多速率誤碼和光功率集成檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā)
發(fā)布時間:2021-03-04 03:18
針對國內(nèi)市場上光模塊檢測設備檢測速率較低、檢測功能單一的現(xiàn)狀,設計了一種集成多速率光模塊誤碼和光功率的檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用四通道并行收發(fā)模式,提供SFP+、QSFP28兩種光模塊接口,支持10G/25G/40G/100G光模塊誤碼檢測和光功率測量,支持光模塊的業(yè)務信息實時監(jiān)測和上報顯示,適用于IEEE802.3標準和ITU(OTU2/OTU4)標準。實際測試結(jié)果表明,該系統(tǒng)測試性能準確、可靠,具有較好的實時性和通用性。
【文章來源】:儀表技術與傳感器. 2020,(01)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
多速率誤碼和光功率集成檢測系統(tǒng)設計框圖
該系統(tǒng)誤碼檢測單通道原理框圖如圖2所示。在光信號接收端和發(fā)送端,均有Serdes(串行器-解串行器)進行處理,Serdes內(nèi)部集成了均衡功能、加重功能、CDR功能和串并轉(zhuǎn)換功能等,可以對系統(tǒng)傳輸?shù)母咚傩盘栠M行持續(xù)優(yōu)化,降低信號在傳輸中的損耗,有效降低系統(tǒng)誤碼率。如圖2所示,在誤碼檢測系統(tǒng)的接收端,光模塊發(fā)送出的光信號,送入Serdes Rx進行處理,在Serdes Rx中光信號首先經(jīng)過去抖動處理,改善經(jīng)信道傳輸后的高頻信號分量,接下來利用CDR功能從接收數(shù)據(jù)的邊沿信息中提取同步參考時鐘信號(Rxclk),用來恢復原數(shù)據(jù)序列,并將恢復的數(shù)據(jù)序列進行串并轉(zhuǎn)換處理[7]。在Rxclk同步參考時鐘的作用下,搜索恢復的數(shù)據(jù)序列與本地PRBS數(shù)據(jù)序列同步對齊碼的位置,經(jīng)過多次在同一位置找到對齊碼后,捕獲同步信號,對數(shù)據(jù)序列進行鎖定,開始PRBS檢測和誤碼計數(shù),在比對兩序列之后,錯誤碼字的個數(shù)計入誤碼寄存器中?刂葡到y(tǒng)對此寄存器中的數(shù)據(jù)進行提取、處理,計算得到誤碼率。
在光功率檢測模塊中,被測光模塊發(fā)送的光信號,經(jīng)過光電探測,轉(zhuǎn)換為微弱電流信號,經(jīng)前置低噪聲信號放大器的放大和濾波電路的處理后,在16位逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器中進行模數(shù)轉(zhuǎn)換[8],MCU獲取轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號,在本地參考時鐘信號的作用下,對數(shù)據(jù)進行提取、處理、修正,得到準確的光功率值。光功率檢測原理圖如圖4所示。設計中光電二極管采用反向偏置電壓的工作模式,在此種工作模式下,系統(tǒng)不存在暗電流,且具有良好的線性度,適用于微弱、高頻光信號的探測。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]QSFP28光模塊應用的標準分析與測試技術研究[J]. 許朝蓬. 自動化儀表. 2017(08)
[2]基于微弱光信號檢測的光功率計[J]. 廖平,許偉堅. 儀表技術與傳感器. 2017(07)
[3]100Gbps誤碼檢測系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 田園. 無線互聯(lián)科技. 2016(13)
[4]光纖通信系統(tǒng)技術的發(fā)展、挑戰(zhàn)與機遇[J]. 崔秀國,劉翔,操時宜,周敏. 電信科學. 2016(05)
[5]基于STM32高速誤碼測試儀設計與實現(xiàn)[J]. 吳柏昆,賈涵陽,余文志,吳鋒,錢銀博. 儀表技術與傳感器. 2015(09)
[6]光功率計計量現(xiàn)狀及分析[J]. 李然,李莉,傅棟博,楊琨. 現(xiàn)代電信科技. 2015(03)
[7]基于LPC1768的智能澆花機器人設計[J]. 張鵬,張櫻凡,倪俊超,何科君,楚紅雨. 自動化與儀器儀表. 2015(03)
[8]基于FPGA的光通信誤碼率測試系統(tǒng)設計[J]. 游淑民. 三明學院學報. 2014(04)
[9]基于ARM的便攜式高精度激光功率計設計[J]. 雷衛(wèi)寧. 電子測量技術. 2014(04)
[10]光收發(fā)模塊性能參數(shù)測試與分析[J]. 殷愛菡,黃曉東,安魯陵,康和,展愛云. 江西科學. 2005(02)
碩士論文
[1]多速率綜合誤碼測試平臺的設計與研發(fā)[D]. 柳浩志.華中科技大學 2016
[2]4×10G QSFP光模塊的研究與測試[D]. 熊志強.華中科技大學 2016
本文編號:3062466
【文章來源】:儀表技術與傳感器. 2020,(01)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
多速率誤碼和光功率集成檢測系統(tǒng)設計框圖
該系統(tǒng)誤碼檢測單通道原理框圖如圖2所示。在光信號接收端和發(fā)送端,均有Serdes(串行器-解串行器)進行處理,Serdes內(nèi)部集成了均衡功能、加重功能、CDR功能和串并轉(zhuǎn)換功能等,可以對系統(tǒng)傳輸?shù)母咚傩盘栠M行持續(xù)優(yōu)化,降低信號在傳輸中的損耗,有效降低系統(tǒng)誤碼率。如圖2所示,在誤碼檢測系統(tǒng)的接收端,光模塊發(fā)送出的光信號,送入Serdes Rx進行處理,在Serdes Rx中光信號首先經(jīng)過去抖動處理,改善經(jīng)信道傳輸后的高頻信號分量,接下來利用CDR功能從接收數(shù)據(jù)的邊沿信息中提取同步參考時鐘信號(Rxclk),用來恢復原數(shù)據(jù)序列,并將恢復的數(shù)據(jù)序列進行串并轉(zhuǎn)換處理[7]。在Rxclk同步參考時鐘的作用下,搜索恢復的數(shù)據(jù)序列與本地PRBS數(shù)據(jù)序列同步對齊碼的位置,經(jīng)過多次在同一位置找到對齊碼后,捕獲同步信號,對數(shù)據(jù)序列進行鎖定,開始PRBS檢測和誤碼計數(shù),在比對兩序列之后,錯誤碼字的個數(shù)計入誤碼寄存器中?刂葡到y(tǒng)對此寄存器中的數(shù)據(jù)進行提取、處理,計算得到誤碼率。
在光功率檢測模塊中,被測光模塊發(fā)送的光信號,經(jīng)過光電探測,轉(zhuǎn)換為微弱電流信號,經(jīng)前置低噪聲信號放大器的放大和濾波電路的處理后,在16位逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器中進行模數(shù)轉(zhuǎn)換[8],MCU獲取轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號,在本地參考時鐘信號的作用下,對數(shù)據(jù)進行提取、處理、修正,得到準確的光功率值。光功率檢測原理圖如圖4所示。設計中光電二極管采用反向偏置電壓的工作模式,在此種工作模式下,系統(tǒng)不存在暗電流,且具有良好的線性度,適用于微弱、高頻光信號的探測。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]QSFP28光模塊應用的標準分析與測試技術研究[J]. 許朝蓬. 自動化儀表. 2017(08)
[2]基于微弱光信號檢測的光功率計[J]. 廖平,許偉堅. 儀表技術與傳感器. 2017(07)
[3]100Gbps誤碼檢測系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 田園. 無線互聯(lián)科技. 2016(13)
[4]光纖通信系統(tǒng)技術的發(fā)展、挑戰(zhàn)與機遇[J]. 崔秀國,劉翔,操時宜,周敏. 電信科學. 2016(05)
[5]基于STM32高速誤碼測試儀設計與實現(xiàn)[J]. 吳柏昆,賈涵陽,余文志,吳鋒,錢銀博. 儀表技術與傳感器. 2015(09)
[6]光功率計計量現(xiàn)狀及分析[J]. 李然,李莉,傅棟博,楊琨. 現(xiàn)代電信科技. 2015(03)
[7]基于LPC1768的智能澆花機器人設計[J]. 張鵬,張櫻凡,倪俊超,何科君,楚紅雨. 自動化與儀器儀表. 2015(03)
[8]基于FPGA的光通信誤碼率測試系統(tǒng)設計[J]. 游淑民. 三明學院學報. 2014(04)
[9]基于ARM的便攜式高精度激光功率計設計[J]. 雷衛(wèi)寧. 電子測量技術. 2014(04)
[10]光收發(fā)模塊性能參數(shù)測試與分析[J]. 殷愛菡,黃曉東,安魯陵,康和,展愛云. 江西科學. 2005(02)
碩士論文
[1]多速率綜合誤碼測試平臺的設計與研發(fā)[D]. 柳浩志.華中科技大學 2016
[2]4×10G QSFP光模塊的研究與測試[D]. 熊志強.華中科技大學 2016
本文編號:3062466
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/3062466.html
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