基于FPGA的xDSL信道模擬器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著數(shù)字用戶線路技術(shù)(Digital Subscriber Line,DSL)的發(fā)展，以VDSL2、G.fast等為代表的xDSL技術(shù)，在充分運(yùn)用已鋪設(shè)銅線資源的條件下，可提供與無源光纖網(wǎng)相近的通信帶寬，并大幅降低寬帶網(wǎng)絡(luò)投資。同時(shí)，隨著用戶對寬帶通信質(zhì)量要求的提高，寬帶通信設(shè)備的研發(fā)也變得越來越復(fù)雜，設(shè)備廠商的系統(tǒng)測試環(huán)節(jié)在整個設(shè)備研發(fā)過程中所占的比重也隨之增大。為了縮減開發(fā)周期和保證設(shè)備質(zhì)量，設(shè)備檢驗(yàn)員急需在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下還原出寬帶有

2、線信道的傳輸特征，用以對開發(fā)的通訊設(shè)備開展測驗(yàn)評估。伴隨多業(yè)務(wù)、高帶寬、串?dāng)_等DSL寬帶通信新特征的產(chǎn)生，傳統(tǒng)的信道模擬方案已經(jīng)不能滿足當(dāng)前寬帶通信設(shè)備的測試需求?；诖?，本文實(shí)現(xiàn)了一種基于FPGA的xDSL信道模擬器，其具有頻譜范圍廣、升級難度低、擴(kuò)展性能好等優(yōu)點(diǎn)，可在DSL通訊設(shè)備測驗(yàn)中發(fā)揮重要作用。
　　本文設(shè)計(jì)的xDSL信道模擬器使用Xilinx公司的Virtex-7系列芯片實(shí)現(xiàn)了8線對雙絞線信道的上下行模擬。從xDSL信

3、道的傳輸特性出發(fā)，分析了xDSL信道的傳輸模型和影響信道傳輸?shù)闹饕獏?shù)，重點(diǎn)分析了信道的遠(yuǎn)端衰減特性和遠(yuǎn)端串?dāng)_特性，實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的xDSL信道模擬器，并進(jìn)行了測試驗(yàn)證。
　　首先，本文研究了xDSL信道的傳輸特性，對xDSL信道的理論模型進(jìn)行深入分析，著重分析了DSL傳輸信道的遠(yuǎn)端衰減特性和遠(yuǎn)端串?dāng)_特性。
　　其次，分析了基于FPGA的xDSL信道模擬系統(tǒng)的總體架構(gòu)，對信道模擬器的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，提出了一種基于FP

4、GA的xDSL信道模擬方案。針對FPGA內(nèi)部資源分配，分析了xDSL信道模擬器FPGA實(shí)現(xiàn)過程中的難點(diǎn)，劃分了主要功能模塊。主要完成了數(shù)據(jù)采集、信號檢測、遠(yuǎn)端衰減、片間互連、遠(yuǎn)端串?dāng)_、UDP通信等模塊的代碼開發(fā)和板上調(diào)試；分析了模擬器的控制通信協(xié)議，并編寫了PC端交互軟件；完成了8線對xDSL傳輸模擬器與PC后臺界面的聯(lián)合調(diào)試。
　　最后，對xDSL信道模擬器進(jìn)行系統(tǒng)測試，利用xDSL局端和遠(yuǎn)端設(shè)備對不同傳輸帶寬和不同傳輸距離下的