一种基于LVDS信号的遥测系统光端机的制作方法

本实用新型属于测试设备技术领域，具体涉及一种基于LVDS信号的遥测系统远距离地面检测光端机。

背景技术：

在遥测系统测试时，为实现对弹上设备的实时监控，需要全程对弹上设备的数据进行监测和分析，因数据量较大，故采用LVDS(低电压差分)信号实现高速数据传输，由于被测设备安装位置的特殊性，距离地面测试设备较远，且数百Mbps的高速率信号在经过百米以上的传输距离后，衰减急剧加大，不利于接收端的信号均衡，且极易受到干扰，为解决以上问题，采用光端机作为弹上被测设备与地面测试设备间的传输媒介，测试时需要两台光端机，一台光端机用于将弹上设备发送的电信号转换为光信号，另一台光端机将此光信号再转换为电信号后发送到地面测试设备，反之亦然。光端机实现电信号与光信号的相互转换。光端机作为数据传输媒介，用于地面测试设备对弹上存储器进行实时检测和数据下载，具有高速数据通信和远距离通信能力。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种基于LVDS信号的遥测系统光端机，用于遥测系统远距离测试，不仅具有高速数据通信速率，而且具有较好的抗干扰性和远距离通信能力。

本实用新型的技术方案为：

一种基于LVDS信号的遥测系统光端机，包括光电转换电路、长线驱动电路、信号均衡电路和信号整形电路，实现光信号与电信号的相互转换；

光信号经过光电转换电路后转换为LVPECL信号，再经过长线驱动电路转换为LVDS信号输出；

LVDS信号经过信号均衡电路后转换为LVPECL信号，再经过信号整形电路对LVPECL信号进行整形，最后经过光电转换电路转换为光信号后输出。

所述光电转换电路包括收发一体化光电转换模块和匹配电路，其中，匹配电路由终端匹配电阻R1、R2组成；

收发一体化光电转换模块输入一路光信号，输出一路光信号，输入一路LVPECL信号，输出一路LVPECL信号，其中，LVPECL输出信号正端通过匹配电阻R1接地，负端通过匹配电阻R2接地。

所述长线驱动电路包括长线驱动器U1和匹配电路，其中，匹配电路由终端匹配电阻R3、R4和交流耦合电容C1、C2组成；

长线驱动器U1输入一路LVPECL信号、输出一路LVDS信号，其中，长线驱动器U1正输出端通过匹配电阻R3接地，再与交流耦合电容C1串联后输出，负输出端通过匹配电阻R4接地，再与交流耦合电容C2串联后输出。

所述信号均衡电路包括自适应均衡器U2和匹配电路，其中，匹配电路由终端匹配电阻R5、R6、R7、R8和交流耦合电容C3、C4组成；

自适应均衡器U2输入一路LVDS信号，输出一路LVPECL信号，其中，LVDS信号正端与终端匹配电阻R5串联再通过终端匹配电阻R8接地再与交流耦合电容C3串联后接入自适应均衡器U2的正输入端，LVDS信号负端与终端匹配电阻R6串联再通过终端匹配电阻R7接地再与交流耦合电容C4串联后接入自适应均衡器U2的负输入端。

所述信号整形电路包括信号整形器U3和匹配电路，其中，匹配电路由二极管D1、终端匹配电阻R9、R10、R11、R12组成；

信号整形器U3输入一路LVPECL信号、输出一路LVPECL信号。二极管D1的负极分别与匹配电阻R9、R10串联后接入LVPECL输入信号的正、负端，LVPECL输出信号的正、负端分别通过终端匹配电阻R11、R12接地。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型所述遥测系统光端机采用LVDS技术、均衡技术和光纤通信技术，具备高速率和远距离的通信能力，具有以下优点：第一，利用LVDS信号低噪声、低功耗以及高速率的优点提高了通信速率，节省了弹上设备数据下载时间；第二，利用光信号抗电磁干扰能力强，衰减小的优点，将通信距离由百米级加长到了数千米级，增加了通信距离。本实用新型所述遥测系统光端机实现了地面测试设备对弹上设备的实时监测和快速数据下载，不仅具备了高速率数据通信能力，而且具有较好的抗干扰性和远距离通信能力。

附图说明

图1为遥测系统测试框图。

图2为本实用新型所述光端机的原理框图。

图3为光电转换电路示意图。

图4为长线驱动电路示意图。

图5为信号均衡电路示意图。

图6为信号整形电路示意图。

其中，1-光电转换电路，2-长线驱动电路，3-信号均衡电路，4-信号整形电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步描述。

如图1所示，遥测系统测试时需要两台光端机，一台光端机用于将弹上遥测系统发送的电信号转换为光信号，另一台光端机将此光信号再转换为电信号后发送到地面测试设备，反方向亦然。每台光端机能够实现电信号与光信号的相互转换，两台光端机可互换使用，在设计上完全相同，均具备全双工通信能力。

如图2所示，本实用新型所述一种基于LVDS信号的遥测系统光端机包括光电转换电路1、长线驱动电路2、信号均衡电路3和信号整形电路4，用于实现光信号与电信号的相互转换。

光信号转电信号的步骤如下：光信号经过光电转换电路1后转换为LVPECL信号，再经过长线驱动电路2转换为LVDS信号输出。

电信号转光信号的步骤如下：LVDS信号经过信号均衡电路3后转换为LVPECL信号，再经过信号整形电路4对LVPECL信号进行整形，最后经过光电转换电路1转换为光信号后输出。

如图3所示，光电转换电路1包括收发一体化光电转换模块和匹配电路，其中，匹配电路由终端匹配电阻R1、R2组成。收发一体化光电转换模块输入一路光信号，输出一路光信号，输入一路LVPECL(低电压正电源射极耦合逻辑)信号，输出一路LVPECL信号，其中，LVPECL输出信号正端通过匹配电阻R1接地，负端通过匹配电阻R2接地。收发一体化光电转换模块实现光信号与LVPECL信号的相互转换；匹配电路用于LVPECL输出信号电平偏置，同时作为LVPECL信号的直流路径。

如图4所示，长线驱动电路2包括长线驱动器U1和匹配电路，其中，匹配电路由终端匹配电阻R3、R4和交流耦合电容C1、C2组成。长线驱动器U1输入一路LVPECL信号、输出一路LVDS信号，其中，长线驱动器U1正输出端通过匹配电阻R3接地，再与交流耦合电容C1串联后输出，负输出端通过匹配电阻R4接地，再与交流耦合电容C2串联后输出。长线驱动器U1用于在数据的发送端对LVDS信号进行预加重；匹配电路用于对LVDS输出信号进行阻抗匹配和交流耦合。

如图5所示，信号均衡电路3包括自适应均衡器U2和匹配电路，其中，匹配电路由终端匹配电阻R5、R6、R7、R8和交流耦合电容C3、C4组成。自适应均衡器U2输入一路LVDS信号，输出一路LVPECL信号，其中，LVDS信号正端与终端匹配电阻R5串联再通过终端匹配电阻R8接地再与交流耦合电容C3串联后接入自适应均衡器U2的正输入端，LVDS信号负端与终端匹配电阻R6串联再通过终端匹配电阻R7接地再与交流耦合电容C4串联后接入自适应均衡器U2的负输入端。自适应均衡器U2对经长线传输后的LVDS信号进损耗补偿和均衡，均衡后输出LVPECL信号；匹配电路用于对经长线传输后的LVDS信号进行终端阻抗匹配、信号电平调整和交流耦合。

如图6所示，信号整形电路4包括信号整形器U3和匹配电路，其中，匹配电路由二极管D1、终端匹配电阻R9、R10、R11、R12组成。信号整形器U3输入一路LVPECL信号、输出一路LVPECL信号。二极管D1的负极分别与匹配电阻R9、R10串联后接入LVPECL输入信号的正、负端，LVPECL输出信号的正、负端分别通过终端匹配电阻R11、R12接地。二极管D1和终端匹配电阻R9、R10组成的匹配电路用于提供正确的LVPECL信号电平和摆幅；信号整形器U3用于对LVPECL信号进行整形；终端匹配电阻R11、R12组成的匹配电路用于LVPECL输出信号电平偏置，同时作为LVPECL信号的直流路径。

本实用新型所述光端机在设计上采用了长线驱动器U1和自适应均衡器U2，长线驱动器U1用于在数据的发送端对LVDS高速信号进行预加重，数据通过长距离传输后，在接收端使用自适应均衡器U2进行均衡和补偿后输出。

本实用新型所述光端机还采用了光通信技术，利用光信号传输衰减小、抗电磁干扰强的优点，可将长线驱动后的差分信号先转换为光信号，通过光纤通信，再将光信号转换为差分信号，采用此光电转换技术，不仅通信距离延长至数千米，还提高了信号的抗干扰能力。

上面对本实用新型的实施例作了详细说明，上述实施方式仅为本实用新型的最优实施例，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。