接口等結(jié)構(gòu)件組成，光電子器件包括發(fā)射和接收兩部分，發(fā)射部分包括LED、VcsEL、FPLD

3、、DFBLD等幾種光源；接收部分包括PIN型和APD型兩種光探測(cè)器。由于光纖直放站系統(tǒng)使用的特點(diǎn)，其安裝調(diào)試工作麻煩，維護(hù)工作開(kāi)銷(xiāo)巨大。所以，為了增加系統(tǒng)的可靠性并剛氏系統(tǒng)安裝調(diào)試的復(fù)雜性，越來(lái)越多的直放站生產(chǎn)商都要求光模塊具有智能化功能。1光纖直放站的特點(diǎn)(1)工作穩(wěn)定，覆蓋效果好。光纖直放站通過(guò)光纖傳輸信號(hào)，職業(yè)技能CAREERHORlZON不受地理環(huán)境，天氣變化或施主基站覆蓋范圍調(diào)整的影響，因此工作穩(wěn)定，覆蓋效果好(2)設(shè)計(jì)和施工

4、更為靈活(3)避免了同頻干擾，可全向覆蓋，干擾少(4)單級(jí)傳輸距離長(zhǎng)達(dá)50Km以上，擴(kuò)大覆蓋范圍；(5)可提高增益而不會(huì)自激璃俐于加大下行f言號(hào)發(fā)射功率；(6)信號(hào)傳輸不受地理?xiàng)l件限制，特別適合邊遠(yuǎn)城鎮(zhèn)或地形復(fù)雜的山區(qū)2光纖直放站的工作原理光纖直放站主要有光近端機(jī)、光纖、廣遠(yuǎn)端機(jī)(覆蓋單元)幾個(gè)部分組成。光近端機(jī)和光遠(yuǎn)端機(jī)都包括射頻單元(RF單元)和光單元。無(wú)線信號(hào)從基站中耦合出來(lái)后，進(jìn)入光近端機(jī)。通過(guò)電光轉(zhuǎn)換，電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，進(jìn)入

5、RF單元進(jìn)行放大，信號(hào)進(jìn)行放大后送入發(fā)射天線，覆蓋目標(biāo)區(qū)域。上行線路的工作原理一樣，手機(jī)發(fā)射的信號(hào)通過(guò)天線至廣遠(yuǎn)端機(jī)，再到近端機(jī)，回到基站，光纖直放站近端機(jī)的定向天線收到基站的下行信號(hào)(935MHz一960MHz)送至近端主機(jī)，放大后送到光端機(jī)內(nèi)進(jìn)行電，光轉(zhuǎn)換，發(fā)射155&13l岬波長(zhǎng)的光信號(hào)，再送到光波復(fù)用器，同原傳輸鏈路的光信號(hào)(波長(zhǎng)131斗m)合在一起經(jīng)光纜傳到遠(yuǎn)端；遠(yuǎn)端光波波分器將131斗m和155斗m波長(zhǎng)的光信號(hào)分開(kāi)后，讓15

6、5斗m波長(zhǎng)的光信號(hào)輸入光端機(jī)進(jìn)行光／電轉(zhuǎn)換，還原成下行信號(hào)(935MHz一960MHz)，再經(jīng)遠(yuǎn)端主機(jī)內(nèi)部功放放大，由全向天線發(fā)射出去送給移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)臺(tái)的上行信號(hào)(890MHz_培訓(xùn)I。應(yīng)當(dāng)本著誰(shuí)投誰(shuí)受益的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)原則，保障投資的效益性。3加快相關(guān)法律法規(guī)的制定，為農(nóng)村勞動(dòng)力培訓(xùn)J提供法律保障。目前正在審議的《就業(yè)促進(jìn)法草案》是一個(gè)良好的開(kāi)端，建議我省根據(jù)我省實(shí)際，就農(nóng)民教育、勞動(dòng)力培訓(xùn)I、就業(yè)、技術(shù)資格認(rèn)證等方面出臺(tái)符合我省省情的地方性

7、法規(guī)。4完善與培訓(xùn)帽配套的其它服務(wù)體系。應(yīng)當(dāng)建立起以政府宏觀指導(dǎo)為基礎(chǔ)，以勞動(dòng)力市場(chǎng)調(diào)節(jié)為杠桿，以教育培訓(xùn)鑒定機(jī)構(gòu)為依托，以公益性、社會(huì)性職業(yè)中介為橋梁，建立就業(yè)信息、職業(yè)培訓(xùn)I、技能鑒定、職業(yè)介紹四維—體的就業(yè)服務(wù)體系。具體要做好以下幾個(gè)方面的工作：一是建立信息發(fā)布平臺(tái)，對(duì)勞動(dòng)力市場(chǎng)需求信息定期發(fā)布，為培訓(xùn)J機(jī)構(gòu)和勞動(dòng)力個(gè)人提供用工信息，使培訓(xùn)厘有針對(duì)性。二是加強(qiáng)對(duì)就業(yè)中介機(jī)構(gòu)的管理力度，使中介機(jī)構(gòu)真正為勞動(dòng)力服務(wù)。三是加強(qiáng)技能資格證

8、書(shū)的認(rèn)證管理。四是加大社會(huì)保障的覆蓋面和保障力度，將農(nóng)村帶動(dòng)力納入社餳體系，免除農(nóng)民就業(yè)的后廄定憂。五是加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)移勞動(dòng)力的跟蹤服務(wù)。培訓(xùn)不是一勞永逸的，要強(qiáng)化跟蹤。細(xì)心服務(wù)，保證農(nóng)村勞動(dòng)力素質(zhì)的持續(xù)提高，保證農(nóng)民穩(wěn)定增收。5培訓(xùn)I要突出地方特色。這里主要是指注重勞務(wù)品牌，在競(jìng)爭(zhēng)激勵(lì)的勞動(dòng)力市場(chǎng)上，打造有地方特色的勞務(wù)輸出品牌對(duì)于勞動(dòng)力的就業(yè)尤為重要。同時(shí)，做好宣傳工作，廣泛宣傳地方勞務(wù)品牌，擴(kuò)大知名度，制造名牌效應(yīng)。在加強(qiáng)勞務(wù)品牌培育的

9、同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)重視勞務(wù)輸出品牌的培育。6努力將農(nóng)村勞動(dòng)力的技能培訓(xùn)工作納入本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總體規(guī)劃，使農(nóng)村勞動(dòng)力的培訓(xùn)匣好地為我省經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。7鼓勵(lì)外出務(wù)工者返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)，充分發(fā)揮能人優(yōu)勢(shì)，提高農(nóng)民就業(yè)率，增加農(nóng)民收入，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)j齊發(fā)展。8以市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)代替政府推動(dòng)，建立統(tǒng)一和諧的培訓(xùn)l市場(chǎng)。在培訓(xùn)I中應(yīng)當(dāng)以市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)代替政府推動(dòng)，使農(nóng)村勞動(dòng)力的培訓(xùn)l真正納入市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的軌道。目前我省乃至我國(guó)的農(nóng)村勞動(dòng)力培訓(xùn)l主要是政府推動(dòng)型的，由政府出資、組織、

10、管理，大包大攬，投入了大量的人力、物力、財(cái)力。從長(zhǎng)期來(lái)看，對(duì)農(nóng)村勞動(dòng)力的培訓(xùn)J還需要以政府為主導(dǎo)，政府今后還要加大對(duì)這一工作的支持和投入力度。但僅靠政府的推動(dòng)不僅使農(nóng)村勞動(dòng)力技能培訓(xùn)I缺乏持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力，而且有可能偏離經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際要求。因此，在發(fā)展農(nóng)村勞動(dòng)力技能培訓(xùn)I中，在政府主導(dǎo)和做好宏觀管理工作的基礎(chǔ)上，改變目前農(nóng)村勞動(dòng)力培訓(xùn)I中政出多門(mén)，多頭管理的現(xiàn)象，由政府主導(dǎo)，合理配置有限的培訓(xùn)l資源，建立統(tǒng)一和諧的培訓(xùn)市場(chǎng)，引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，

11、使培訓(xùn)I工作真正依靠市場(chǎng)機(jī)制，科學(xué)配置培訓(xùn)資源，提高培訓(xùn)效率和效果，培養(yǎng)出市場(chǎng)真正需要的技術(shù)人才。同時(shí)應(yīng)當(dāng)提高就業(yè)門(mén)檻，不具有一定的技能水平不能轉(zhuǎn)移到非農(nóng)崗位上去，讓農(nóng)村勞動(dòng)力充分意識(shí)到進(jìn)行技能培訓(xùn)I的重要性。將培訓(xùn)I由政府推動(dòng)變?yōu)閯趧?dòng)力自身的意愿驅(qū)動(dòng)，以擴(kuò)大培訓(xùn)l的覆蓋面。(作者單位：中共河南省委黨校l■職業(yè)技能CAREERHoRIZON淺析四位一體的當(dāng)代設(shè)計(jì)張力克當(dāng)代設(shè)計(jì)是一個(gè)比較寬泛的概念，它包括了當(dāng)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、商業(yè)

12、設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)，是現(xiàn)代設(shè)計(jì)在當(dāng)代社會(huì)的發(fā)展階段。進(jìn)入21世紀(jì)之后，我國(guó)在政治、經(jīng)濟(jì)、文化、科技等各個(gè)領(lǐng)域都以全新的姿態(tài)不斷地向前發(fā)展，人們的生活水平也在不斷地提高。為了適應(yīng)這一新的形勢(shì)變化，與社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化建設(shè)和人們生活密切相關(guān)的當(dāng)代設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)理念的把握上應(yīng)該更加全面科學(xué)，在設(shè)計(jì)追求上應(yīng)該有更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。筆者認(rèn)為，當(dāng)代設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)出以人本精神為指導(dǎo)、以功能性要求為前提、藝術(shù)與科學(xué)技術(shù)相統(tǒng)一的四位一體的新的設(shè)計(jì)理念。只有這樣，當(dāng)代

13、設(shè)計(jì)才能夠更好地服務(wù)于社會(huì)和大眾。一、以人為本的指導(dǎo)思想以人為本，是當(dāng)代設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。這一現(xiàn)代設(shè)計(jì)的哲學(xué)基礎(chǔ)和思想原則在當(dāng)代社會(huì)日益深入人心，它不僅是設(shè)計(jì)界和設(shè)計(jì)理論界所熱衷的論題，而且已成為一句響亮的口號(hào)為大眾所熟悉。設(shè)計(jì)以人為本是。人為衡量萬(wàn)物之標(biāo)準(zhǔn)。的人本主義思想原則在設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)，它充分肯定人和人的主導(dǎo)作用，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)為人而存在，設(shè)計(jì)因人的需要而顯現(xiàn)其自身價(jià)值。作為現(xiàn)代設(shè)計(jì)的重要思想原則。。以人為本”將現(xiàn)代設(shè)計(jì)導(dǎo)人了面向社會(huì)

14、大眾的正確方向，其思想內(nèi)涵又隨著時(shí)代的發(fā)展不斷地豐富和完善。20世紀(jì)初，德國(guó)工業(yè)同盟就率先提出。設(shè)計(jì)的目的是人不是物’的觀念，強(qiáng)調(diào)要利用機(jī)器生產(chǎn)方式為大眾設(shè)計(jì)高質(zhì)量的實(shí)用品，從而體現(xiàn)了現(xiàn)代設(shè)計(jì)區(qū)別于傳統(tǒng)手工藝設(shè)計(jì)的兩個(gè)本質(zhì)特征——機(jī)械化批量生產(chǎn)方式和為社會(huì)公眾服務(wù)的設(shè)計(jì)方向。此后，包豪斯也提出。設(shè)計(jì)的目的是人而不915MHz)逆向送到基站，這樣就完成了基站與移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)聯(lián)系，建立通話。光纖直放站通過(guò)近端機(jī)將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)傳送到遠(yuǎn)端

15、機(jī)，再由遠(yuǎn)端村1；|哿光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樯漕l信號(hào)發(fā)射到覆蓋區(qū)。它通過(guò)光纖傳輸和射頻覆蓋相結(jié)合的方式雙向放大基站上、下行鏈路信號(hào)，有效擴(kuò)展基站覆蓋范圍，提供靈活的室外覆蓋解決方案，提高話音質(zhì)量，改善通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果。三、光纖直放站硬件設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)是基于射頻收發(fā)芯片ccl000上的無(wú)線通信，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)收發(fā)模塊的溫度、射頻輸入輸出功率供電電壓、激光偏置電流以及發(fā)射和接收光功率等，功能比較完善，提高光纖直放站可控性。CClooO是根據(jù)Chipcon公司

16、的SmanRF技術(shù)，在O35斗mcMos工藝下制造的一種理想的超高頻單片收發(fā)通信芯片。它的工作頻帶在315、868及915MHz的IsM方面(工業(yè)，科學(xué)與醫(yī)療)和sDR(短距離通信)方面，可在300一1000MHZ范圍內(nèi)通過(guò)編程工作。其主要工作參數(shù)能通過(guò)串行總線接口編程改變，這樣使Cclooo使用更方便更靈活，cclooo可通過(guò)簡(jiǎn)單的三線串行接口(PDAllA、PCLK和PALE)進(jìn)行編程，能夠與多種單片機(jī)直接兼容連接。此設(shè)計(jì)采用射頻收

17、發(fā)芯片ccl000作為數(shù)傳芯片，通過(guò)光纖進(jìn)行傳輸。因?yàn)楣饫w傳輸受外界影響小，傳輸距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于無(wú)線傳輸距離。此設(shè)計(jì)需要單片機(jī)，因?yàn)閱纹瑱C(jī)具有AD采集功能，而各項(xiàng)參數(shù)監(jiān)控都是通過(guò)AD轉(zhuǎn)換采集得到的，如光收發(fā)功率等，都是通過(guò)電壓與功率的線性關(guān)系而采集得出的。另外，由于設(shè)計(jì)需要監(jiān)測(cè)模塊的實(shí)時(shí)溫度，需加一個(gè)熱敏電阻，根據(jù)電壓與溫度值的關(guān)系曲線圖，通過(guò)熱敏電阻的電壓值變化而采集出溫度值的變化情況。設(shè)計(jì)中選用精度為lo位的單片機(jī)最大采集電壓可達(dá)33v

18、。監(jiān)控電路是光模塊實(shí)現(xiàn)智能的核心部分，采用RS485接口可以實(shí)現(xiàn)電對(duì)多點(diǎn)的通信，滿足直放站要求一拖多譯碼和同步工作。因?yàn)樵谕骄幋a方式中，曼徹斯特編碼不需要鎖定平均值濾波器，使用起來(lái)較為方便，設(shè)計(jì)中要求Ccl000的接收本振頻率是433766MHz，發(fā)射中心頻率為433916MHz(連發(fā)。1。)，433948MHz(連發(fā)。O”)，采用110592MHz的晶振。通過(guò)對(duì)配置寄存器的頻率字編程設(shè)置。該軟件提供輸入／輸出匹配電路和vcO電感所需

19、的元件參數(shù)值。2黔K通信。通過(guò)數(shù)據(jù)由近端機(jī)發(fā)出，采用曼徹斯特編碼同步模式進(jìn)行數(shù)據(jù)的同步接收和發(fā)送。在發(fā)射模式下，PCLK提供時(shí)鐘信號(hào)，DIo用于數(shù)據(jù)輸入。數(shù)據(jù)用曼徹斯特編碼在RF口上調(diào)制，譯碼由CCl000完成，在接收模式下，cCl000達(dá)到同步并在PLCK提供接收數(shù)據(jù)時(shí)鐘，在D10上提供數(shù)據(jù)。3數(shù)據(jù)監(jiān)控。所有需要監(jiān)控的數(shù)據(jù)都是通過(guò)單片機(jī)的AD采集來(lái)實(shí)現(xiàn)的，將所要監(jiān)控的模擬量通過(guò)數(shù)字量得到。顯示在設(shè)計(jì)中的是模擬量與電壓的曲線關(guān)系，電壓值

20、的改變引起所需要的模擬量的改變。所有的監(jiān)控都是通過(guò)上位機(jī)界面來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)模塊在工作中時(shí)，如果發(fā)生對(duì)應(yīng)的相關(guān)量的改變，就會(huì)出現(xiàn)不同的界面，以此來(lái)達(dá)到監(jiān)控的目的，同時(shí)也方便使用和維護(hù)模塊。五、結(jié)束語(yǔ)該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)模塊的遠(yuǎn)程光纖通信，同時(shí)也可以用具有20dB光衰的光纖進(jìn)行無(wú)誤碼通信。由于數(shù)據(jù)傳輸為中斷方式且選用曼徹斯特編碼，其傳輸誤碼率可以小于01％，保證了直放站的可靠性。通過(guò)此模塊的設(shè)計(jì)，筆者遇到了一些問(wèn)題。在調(diào)試過(guò)程中，發(fā)送和接送數(shù)據(jù)發(fā)生了沖