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摘要：針對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)的硬件兼容性不好、傳輸距離有一定差距，提出多光纜的光纖通信信號(hào)多路傳輸系統(tǒng)。希望本文能夠相關(guān)工作者提供可供參考的經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞：多光纜；光纖通信；信號(hào)；多路；傳輸
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，人們的生活和工作越來越依賴于交流。多電纜光纖通信是通信的一個(gè)重要分支，在現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)中起著決定性的作用。在現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)中，光纖電纜是最好的信號(hào)傳輸介質(zhì)。許多光纖通信已經(jīng)成為光纖通信系統(tǒng)發(fā)展的主題。通信信號(hào)具有傳輸質(zhì)量好、傳輸距離長(zhǎng)、繼電壽命長(zhǎng)、通信量大等特點(diǎn)。在信號(hào)傳輸過程中，誤碼率低，抗干擾能力強(qiáng)。與光纖通信的應(yīng)用相比，通信信號(hào)的傳輸質(zhì)量大大提高，通信信號(hào)復(fù)用過程中的安全性大大提高。針對(duì)作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)中的許多光纖，充分考慮了光纖通信信號(hào)復(fù)用的復(fù)雜性和多樣性。現(xiàn)有的光纖通信信號(hào)多路傳輸系統(tǒng)很難被廣泛使用的主要原因是通道利用率低，操作指令不便于緊急維護(hù)。通過對(duì)多光纖通信信號(hào)多信道傳輸系統(tǒng)的研究，可以優(yōu)化復(fù)雜的光纖通信網(wǎng)絡(luò)，提高光纖通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可維護(hù)性，實(shí)現(xiàn)多信道光纖通信全雙工傳輸?shù)哪繕?biāo)。多芯電纜上的電信號(hào)是可能的。
1設(shè)計(jì)多光纜的光纖通信信號(hào)多路傳輸系統(tǒng)
圖1顯示了多通道光纖通信信號(hào)多通道傳輸系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)主要由多光纖通信信號(hào)接收和處理部分（主機(jī)）和多光纖通信信號(hào)采集和傳輸部分（下位機(jī)）組成。系統(tǒng)的多光纖通信信號(hào)接收和處理部分主要包括單片機(jī)控制系統(tǒng)、光纖通信信號(hào)無線收發(fā)器單元和光纖通信信號(hào)串行通信單元。系統(tǒng)的多光纖通信信號(hào)采集和傳輸部分包括單片機(jī)控制系統(tǒng)、光纖通信信號(hào)傳感器單元、光纖通信信號(hào)轉(zhuǎn)換單元、光纖通信信號(hào)放大單元和無線收發(fā)器單元。從圖1可以看到,每個(gè)單元的功能上的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來控制其他單位通過單片機(jī)的控制系統(tǒng)的電腦,無線接收的單位負(fù)責(zé)與較低的計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)的光纖通信信號(hào)。實(shí)現(xiàn)了光纖通信信號(hào)的多通道傳輸和控制光纖通信信號(hào)的多通道傳輸。光纖通信信號(hào)的串行通信單元負(fù)責(zé)將光纖通信信號(hào)收發(fā)單元接收到的信號(hào)發(fā)送到整個(gè)系統(tǒng)的控制中心。系統(tǒng)下單元的功能是通過光纖通信信號(hào)傳感器采集原始光纖通信信號(hào)；光纖通信信號(hào)放大器用于放大光纖通信信號(hào)傳感器的信號(hào)輸出;光纖通信信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換單元用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字放大;該系統(tǒng)的單片機(jī)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收光纖通信信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換單元輸出的信號(hào)并進(jìn)行控制。光纖通信信號(hào)的無線接收單元和接收單元通過天線將信號(hào)以電磁波的形式發(fā)送到系統(tǒng)的上位機(jī)。
2多光纜的光纖通信信號(hào)多路傳輸系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
多光纖通信信號(hào)多通道傳輸系統(tǒng)的編程采用模塊化設(shè)計(jì)方法。軟件設(shè)計(jì)主要包括系統(tǒng)光纖通信信號(hào)采集部分的軟件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)光纖通信信號(hào)接收部分的軟件設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)包括光纖通信信號(hào)采集、光纖通信信號(hào)電壓電流值采集和多通道傳輸。接收部分的軟件設(shè)計(jì)包括光纖通信信號(hào)的接收、單片機(jī)的存儲(chǔ)和光纖通信的信號(hào)處理，以及光纖通信信號(hào)多通道傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)。圖2(a)為系統(tǒng)單片機(jī)控制系統(tǒng)流程圖。單片機(jī)控制系統(tǒng)的初始化包括多路復(fù)用多光纖通信信號(hào)時(shí)時(shí)鐘頻率的選擇、傳輸中斷的初始化和光纖通信端口的初始化。單片機(jī)控制系統(tǒng)通過無線收發(fā)單元接收多芯光纖通信信號(hào)。接收到的信號(hào)由單片機(jī)控制系統(tǒng)存儲(chǔ)。然后，無線收發(fā)器和光纖通信的收發(fā)單元通過天線存儲(chǔ)信號(hào)，將信號(hào)以電磁波的形式發(fā)送到上位機(jī)。該系統(tǒng)采用單組分作為多光纖通信的信號(hào)。AT89S52單片機(jī)通過SPI串口對(duì)電能計(jì)量芯片進(jìn)行初始化。初始化設(shè)置包括對(duì)電能計(jì)量芯片參數(shù)的監(jiān)控和運(yùn)行方式的選擇。采集多光纖光通信信號(hào)的軟件流程圖如圖2(b)所示，利用AT89S52單片機(jī)復(fù)位電能計(jì)量芯片，采集多根光纜的光纖通信信號(hào)，通過SPI串口傳輸?shù)紸T89S52單片機(jī)。AT89S52單片機(jī)存儲(chǔ)多根光纜的光纖通信信號(hào)。AT89S52單片機(jī)在發(fā)送多根光纜的光纖通信信號(hào)后，將停止對(duì)靜電計(jì)光纖通信系統(tǒng)中信號(hào)接收單元的初始化包括時(shí)鐘頻率的選擇、傳輸中斷的初始化和光纖通信端口的初始化。多光纖光通信信號(hào)采集單元通過無線收發(fā)單元接收AT89S52單片機(jī)控制系統(tǒng)的信號(hào)，并開始通過光纖通信將信號(hào)傳輸給AT89S52單片機(jī)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的無線接收和接收單元在傳輸后停止。獲取部分多光纖通信信號(hào)的軟件設(shè)計(jì)過程如圖2(c)所示。
3實(shí)際測(cè)試
為了保證多光纜的光纖通信信號(hào)多路傳輸系統(tǒng)運(yùn)行的正確性，測(cè)試結(jié)果與實(shí)際使用情況更加貼近，專門跟隨項(xiàng)目組進(jìn)行了大量實(shí)際測(cè)試。首先將設(shè)計(jì)的多光纜的光纖通信信號(hào)多路傳輸系統(tǒng)與武器系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)調(diào)測(cè)試，確保所有設(shè)備運(yùn)行正常，然后進(jìn)行模擬試驗(yàn)，試驗(yàn)中采用的所有光纖通信信號(hào)都是模擬實(shí)際應(yīng)用情況。通過將無線收發(fā)單元接收到的多光纜光纖通信信號(hào)與單片機(jī)控制系統(tǒng)中存儲(chǔ)的光纖通信信號(hào)文件進(jìn)行比對(duì)，以此來實(shí)現(xiàn)多光纜的光纖通信信號(hào)多路傳輸正確率檢驗(yàn)。表1和表2分別為5Mbps和500Mbps速率下不同測(cè)試距離的光纖通信信號(hào)多路傳輸測(cè)試結(jié)果。表2500Mbps速率下不同測(cè)試距離的光纖通信信號(hào)多路傳輸測(cè)試結(jié)果距離接受信號(hào)發(fā)射信號(hào)正常，完全滿足500米工程設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，多光纜的光纖通信信號(hào)多路傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，信號(hào)速度越低，遠(yuǎn)距離傳輸效果較好。進(jìn)行多光纜的光纖通信圖像傳輸測(cè)試，具體情況見表3。從以上測(cè)試結(jié)果可以看出，光纖通信視頻信號(hào)的傳輸距離可以達(dá)到2000米，超過1300米的時(shí)候，視頻信號(hào)中有花，但仍能識(shí)別，不影響項(xiàng)目監(jiān)控。光纖通信900米傳輸距離內(nèi)的視頻信號(hào)非常清晰，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過500米項(xiàng)目的要求。
4結(jié)語
隨著我國(guó)科技的不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)的許多工業(yè)化水平提高，很多技術(shù)都得到了發(fā)展，對(duì)于自動(dòng)化來說，智能化程度也變得越來越高，為了滿足現(xiàn)階段的需求，本文提出了多光纜的光纖通信信號(hào)多路傳輸系統(tǒng)，希望能夠給相關(guān)工作人員提供可供參考的資料。
作者：唐文翰 單位：廣西民族師范學(xué)院