[发明专利]一种单根同轴电缆双向数据传输增距提速的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于选频放大电路的能够提高单根同轴电缆双向数据传输距离和速率的方法。

背景技术

阻抗为75Ω的单根同轴电缆双向数据传输多采用模拟调制方式传输，频分复用是目前模拟通信中最主要的一种方式，广泛应用于有线电视和微波通信，但有两个缺点：一是调制和解调设备比较复杂，二是因滤波器特性不够理想和信道内存在非线性而产生路间干扰。阻抗为50Ω的单根同轴电缆双向数据传输采用数字基带传输或者载波数字调制，相同信噪比条件下数字基带传输误码率低于载波数字调制。由于同轴电缆固有的频率衰减特性，传输速率和传输距离成为单根同轴电缆双向数据传输的瓶颈。现有技术中多数采用中继的方式提高传输距离，但很多场合要求长距离同轴电缆需完整无断点，中继方法也就不能满足实际需要，现有无中继单根同轴电缆载波数字调制系统传输距离不大于400m，传输速率不大于10Mbps。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术瓶颈，提供一种能够增大单根同轴电缆双向数据传输距离和提高传输速率的方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

上、下行数据时分复用并采用曼彻斯特码基带传输，每帧时隙分别由上行数据时隙、空闲时隙、下行数据时隙、空闲时隙组成，上、下行数据之间留有空余时隙避免同轴电缆传输延时造成上、下行数据发生重叠；选频放大电路构成频域均衡器补偿同轴电缆频率衰减，从而在接收端能恢复出与发送端相同的基带信号；利用每帧上行数据帧头时钟信息提取时钟并再生连续时钟解调上行数据，下行数据根据再生同步时钟找到相应的下行时隙进行发送，达到上、下行数据同步传输；

具体包括以下步骤：

步骤一，上行数据在源时钟统一分配上行时隙，将上行数据变成曼彻斯特码并在帧头位置插入与源时钟频率一致的数据，滤波去除毛刺，通过宽带变压器匹配后发送至同轴电缆；

步骤二，上行数据经过同轴电缆后，通过宽带变压器匹配接收，根据上行数据频率范围进行合理参数选择进行选频放大、门限判决获取与上行数据发送端几乎一样的基带信号，利用异步高频时钟对每帧上行数据帧头采样并锁存，然后对后续时隙计数器地址赋相应锁存值，相当于把采样帧头信息连续复制直到下一帧，再生出和帧头频率一致的连续时钟信号，通过锁相环跟踪锁存后得到与发送端同步时钟，上行数据就可被锁相环时钟解调出来；

步骤三，下行数据通过锁相环同步时钟找到相应的下传时隙，把下行数据信息编码滤波通过宽带变压器匹配后发送至同轴电缆；

步骤四，下行数据经过同轴电缆后，通过宽带变压器匹配接收，根据下行数据频率范围进行合理参数选择进行选频放大、门限判决获取与下行数据发送端几乎一样的基带信号，利用上行数据源时钟就可把下行数据解调出来。

本方案所述的曼彻斯特码的有用信号频谱主要由基频和倍频组成，通过同轴电缆后基频和倍频信号幅度相差很大，选频放大电路利用滤波器的频率特性去补偿基带系统的频率特性，将基频和倍频信号处理成幅度一致的信号，并且通过低通滤波器将同轴电缆传输产生的高频反射无用信号过滤。

本发明能带来以下有益效果：

与现有技术相比，此方法可以使接收端能接收信噪比较低的信号，不仅提高同轴电缆双向数据传输距离，而且同时可以提高传输速率。信号通过长距离同轴电缆后，在有用信号幅度比噪声幅度几乎相同甚至还小，通过选频放大电路可以有效地将有用信号放大，提高信噪比，恢复出发送端的基带信号。放大滤波后的信号通过门限判决可以获得与发送端几乎一样的基带信号。通过本方法在1000m单根同轴电缆上可以双向传输20Mbps的数据。

附图说明

图1单根同轴电缆双向数据传输增距提速电路框图；

图2选频放大电路框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本技术方案进行详细说明：