化學工業(yè)過程控制中激光通信系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)代化工過程控制中，分布式控制系統(tǒng)（Distributed Control System，DCS）已獲得了廣泛應用。但是在DCS中，利用傳統(tǒng)的微波通信技術把采集的信息從數(shù)據(jù)采集點傳輸?shù)讲僮鲉T工作站的過程中易受其它雜波的干擾，嚴重影響該控制系統(tǒng)在大化工過程中的可靠性。而無線激光通信系統(tǒng)具有帶寬高、成本低、抗干擾能力強等優(yōu)點，它在實現(xiàn)點對點之間的雙向通信方面具有廣泛的應用前景。所以，本文提出了利用無線激光通信系統(tǒng)作為DCS中數(shù)據(jù)傳輸方式的設

2、想。
　　本文主要研究內容是設計一種可用于DCS中、并采用基于光電探測器直接耦合的無線激光通信系統(tǒng)，并按照該系統(tǒng)的設計方案選擇器件、設計電路、焊接電路等，最終搭建了一個無線激光通信的硬件平臺。本文還先后通過現(xiàn)場可編程邏輯門陣列（FPGA）產(chǎn)生的偽隨機碼和方波分別定性、定量地測試了該硬件通信平臺的通信性能。本文的主要研究內容大致分為兩大部分：
　　第一部分是關于該通信系統(tǒng)的硬件平臺的搭建工作。該部分主要介紹了本文設計的通信系統(tǒng)

3、的結構和各部分的作用，并重點介紹了一些關鍵器件的性能特征，再根據(jù)所選擇器件的性能特征參數(shù)利用電子設計自動化軟件 Cadence Design Systems設計了發(fā)射端系統(tǒng)和接收端系統(tǒng)的電路原理圖。
　　第二部分是關于該無線激光通信系統(tǒng)的通信性能測試工作。該部分主要是利用 FPGA產(chǎn)生了不同頻率的偽隨機碼，再利用該偽隨機碼調制發(fā)射端，通過分析接收端在偽隨機碼作用下形成的眼圖來定性評估該通信系統(tǒng)的性能指標。另外，本文還通過測量不同頻