HFC反向通道監(jiān)測系統的研究與設計.pdf

1、隨著現代科學技術的發(fā)展，數字電視逐漸成為廣播電視的主導。利用有線電視網絡進行雙向系統改造，可以組成混合光纖同軸電纜網(HFC)，通過HFC網絡，用戶可以收看數字電視，進行VOD視頻點播和寬帶上網，這是一種發(fā)展前景廣闊的通信技術。HFC網是一種新型的寬帶網絡，使用光纖連接到服務區(qū)，而在進入用戶的“最后1公里”采用同軸電纜，它是一種雙向的傳輸信道。
　　 HFC雙向通訊網絡結構復雜，最影響其網絡傳輸質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，但對于某些突發(fā)性噪聲，例如線路故障或用戶端設備故障，以及各種家用電器產生的突發(fā)性噪聲，目前并沒有很好的抑制方法。這些噪聲經上行信道上傳后，與其他用戶信號混疊，可能進入終端站、分前端以及總前端，對整個網絡的通信質量造成影響，嚴重時甚至造成整個HFC網絡的癱瘓。
　　 本文針對HFC網絡的特點，主要研究和設計了一種HFC反向通道信號監(jiān)測系統，用于監(jiān)測和分析HFC網絡中上行反向通道的信號性能和指標。監(jiān)測系統

3、是由一個主控制器(PC服務器)和數據監(jiān)控設備通信網關(管理服務器)以及多達16個測量模塊的控制儀器構成的，主要用于HFC網絡反向通道數據的采集、分析以及對網絡的遠程監(jiān)測。HFC網絡反向通道信號監(jiān)測系統對信號的采樣速度很快而且數據量很大，無法用電腦直接存儲和傳輸，這就需要有高速的數據采集裝置和高效的數據處理算法對采樣數據進行解析。因此，課題在算法上采用高速12位A/D將采樣信號數據傳送給現場可編程門陣列(FPGA)，FPGA進行先入先出(

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據，解決監(jiān)測系統數據采集和處理的問題，再將處理后的數據傳回下位機主控制芯片DSP，DSP對數據進行最后的細化整理后通過PCI接口發(fā)送給電腦并存盤。完成上述處理一場251×16bit(HFC反向通道信號監(jiān)測系統的界面一場顯示251個點，每個點用16bit二進制數表示)數據的時間只有1ms，比現階段最先進的美國同類產品數據處理速度提高了300～400倍。同時，在硬件方