用于光通信分析儀的抖動測試技術研究.pdf

1、光同步傳輸系統(tǒng)(SDH)具有統(tǒng)一的數(shù)字信號速率和幀結構標準，代替準同步數(shù)字體系(PDH)成為適應于光纖、微波以及衛(wèi)星傳輸?shù)耐ㄓ皿w制。國際電信聯(lián)盟(ITU-T)制定的SDH數(shù)字系列的抖動和漂移測量設備的0.172標準中規(guī)定，抖動是數(shù)字信號的有效瞬間偏離其時間的理想位置的短期變化。在SDH網絡中，由于支路映射和指針調整等原因產生的抖動導致了誤碼以及噪聲信號的產生，影響通信質量。ITU-T要求基于SDH的抖動測量儀器的主要功能應包括抖動發(fā)生功

2、能和抖動測量功能。
　　 本文主要圍繞SDH抖動產生和抖動測量的關鍵技術開展研究工作。
　　 首先，闡述了SDH抖動測量技術的研究背景、意義和國內外的技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，分析了SDH抖動對通信系統(tǒng)的影響。
　　 其次，根據(jù)ITU-T0.172建議書，設計帶抖動時鐘信號源，其中帶抖動的信號為標稱矩形方波，抖動源為正弦抖動。提出了基于DDS技術的帶抖動時鐘信號產生算法。由于FPGA硬件的限制，基于DDS技術的抖動信號

3、源只能產生低頻信號。利用調制芯片又提出了基于IQ調制技術的中高頻帶抖動時鐘信號產生算法。
　　 然后，根據(jù)ITU-T0.172建議書中抖動測量儀器功能框圖，本文提出了基于數(shù)據(jù)轉換跟蹤環(huán)的抖動測量電路。數(shù)據(jù)轉換跟蹤環(huán)在低信噪比下仍具有良好的跟蹤性能，在進入鎖定狀態(tài)后加入突發(fā)噪聲，能快速地重新進入鎖定狀態(tài)。本文分析了抖動測量電路構成模塊的工作原理，推導了單相位抖動測量法的抖動誤差幅度表達式，理論上證明了抖動誤差幅度與濾波器增益成反比

4、，與抖動頻率和抖動幅度成正比。為了提高測量精度和緩解采樣頻率對測量精度的限制，提出了基于多相位數(shù)據(jù)轉換跟蹤環(huán)的抖動測量電路。詳細分析了多相位抖動測量電路中的鑒相器的設計原理，推導了四相位抖動誤差公式，與單相位抖動誤差公式比較，表明抖動測量精度提高了4倍。
　　 最后，對設計的算法進行了FPGA實現(xiàn)驗證。根據(jù)0.172標準的要求，使用quartusⅡ在stratix芯片上實現(xiàn)了單相位抖動測量電路。使用Xilinx中的延遲原語在vi