[实用新型]混合信号特种光端机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光通讯设备，具体涉及一种混合信号特种光端机。

背景技术

现有的光端机在设计上一般适用于工业或民用领域，在处理信号时只能单独传输模拟信号或数字信号，传输信号种类较少；在恶劣的条件下，整个系统难以适应，甚至造成其性能下降。特别是对于在恶劣环境中使用的设备，其显著特点就是：能适应高温潮湿、严酷低温、高强度冲击与振动、严重电磁干扰、盐雾及霉菌等，普通的光端机根本无法满足要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种混合信号特种光端机，它们不仅能够实现多种信号的同时传输，而且能够适应恶劣环境下使用。

为解决上述问题，本实用新型所设计的混合信号特种光端机，包括机箱以及设置在机箱内的光电转换模块。所述光电转换模块主要由模数转换电路、数模转换电路、以太网协议转换电路、信号接口、FPGA(现场可编程门阵列)电路、复用/解复用电路和电光/光电转换电路构成；模数转换电路上设有模拟信号输入口，数模转换电路上设有模拟信号输出口，以太网协议转换电路上设有网络接口；模数转换电路、数模转换电路、以太网协议转换电路和信号接口分别与FPGA电路连接，复用/解复用电路与FPGA电路相连，电光/光电转换电路与复用/解复用电路相接。

脉冲信号、电平信号、和/或其他数字信号可以直接通过信号接口接入FPGA电路，但为了对信号接口进行保护，本实用新型的混合信号特种光端机还包括接口电路，信号接口通过该接口电路与FPGA电路相连，此时数字信号、脉冲信号和/或电平信号从信号接口经接口电路送入FPGA电路进行信号处理。

上述方案中，所述接口电路包括接口保护电路、电平转换电路以及光电隔离电路，接口保护电路与信号接口电路相接，接口保护电路与电平转换电路相连，电平转换电路与光电隔离电路相接，光电隔离电路与FPGA电路连接。

为了实现多信号源与多网络的互联，本实用新型的混合信号特种光端机还可包括有以太网交换机，以太网交换机上设有以太网网络信号接口，以太网交换机通过以太网协议转换电路与FPGA电路相连。当需要实现多路信号源与多路网络互联时，本实用新型的混合信号特种光端机在作为发送端与接收端的区别是：发送端的混合信号特种光端机内部配置了以太网交换机，而接收端的以太网信号则是直接送到协议转换电路。虽然发送光端机与接收光端机处理的信号数量不同，但信号种类是一样的，其信号的处理方法也是一样的，因此电路结构原理不变。

上述方案中，所述以太网交换机上设有的以太网络信号接口与不同信号源上的相同的以太网信号相连。

为了使光端机能够适应恶劣的环境，所述机箱由2～5块面板经氩弧焊接或螺钉连接而成，且在各个面板的相接的缝隙处设有导电橡胶条进行密封。

作为上述方案的改进，所述机箱的表面喷涂有三防性能的涂覆层，即防湿热、防霉菌、防盐雾，以进一步防止恶劣环境中的湿热、霉菌和盐雾对机箱的侵蚀。

本实用新型混合信号特种光端机的工作原理是：模数转换电路的核心器件采用模数转换芯片(ADC)，它负责完成对模拟信号进行高速采样、保持、量化和编码等处理，最后形成并行数字信号输出，该电路的理论基础为奈奎斯特采样定理。数模转换电路的数模转换过程是模数转换电路的模数转换的逆过程，采用的核心器件是数模转换芯片(DAC)，同样遵循奈奎斯特采样定理。为了使以太网信号能够同其它信号一起复用/解复用传输，必须将以太网信号转换为同步数据信号，把以太网进行协议转换转为HDLC协议，利用HDLC传输，能提供30Mbps的以太网数据带宽，同时相应的所需带宽也小得多。结合用户的实际需求，利用协议转换器具有较大的缓存，可以将暂时没有发出的数据存储，实现基本不丢包，因此为了节省系统带宽，本实用新型采用协议转换的方式对以太网信号进行处理。接口电路主要实现对接口保护，光电隔离和电平转换的功能。FPGA电路的主要作用是完成信号初级复用与次级的解复用功能。由于复用解复用芯片的资源有限，且对输入信号的频率有一定的要求，而用户输入的信号经信号处理后形成的并行数据远远超过复用解复用芯片能够接收的数量，且信号的速率较低，因此FPGA电路对众多的并行数据进行合理的复用和解复用，并提高信号的传输速率。复用/解复用电路的核心为专用的复用解复用芯片，其内部包含相对独立的复用单元和解复用单元；复用单元能将并行数据进行时分复用后，形成一路高速串行数据流输出，解复用单元则将接收到的高速串行信号转换成多路并行信号。电光/光电转换电路主要功能是完成电信号与光信号间的相互转换。