基于吉比特收发器的时分复用通信系统设计
4 帧同步
帧同步的作用是通过一些特殊码组把一帧信号与另一帧信号区别开来。实现帧同步的方法一般分为两类：一类是利用数字信号本身的特性来实现帧同步，这类方法称为自同步法；另一类是在发送的基带信号中插入一些特殊码组作为帧的头尾标志，这类方法称为外同步法。在外同步法中。又分为起止同步法和插入帧定位信号法。起止同步法是在字符的两端分别加上起始位和终止位实现帧同步的方法。插入帧定位信号法是在发送端将帧定位信号插入信息码流中作为帧起始标志实现帧同步的方法。
在该系统中，帧同步采用了外同步法，即在基带信号中插入一些8B／10B编码中有效的K字符啡为帧头、各子信道的地址信息、空闲字符等标识，如图3所示。
信号中每一帧都包含帧头CHARISK_FS。并在每一路信号前加地址信息作为子帧头，信号之后加上空闲字符作为子帧尾，这样就构成了一个完整的子帧，每个子帧所占用的时隙是动态分配的。
5 SFP
SFP光电电光转换器用以实现电信号与光信号之间的转换，在激光通信实验中是必不可少的。该系统采用了海信公司的SFP光收发器LTD1502，具有波长为1 550 nm，传输速率为2488 Mb／s，传输距离为80 km(SONET OC-48／SDHSTM-16，1550 nm，2 488Mb／s，80km)的传输性能。相比电传输方式，光传输充分利用了光信号在光纤中损耗低、受干扰小等优良的传输特点，在远距离的高速通信中具有重要的作用和意义。SFP在该系统中的外围接口电路如图4所示。
6 结论
该系统的设计是在深入研究吉比特收发器的工作原理、吉比特高速串行技术、时分复用原理、阻抗匹配以及信号完整性、光收发器的工作原理、Xilinx FPGA产品等这些基础上完成的。针对目前普通FPGA难以达到的高速传输技术，且基于星地之间激光通信实验项目的背景，提出了一种线速率为2．5 Gb／s的多路信号高速传输的解决方案，这在高速通信中具有很高的研究价值。最终测试结果表明，在短距离有线传输条件下，该系统成功实现了线速率为2．5 Gb／s的无误码的多路信号时分复用通信。
在该系统的设计过程中有几个需要注意的问题。首先是MGT和整个系统的复位问题，在系统上电和初始化过程中，做好复位工作，使各个电路模块协调工作是至关重要的。其次是MGT差分信号走线的设计，要考虑的因素很多，比如阻抗匹配、等长线以及如何克服串扰、电磁辐射等，以保持信号的完整性。最后是MGT的设计问题，由于高速串行电信号或光信号在自由空间传输过程中经常会中断，导致MGT接收端的CDR失锁后不能正常工作，为了保证系统的稳定性，最好在接收端设计一个自动检测模块，如果信号传输中断了，能实时检测到并对MGT进行复位。
加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号：EEPW
或用微信扫描左侧二维码