基于FPGA的光時(shí)域反射儀信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、OTDR（Optical Time Domain Reflectometer，光時(shí)域反射儀）是一種光纖測量專用儀器，它根據(jù)瑞利散射測算出光纖延長度的損耗信息，根據(jù)菲涅爾反射定位光纖事件位置，是光纖通信領(lǐng)域不可缺少的測量和維護(hù)設(shè)備。目前，OTDR除了要具備大動(dòng)態(tài)范圍、小盲區(qū)、高分辨率等性能，還要具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力以及較快的數(shù)據(jù)處理能力。信號(hào)采集系統(tǒng)作為OTDR主要組成部分，承擔(dān)著OTDR返回光信號(hào)的采集、存儲(chǔ)、傳輸、處理的重要功能。隨

2、著實(shí)際工程對(duì)OTDR的性能要求越來越高，OTDR對(duì)信號(hào)采集系統(tǒng)也提出了更高的要求。
　　本文在對(duì)數(shù)據(jù)采集技術(shù)以及OTDR原理的研究基礎(chǔ)上，結(jié)合OTDR的發(fā)展需要，以實(shí)現(xiàn)信號(hào)高速采集、數(shù)據(jù)高無縫速存儲(chǔ)和傳輸、改善信噪比為目標(biāo)，提出一種基于FPGA的光時(shí)域反射儀信號(hào)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)以Altera公司的FPGA芯片EP4CE40F23C8N作為核心控制芯片，利用高性能低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD9230進(jìn)行快速數(shù)字化，考慮了采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和

3、數(shù)據(jù)傳輸高速和實(shí)時(shí)的需要，利用兩片SRAM存儲(chǔ)器ISSI61LV25616通過乒乓操作進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，同時(shí)結(jié)合USB接口高速數(shù)據(jù)吞吐的優(yōu)勢，使用USB數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的數(shù)據(jù)傳遞，最終實(shí)現(xiàn)光時(shí)域反射儀信號(hào)采集系統(tǒng)。
　　本系統(tǒng)由硬件與軟件共同組成。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)包括FPGA核心電路模塊、信號(hào)接收與調(diào)理電路模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路模塊、USB接口電路模塊、時(shí)鐘晶振與電源電路模塊，本文對(duì)各模塊的設(shè)計(jì)思路和電路進(jìn)行了介紹。系統(tǒng)軟