基于吉比特收發(fā)器的時分復用通信系統(tǒng)設計
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4 幀同步
幀同步的作用是通過一些特殊碼組把一幀信號與另一幀信號區(qū)別開來。實現幀同步的方法一般分為兩類：一類是利用數字信號本身的特性來實現幀同步，這類方法稱為自同步法；另一類是在發(fā)送的基帶信號中插入一些特殊碼組作為幀的頭尾標志，這類方法稱為外同步法。在外同步法中。又分為起止同步法和插入幀定位信號法。起止同步法是在字符的兩端分別加上起始位和終止位實現幀同步的方法。插入幀定位信號法是在發(fā)送端將幀定位信號插入信息碼流中作為幀起始標志實現幀同步的方法。
在該系統(tǒng)中，幀同步采用了外同步法，即在基帶信號中插入一些8B／10B編碼中有效的K字符啡為幀頭、各子信道的地址信息、空閑字符等標識，如圖3所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/156060.htm
信號中每一幀都包含幀頭CHARISK_FS。并在每一路信號前加地址信息作為子幀頭，信號之后加上空閑字符作為子幀尾，這樣就構成了一個完整的子幀，每個子幀所占用的時隙是動態(tài)分配的。
5 SFP
SFP光電電光轉換器用以實現電信號與光信號之間的轉換，在激光通信實驗中是必不可少的。該系統(tǒng)采用了海信公司的SFP光收發(fā)器LTD1502，具有波長為1 550 nm，傳輸速率為2488 Mb／s，傳輸距離為80 km(SONET OC-48／SDHSTM-16，1550 nm，2 488Mb／s，80km)的傳輸性能。相比電傳輸方式，光傳輸充分利用了光信號在光纖中損耗低、受干擾小等優(yōu)良的傳輸特點，在遠距離的高速通信中具有重要的作用和意義。SFP在該系統(tǒng)中的外圍接口電路如圖4所示。
6 結論
該系統(tǒng)的設計是在深入研究吉比特收發(fā)器的工作原理、吉比特高速串行技術、時分復用原理、阻抗匹配以及信號完整性、光收發(fā)器的工作原理、Xilinx FPGA產品等這些基礎上完成的。針對目前普通FPGA難以達到的高速傳輸技術，且基于星地之間激光通信實驗項目的背景，提出了一種線速率為2．5 Gb／s的多路信號高速傳輸的解決方案，這在高速通信中具有很高的研究價值。最終測試結果表明，在短距離有線傳輸條件下，該系統(tǒng)成功實現了線速率為2．5 Gb／s的無誤碼的多路信號時分復用通信。
在該系統(tǒng)的設計過程中有幾個需要注意的問題。首先是MGT和整個系統(tǒng)的復位問題，在系統(tǒng)上電和初始化過程中，做好復位工作，使各個電路模塊協(xié)調工作是至關重要的。其次是MGT差分信號走線的設計，要考慮的因素很多，比如阻抗匹配、等長線以及如何克服串擾、電磁輻射等，以保持信號的完整性。最后是MGT的設計問題，由于高速串行電信號或光信號在自由空間傳輸過程中經常會中斷，導致MGT接收端的CDR失鎖后不能正常工作，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，最好在接收端設計一個自動檢測模塊，如果信號傳輸中斷了，能實時檢測到并對MGT進行復位。
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