专利名称：手持式同步数字传输综合分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试仪表，尤指一种可手持的用于测试同步数字体系协议的手持式同步数字传输综合分析仪。
同步数字体系(SDH)是当今世界通信领域在传输技术方面的发展和应用热点，SDH网络是一个将复接、线路传输以及交换功能融为一体的、并有统一网管系统进行管理操作的综合信息网，该网络的应用十分广泛，因此，与之相关的SDH设备也迅速发展，在SDH设备的开发、生产、安装与维护过程中，为了保证设备的高质量就需要相应的测试仪器对其性能进行检测。一般的测试仪表按其体积大小可分为台式测试仪和手持式测试仪。台式测试仪体积较大，不便携带，而且价格昂贵，操作麻烦；另外，现有的台式测试仪大多是国外产品，其中带有许多功能不适合中国用户使用。手持式测试仪虽然体积小、携带轻巧，但其功能还不完善，比如接口类型不全或是不具有用户需要测试的某些数据参数的功能等等。虽然，目前有些国外的手持式测试仪接口和功能比较完善，但这些手持式测试仪的电路大多由专用模块构成，不能灵活的调整参数设置；而且，其设备的价格昂贵，如需完成多种功能要很高的成本，不易被用户接受。
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种手持式同步数字传输综合分析仪，令其不仅体积小、携带方便；功能齐全、接口丰富；操作简单、便于维护；性能价格比更高。
为达到上述目的，本实用新型提供了一种手持式同步数字传输综合分析仪，至少由手持式仪表外壳和置于外壳内部的电路板构成，重要的是该内部电路板主要包括键盘及发光二极管显示板、液晶显示屏显示板、主板以及接口板；其中，键盘及发光二极管显示板上主要包含一键盘及发光二极管显示单元，液晶显示屏显示板上主要是一液晶显示单元，主板上包括用于中央处理控制和电源控制的中央处理单元和电源电路单元，接口板上主要包括一个以上信号收发单元和一信号处理单元；电源电路单元与上述所有单元互连，中央处理单元还与液晶显示单元、键盘及发光二极管显示单元和信号处理单元相连，信号处理单元连接信号收发单元。
所述的电源电路单元主要包括电源控制电路、电池充电控制电路、液晶负压电路、EL电源电路、过压电路以及一个以上输出电压电路；该电源电路可输出-16V、5.6V、3.3V、2.5、数字5V或模拟5V电压。
所述的中央处理单元至少包括微处理器、存储器、接口电路、复位电路、实时时钟电路及控制驱动电路；该接口电路包括液晶显示屏显示接口、键盘及发光二极管显示接口和通信接口电路，该控制驱动电路包括风扇控制驱动电路和蜂鸣器控制驱动电路。
所述的信号收发单元为同步数字体系622M收发单元，或同步数字体系155M收发单元，或准同步数字体系2M收发单元，或其组合。其中，同步数字体系收发单元主要包括光收发接口、电接收接口、电发送接口、光/电信号选择开关、串并/并串转换及时钟提取电路。准同步数字体系收发单元主要包括收发接口及外部时钟接口。
所述的信号处理单元至少包括信号处理电路及内部时钟电路。
所述的仪表外壳表面设置有键盘、液晶显示屏和由一组LED指示灯构成的LED显示屏，仪表外壳的侧面设置有一个以上线路接口和一个通信接口。其中，该线路接口为FC-PC光缆接口，或BNC接口，或双绞线接口，或其组合。而通信接口可为RS232串口，该测试仪通过该接口与微机相连。
由此可见，本实用新型所提供的手持式同步数字传输综合分析仪具有以下的特点1)由于该测试仪采用自己设计的电路完成信号采集、分析、处理等功能，因此整个电路设计结构简单清晰，使得该仪表不仅体积小、携带方便；而且操作简单、便于维护。
2)该测试仪没有采用专用的功能模块，因此可以根据用户需求灵活的调整参数。
3)本实用新型接口丰富，提供了两种速率的SDH光收发端口和一个PDH端口，可测试622M、155M或2M的信号。
4)本实用新型的功能更齐全，其自行设计的信号接口电路，使线路接口可以实现自动平衡、自动增益控制，它还可以通过外壳侧面设置的RS232接口同微机相连，进行数据上传和程序在线下载功能。
5)由于本实用新型的结构、电路全部基于用户的需求而设计，因此经济实用、性能价格比高，成本更低，更适于国内用户使用。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型再作进一步详细的说明。
图1为本实用新型外观示意图；图2为本实用新型的结构连接示意图；图3为本实用新型电路原理图；图4为本实用新型电路原理图；图5为本实用新型电路原理图；图6为本实用新型电路原理图；图7为本实用新型电路原理图；图8为本实用新型电路原理图；图9为本实用新型电路原理图；图10为本实用新型电路原理图。
如图1所示，本实用新型由仪表外壳11及其内部电路板构成。在仪表外壳11的表面包括有用于显示各种状态信息的由LED灯组构成的LED显示屏13，用于信息显示的LCD显示屏14以及用于输入数据或指令的键盘15，在仪表外壳11的侧面提供有线路接口12，其中包括两对SDH光收发端口及一个PDH端口。仪表外壳11的侧面还包含一个通信接口16，为RS-232串口，用以连接微机，在微机和测试仪之间进行数据的上传和程序在线的下载。
如图2所示，本实用新型的手持式同步数字传输综合分析仪主要由键盘及LED显示板、液晶显示屏显示板、主板以及接口板组成。其中，键盘及LED显示板上主要包含一键盘及LED显示单元，用于接收键盘输入和驱动LED指示状态；液晶显示屏显示板上主要是一LCD显示单元，用于显示各种信息；主板上包括中央处理单元和电源电路单元，主要用于整个测试仪操作及数据处理的中央控制及电源控制；接口板上主要包括三个收发单元和一SDH/PDH信号处理单元，三个收发单元为SDH 622M收发单元、SDH 155M收发单元和准同步数字体系(PDH)2M收发单元，用于连接线路的收发接口，进而收发信号并进行处理。
结合图3～图10所示，将本实用新型的几个主要组成部分更进一步加以说明如下图3所示为键盘及LED显示单元、LCD显示单元。其中，键盘及LED显示板经接插件X10与主板相连。键盘及LED显示单元由普通开关S1～S13、电源开关S17，D8～D49，R26～R66组成。开关S1～S13组成行列矩阵，电阻R26～R66限流LEDLEDD8～D49。液晶显示屏显示板经接插件X4与主板相连。
按键S1～S13组成行列矩阵，经过主板板间连接器X9与中央处理单元的接口芯片U14相连，接口芯片U14产生键值传送给微处理器U1处理。中央处理单元微处理器U1将接收到SDH/PDH信号处理单元过来的数据通过主板板间连接器X4显示在液晶显示屏上，如果有告警或误码指示则通过接口芯片U14驱动LED显示。其中，U1为单片机8088，U14为键盘控制器032。
电源电路单元及中央处理单元请参见图4至图6所示。其中，电源电路单元由C16、C25～C32、C35、C38～C59、C61～67、D1～D7、D50～D53、D55、L1～L5、Q1～Q3、Q6、R4～R16、R21、R23～R25、R74～R77、R83、R90～R98、U5～U7、U15～U22、X2、X6、X7组成。U18、U22及外围元件构成电源控制电路，U6、U21及外围元件构成电池充电控制电路，U5及外围元件构成-16V液晶负压电路，U7及外围元件构成EL电源电路，U15及外围元件构成5.6V过渡电压电源电路，U16及外围元件构成3.3V电压电源电路，U17及外围元件构成2.5V电压电源电路，U19及外围元件构成数字5V电压电源电路，U20及外围元件构成模拟5V电压电源电路。其中，U5为液晶电源芯片749，U6为电池充电控制芯片712，U7为背光电源发生器1cd，U15、U16为DC/DC电源芯片1374，U17、U18为线性电源芯片1763，U19为线性电源芯片29302，U20为线性电源芯片5209，U21为A/D变换器549，U22为单片机1200。
U18、U22电源控制电路对U6、U21电池充电控制电路、U15 5.6V过渡电压电源电路、U16 3.3V电压电源电路进行控制，控制电池充电过程并监测电池电，开启关闭5.6V、3.3V电源。U19电源电路通过对5.6V降压产生数字5V电压，U20电源电路通过对5.6V降压产生模拟5V电压，U17电源电路通过对3.3V降压产生2.5V电压。U5-16V液晶负压电路及U7EL电源电路由数字5V电源供电。
中央处理单元由BL1、C1～C15、C17～C24、C60、E1、OSC1～OSC3、Q4、Q5、Q7、R1～R3、R17～R19、R22、R67～R73、R80～R82、R84～R87、S18、U1～U4、U8～U14、X1、X3～X5组成。U1是微处理器，U2、U8作为微处理器的RAM，U3作为微处理器的程序存储器，U4及外围元件构成RS232接口电路，U9是片选译码芯片，U10、U11及外围元件构成LCD显示接口电路，U12及外围元件构成实时时钟电路，U13及外围元件构成上电复位电路，U14是键盘及LED显示接口芯片，Q4、Q5及外围元件构成风扇控制驱动电路，Q7及外围元件构成蜂鸣器控制驱动电路。其中，U2为随机存储器512，U3为只读存储器29040，U4为串行通信接口232，U8为随机存储器512，U9为地址译码器032，U10为随机存储器256，U11为液晶控制器SED1330，U12为实时时钟芯片1670，U13为复位芯片708。
U1、U2、U3、U8、U9组成核心处理系统，通过U4 RS232接口电路同微机进行数据上传和程序在线下载功能，通过U10、U11驱动LCD显示，通过U12构成实时时钟并具有定时开关机功能，通过U14接收键盘输入及驱动LED显示，通过Q4、Q5控制驱动风扇，通过Q7控制驱动蜂鸣器，通过主板板间连接器X8与SDH/PDH信号处理单元相连，发送操作指令给SDH/PDH信号处理单元，并从SDH/PDH信号处理单元接收测试数据。
图7至图10为三个信号收发单元和SDH/PDH信号处理单元的电路原理图。
其中，SDH 622M收发单元主要由U52、U53、U512、U521、U522组成。U53、U522及外围元件构成光收发接口，U521及外围元件构成电接收接口，U522及外围元件构成电发送接口，U512及外围元件构成光/电接收信号选择开关，U52及外围元件构成串并转换/并串转换及时钟提取电路。
622.080M SDH光接收信号由U53接收，经U512、U52传送给SDH/PDH信号处理单元；622.080M SDH电接收信号由U521接收，经U512、U52传送给SDH/PDH信号处理单元；622.080M SDH光发送信号由SDH/PDH信号处理单元产生，经U52、U522传送给U53发送；622.080M SDH电发送信号由SDH/PDH信号处理单元产生，经U52传送给U522发送。
SDH 155M收发单元主要由U54～U57、U511、U519、U520、U523组成。U54及外围元件构成光收发接口，U55、U56、U57及外围元件构成电接收接口，U523、U57、U520及外围元件构成电发送接口，U511及外围元件构成光/电接收信号选择开关，U519及外围元件构成串并转换/并串转换及时钟提取电路。
155.520M SDH光接收信号由U54接收，经U511、U519传送给SDH/PDH信号处理单元；155.520M SDH电接收信号由U55、U56放大均衡，经U57解码，经U511、U519传送给SDH/PDH信号处理单元；155.520MSDH光发送信号由SDH/PDH信号处理单元产生，经U519、U523传送给U54发送；155.520M SDH电发送信号由SDH/PDH信号处理单元产生，经U519、U523传送给U57编码，再传送给U520发送。
PDH 2M收发单元主要由U514～U517组成。U514、U515、U516及外围元件构成PDH 2M收发接口，U515、U517及外围元件构成2M外部时钟接口。
PDH 2M接收信号由U516接收，经U515传送给SDH/PDH信号处理单元；PDH 2M发送信号由SDH/PDH信号处理单元产生，经U514传送给U516发送；2M外部时钟信号由U517接收，经U515传送给SDH/PDH信号处理单元。
SDH/PDH信号处理单元主要由OSC1、OSC2、U51、U58、U59、U510组成。U58、U510及外围元件构成核心处理电路，U51、U59、OSC1、OSC2及外围元件构成内部时钟电路。
U51、U59、OSC1、OSC2构成的内部时钟电路为U58、U510核心处理电路提供内部时钟；U58、U510核心处理电路处理各收发单元传送来的数据信号并产生需要发送的数据信号，并通过接口板板间接插件J1和中央处理单元相连，接收并执行从中央处理单元产来的操作指令，并将处理接收信号所得到的数据传送给中央处理单元。
根据上述的说明，再请参照图3～图10所示，本实用新型手持式同步数字传输综合分析仪具体的工作原理是这样的首先，通过SDH 622M收发单元、SDH 155M收发单元，把收到的同步数字体系电线号或光信号引入本分析仪，或把本分析仪处理后的同步数字体系电线号或光信号送出至本分析仪外部，并对收到的同步数字体系信号进行必要的放大、均衡处理，提取出时钟信号，传送给SDH/PDH信号处理单元。或是，通过PDH 2M收发单元，把收到的PDH 2M信号引入本分析仪，或把本分析仪处理后的PDH 2M信号送出至本分析仪外部，并对收到的准同步数字体系信号进行必要的放大、均衡处理，提取出时钟信号，传送给SDH/PDH信号处理单元。
接着，由SDH/PDH信号处理单元将收到的串行信号转换成8位并行信号，并对信号进行定帧；把已经处理过的8位并行信号转换成串行信号送至收发单元发送出去；对于同步数字体系信号可以进行开销、指针、告警、误码等处理分析，可映射、去映射PDH 2M信号，可按ITU-T建议进行告警、误码、指针、自动保护倒换测试，可进行G.821、G.826、M.2100性能分析，并可对SDH 155M中的63个2M信号进行监测；对于PDH 2M信号可以产生并分析PDH 2M的告警、误码；根据中央处理单元发送的指令进行动作。中央处理单元通过键盘接受用户的操作指令，将指令发送到SDH/PDH信号处理单元，接收并处理从SDH/PDH信号处理单元传送过来的数据，通过LED、LCD显示出来；对蜂鸣器、风扇、液晶工作电压、液晶背光进行控制。电源电路单元包括从外接电源/内部电池到+5V模拟电路电源、+5V数字电路电源、+3.3V数字电路电源、+2.5V数字电路电源、-16V液晶工作所需负压电源及液晶背光电源的变换；对内部电池电压进行监控并可靠、及时地充电。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限制本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种手持式同步数字传输综合分析仪，至少由手持式仪表外壳和置于外壳内部的电路板构成，其特征在于该内部电路板主要包括键盘及发光二极管显示板、液晶显示屏显示板、主板以及接口板；其中，键盘及发光二极管显示板上主要包含一键盘及发光二极管显示单元，液晶显示屏显示板上主要是一液晶显示单元，主板上包括用于中央处理控制和电源控制的中央处理单元和电源电路单元，接口板上主要包括一个以上信号收发单元和一信号处理单元；电源电路单元与上述所有单元互连，中央处理单元还与液晶显示单元、键盘及发光二极管显示单元和信号处理单元相连，信号处理单元连接信号收发单元。
2.根据权利要求1所述的手持式同步数字传输综合分析仪，其特征在于所述的电源电路单元主要包括电源控制电路、电池充电控制电路、液晶负压电路、EL电源电路、过压电路以及一个以上输出电压电路；该电源电路可输出-16V、5.6V、3.3V、2.5、数字5V或模拟5V电压。
3.根据权利要求1所述的手持式同步数字传输综合分析仪，其特征在于所述的中央处理单元至少包括微处理器、存储器、接口电路、复位电路、实时时钟电路及控制驱动电路；该接口电路包括液晶显示屏显示接口、键盘及发光二极管显示接口和通信接口电路，该控制驱动电路包括风扇控制驱动电路和蜂鸣器控制驱动电路。
4.根据权利要求1所述的手持式同步数字传输综合分析仪，其特征在于所述的信号收发单元为同步数字体系622M收发单元，或同步数字体系155M收发单元，或准同步数字体系2M收发单元，或其组合。
5.根据权利要求4所述的手持式同步数字传输综合分析仪，其特征在于所述的同步数字体系收发单元主要包括光收发接口、电接收接口、电发送接口、光/电信号选择开关、串并/并串转换及时钟提取电路。
6.根据权利要求4所述的手持式同步数字传输综合分析仪，其特征在于所述的准同步数字体系收发单元主要包括收发接口及外部时钟接口。
7.根据权利要求1所述的手持式同步数字传输综合分析仪，其特征在于所述的信号处理单元至少包括信号处理电路及内部时钟电路。
8.根据权利要求1所述的手持式同步数字传输综合分析仪，其特征在于所述的仪表外壳表面设置有键盘、液晶显示屏和由一组LED指示灯构成的LED显示屏，仪表外壳的侧面设置有一个以上线路接口和一个通信接口。
9.根据权利要求8所述的手持式同步数字传输综合分析仪，其特征在于所述的线路接口为FC-PC光缆接口，或BNC接口，或双绞线接口，或其组合。
10.根据权利要求8所述的手持式同步数字传输综合分析仪，其特征在于所述的通信接口为RS232串口，该测试仪通过该接口与微机相连。
专利摘要一种手持式同步数字传输综合分析仪,至少由手持式仪表外壳和内部的电路板构成,重要的是该内部电路板主要包括键盘及发光二极管显示板、液晶显示屏显示板、主板以及接口板;其中,键盘及发光二极管显示板上主要是一键盘及发光二极管显示单元,液晶显示屏显示板上主要是一液晶显示单元,主板上包括用于中央控制处理的中央处理单元和电源电路单元,接口板上主要有一个以上信号收发单元和一信号处理单元。该分析仪体积小、功能全、操作简单且性能价格比更高。
文档编号H04L12/26GK2459823SQ0120201
公开日2001年11月14日 申请日期2001年1月21日 优先权日2001年1月21日
发明者郭代席, 陈序光, 张瑞令 申请人:北京中创信测科技股份有限公司