文档介绍：西北工业大学
硕士学位论文
基于CPLD的光端机数字信号处理器的设计研究
姓名:解坤宪
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:段哲民
20070301
摘要本论文结合电力综合自动化保护装置工程项目,设计了一款用于光纤纵联差动保护的光端机数字信号处理器,该数字信号处理器以可编程逻辑器件一:诵钠骷涌谧;坏缏纷魑8ㄖ缏吠瓿勺芟咝藕庞胧旨光收发器之问数字信号的交换,从而实现了光纤纵差保护的数据通信。论文首先介绍了光纤纵差保护原理、通信系统结构、数字激光收发器对输入信号的要求和输出信号的特点,提出了光端机数字信号处理器的基本设计思路;其次给出了光端机数字信号处理器中电发送机、全数字锁相环、电接收机等各个模块的设计方案,并对各个模块的仿真结果进行分析;然后论文对可编程逻辑设计的代码进行了综合,并编写了测试文件对可编程逻辑设计进行功能仿真。最后介绍了光端机数字信号处理器中涌谧;坏缏返纳杓朴胧迪帧仿真和实验结果表明,该方案达到了原设计指标与要求,在电力综合自动化保护装置光纤纵联差动保护通信系统中起到重要的作用。本论文提出的光端机数字信号处理器的电路结构简单,性能可靠,使用方便,也可推广到其他应关键词:电发送机,电接收机,接口转换电路,全数字锁相环,复杂可编程逻辑器用领域。
.Ⅸ,甋瓵產.
学位论文作者签名:龇叩中月学位论文作者签名:—《负指导教师签名:;醇兰强。￡幺/,!年彳月伽甓吩西北工业大学学位论文知识产权声明书学位论文原创性声明本人完全了解学校有关保护知识产权的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西北工业大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西北工业保密论文待解密后适用本声明。秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用的内容和致谢的地方外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果,不包含本人或其他已申请学位或其他用途使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式表明。本人学位论文与资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。大学。
第一章绪论光纤纵联差动保护简介目前,光纤通信已成为通信的主要手段。在高速公路、交通、电子警察、监控、安防、工业自动化、电力、海关、水利、银行等领域,视频图像、音频、数据、以太网、电话光端机已经普遍应用。本论文讨论的光端机数字信号处理器是电力综合自动化保护装置光纤纵联差动保护专用光端机的子模块。它负责数字光端机的电信号处理。光纤纵联差动保护是继电保护中一种重要保护,光纤纵联差动保护的基本原理是通过交换电力线路两侧的模拟量,比较两侧的电量的大小和方向判断是否发生线路短路,并采取保护措施。纵联差动保护原理的理论基础是基尔霍夫电流定律,对于电力系统的高压、超高压输电线路保护来说,它具有良好的选项能力和网络拓扑适应能力,对于提高电力系统的安全稳定性和输电供电的灵活性为目标的电网建设,具有非常重要的意义。在纵联差动保护中,数据传输媒体有两种,一种是微波传输,一种是光纤传输。这两种选用任何一种或互为备用。而光纤传输无疑是更可靠的。光纤纵联差动保护通信系统示意图如图尽光纤纵联差动保护的通信方式有专用方式和复用方式两种。当被保护的高压线路距离较短甘ɡ两端的保护装置采用专用方式直接连接。专用方图庀俗萘2疃;は低惩式通信链路示意图如图所示。西北工业大学硕士学位论文
⑺突;ぷ爸采用专用方式时两台保护装置直接用两根光纤连接。光端机的速率一般采用基带速率痵蛘痵。光端机的光传输系统由三部分组成:光源夥⑸浠,传输介质、检测器饨邮栈。在数字激光发射机端,数字激光发射机的光源将待传输的电信号进行电光转换/后,形成光信号;光源产生的光信号耦合到光纤中,经光纤传输到数字激光接收机;在数字激光接收机侧,光检测器直接检测光纤中传来的光信号并进行光电转换/,形成电信号。数字激光发送机把预调制后的数字电信号有效地转换成适合在光纤中传输并被激光接收机接收的数字光信号。光源发出的光可以看作光频载波,通过调制,使其载荷信息。它由调制电路、控制电路和光源す馄骰騆成。图为安捷伦公司的数字激光收发器“钡氖旨す夥⑺突模块的结构简图。保护装置图旨す夥⑸浠峁辜蛲饥西北工业大学硕士学位论文第一章绪论光端机模块图ㄓ梅绞酵ㄐ帕绰肥疽馔激光器光敏二极管光纤
.旨す饨邮栈数字激光