基于TDR的ADSL線纜斷點測試儀設計

1 引言
近幾年來，非對稱數(shù)字用戶線ADSL(Asymmetric DigitalSubscriber Line)作為網(wǎng)絡“最后一公里”問題解決方案應用廣泛。我國ADSL業(yè)務已成為運營商收入的主要增長點之一。因此，無論是ADSL業(yè)務的開通，還是正常的運營維護，都需一系列測試，而斷點測試是其中一項重要測試。
而早期電橋測試儀表操作復雜，測試時要求雙方配合，并需知道準確的線纜長度等技術(shù)數(shù)據(jù)；測量精度受環(huán)境溫度、電磁干擾等因素的影響。且一般線務人員不易掌握，無法準確測量?，F(xiàn)有線纜測試專用儀表都需對線務人員進行培訓，準確定位并計算采集的波形方可得到測試結(jié)果。介紹一種運用時域脈沖回波原理測量ADSL 線纜故障點位置的測試儀，只需單人操作，一鍵測試，小巧輕便，上手即會運用。

2 時域脈沖回波原理
測試時向線纜一端注入低壓脈沖，該脈沖沿線纜傳播(傳播速度與光速為同一級別)，當遇到故障點，脈沖產(chǎn)生反射回到測量點，通過儀器獲得發(fā)射脈沖與反射脈沖的時間差△t，又已知脈沖在線纜中的波速度v，可得到故障點距離L：

由于脈沖發(fā)射接收均在同一測試點，如果在一個脈沖時間內(nèi)發(fā)射脈沖與反射脈沖重疊，因此不能測出故障點距離，這樣則出現(xiàn)測試盲區(qū)。為減小測試盲區(qū)，必須減小脈沖寬度，但這會導致發(fā)射脈沖能量的減弱，從而反射脈沖獲取的難度，不利于長距離測量增加。為解決上述矛盾，本線纜測試儀采用寬度可變的脈沖，并提高脈沖幅度，測試不同長度的線路。

3 系統(tǒng)設計
3．1 系統(tǒng)硬件設計
圖1為該測試系統(tǒng)工作原理框圖。

其基本工作原理為：測試時通過人機鍵盤設置脈沖寬度，單片機發(fā)送測試開始指令和脈寬控制字，F(xiàn)PGA接收到測試指令，根據(jù)脈寬控制字產(chǎn)生脈沖并開始計數(shù)，脈沖經(jīng)發(fā)射電路到被測線纜。遇到斷點后，脈沖原路返回，再經(jīng)信號接收電路產(chǎn)生下降沿，使FPGA停止計數(shù)，并將計數(shù)值傳給單片機，從而計算出斷點位置，并通過顯示電路顯示，單片機通過串口與PC機通信，傳輸所測數(shù)據(jù)。而電源電路提供系統(tǒng)所需電源。