光通信综合测试仪制造技术

本发明专利技术公开了一种光通信综合测试仪，包括误码测试仪模块、音频分析仪模块、光源模块、光功率计模块、主控模块和电源模块，主控模块分别与误码测试仪模块、音频分析仪模块、光源模块和光功率计模块连接；所述的误码测试仪模块由２Ｍ／８Ｍ收发接口、ＮＲＺ／ＲＺ收发接口、数据测试收发接口、Ａ接口收发电路、Ｋ接口收发电路、误码测试发生器、误码测试分析器和时钟发生器组成，２Ｍ／８Ｍ收发接口、ＮＲＺ／ＲＺ收发接口、数据测试收发接口、Ａ接口收发电路和Ｋ接口收发电路分别连接误码测试发生器和分析器，误码测试发生器和分析器分别连接时钟发生器等。本发明专利技术在一个手持式的仪表内综合集成光源、光功率计、系列误码测试仪、话路和音频分析仪等多种仪器功能于一体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光通信测试技术，特别是一种光通信综合测试仪。
技术介绍
数字光通信系统是通信网络最基本、最重要的组成部分。在通信网的开通、日常维 护和故障查找中，以及通信设备的研制、生产、安装中都需要进行测试。目前这些测试， 都是需要众多不同的仪器来测量，如光源、光功率计、多种误码仪(2M/8M误码仪、 数据口误码仪、NRZ/RZ误码仪、A 口误码仪等)、音频分析仪及话路特性分析仪等，测 试存在携带仪器多、无法快速故障査找、机动性差、测试效率低下等诸多缺陷。目前光通信综合测试仪，大多是单独的光纤通信测量仪器或数字通信测量仪器，光 纤通信测量仪器只集成了光源和光功率计，如专利申请CN2717116提到的多功能光万 用表。数字通信测量仪器只有几种接口 (2M测试、数据口测试)的误码仪或单独的话 路特性测试，有的产品在话路特性测试的基础上还具有2Mb/s误码测试功能，但没有其 它误码测试能力、音频分析仪的功能和光纤测量功能。由于传统的综合集成技术，将多种不同的测试功能各自独立设计，会导致电路规模过大，功耗过高，无法采用电池供电及集成到一个很小的设备中。因此，目前的光通信综合测试仪器存在测试功能弱、体积大，没有一种全面的光通信系统综合测试的能力，即同时进行通信接口光电参数测试，包括系统传输指标测试、话路特性测试和光纤光缆的维护测试等功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光通信综合测试仪，综合集成了光源、光功率计、系列 误码仪、音频分析仪和话路特性分析仪等多种仪器的测试功能。能够进行1310nm、 1550nm的光输出和光功率测量；G703非成帧/成帧接口、 V.24、 V.35、 A、 K接口误码 测试；音频信号产生、电平测量、失真度测量及频率、电平特性、频率特性等参数测量。实现本专利技术目的的技术解决方案为 一种光通信综合测试仪，包括误码测试仪模块、 音频分析仪模块、光源模块、光功率计模块、主控模块和电源模块，主控模块分别与误 码测试仪模块、音频分析仪模块、光源模块和光功率计模块连接；所述的误码测试仪模 块由2M/8M收发接口、 NRZ/RZ收发接口、数据测试收发接口、 A接口收发电路、K接口收发电路、误码测试发生器、误码测试分析器和时钟发生器组成，2M/8M收发接 口、 NRZ/RZ收发接口、数据测试收发接口、 A接口收发电路和K接口收发电路分别连 接误码测试发生器和分析器，误码测试发生器和分析器分别连接时钟发生器；所述的音 频分析仪模块由音频信号发生器和音频信号分析器组成，音频信号发生器包括依次相连 的DDS、放大电路、衰减器和发送接口，音频信号分析器包括依次相连的接收接口、输 入放大器、A/D、高速RAM、 DSP系统和双口RAM;其中，DSP系统连接DDS，双口 RAM连接主控模块；所述的光源模块由依次相连的衰减和调制电路、驱动和自动功率 控制电路、半导体激光器组件组成，该半导体激光器组件连接驱动和自动功率控制电路； 该光功率计模块由依次相连的光电管、I/V变换电路、程控放大电路和A/D组成，该A/D 连接主控模块；所述的主控模块通过外部数据总线分别对误码测试仪模块、音频分析仪模块、光源 模块、光功率计模块进行控制、数据交换、数据处理，实现系列误码测试仪、音频分析 仪、光源和光功率测量，即(1)通过人机界面设定为误码测试仪，主控模块通过数据 总线和地址总线控制系列误码测试仪模块，误码测试仪模块的发生器按照ITU-T G..703 建议要求产生速率为2.048Mb/s、 8.448Mb/s帧/非帧信号，以及同步格式和异步格式的 NRZ信号，分别通过2M/8M收发接口 、 NRZ/RZ收发接口 、数据测试收发接口 、 A接 口收发电路和K接口收发电路输出，这五种电路完成输出驱动、电平转换和输入放大； 接收到的信号又通过这五种电路的转换，送入误码测试的分析器，实现2M/8M非帧/成 帧接口、 V.24、 V.35、 A、 K接口误码测试；(2)通过人机界面设定为音频分析仪，根 据主控模块设置的频率、电平值，DSP系统设置DDS的频率值，DDS产生正弦信号， 经放大和衰减电路的放大和衰减控制，产生设定频率和电平的正弦信号，最后经发送接 口的阻抗匹配、输出；输入的音频信号由接收接口接收，经输入放大电路的放大和增益 调整，满足A/D输入要求，经A/D转换器变成数字信号存入高速RAM中，最后送入 DSP系统进行数据处理和计算，完成电平测量、失真度测量、频率响应、电平特性、量 化失真、空闲噪声和路际串话等指标测量，计算结果再写入双口RAM中，由主控模块 送显示；(3)光源模块提供稳定的光功率输出，衰减和调制电路产生调制/非调制信号， 且信号的电平可调节，该信号和光源自动功率控制信号一起送入驱动电路，产生稳定的 电流驱动半导体激光器组件，输出1310nm光源或1550nm光源；自动功率控制信号由6激光器输出的部分后向光通过激光器组件内的光电检测器检测，转化为光电流，经互阻 抗放大器转换成电压，并与直流参考电压比较后产生；(4)光功率计模块通过光电管接 收光输入后，产生与输入光功率成正比的电流信号，经I/V变换、程控放大电路放大到 一定的电压，再经A/D变换得到表示光功率大小的数字量，送到主控模块进行运算和处 理。本专利技术与现有技术相比，其显著优点(1)设计上采用共享的硬件平台和数字化的 技术方案，在一个手持式的仪表内综合集成光源、光功率计、系列误码测试仪、话路和 音频分析仪等多种仪器功能于一体；(2)在国内外首次定义了一种全新的光通信综合测 试仪产品，适应数字光通信系统的传输性能、光电参数、音频特性等测试；(3)具备多 功能、小型化和内部电池供电的特点，解决传统测试存在携带仪器多、无法快速故障査 找、机动性差、测试效率低下等诸多缺陷；(4)系列误码仪具备2/8Mb/s误码测试、NRZ/RZ 测试、数据口测试、A接口测试、K接口测试。 附图说明图1为本专利技术的系统原理图2为本专利技术误码测试仪模块的原理图3为本专利技术主控模块的主程序流程图。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。结合图l，本专利技术的实现上述光通信综合测试仪，包括误码测试仪模块、音频分析 仪模块、光源模块、光功率计模块、主控模块和电源模块，主控模块分别连接误码测试 仪模块、音频分析仪模块、光源模块、光功率计模块。该误码测试仪模块由2M/8M收 发接口、 NRZ/RZ收发接口、数据测试收发接口、 A接口收发电路、K接口收发电路、 误码测试发生器、误码测试分析器和时钟发生器组成，2M/8M收发接口、 NRZ/RZ收发 接口、数据测试收发接口、 A接口收发电路和K接口收发电路分别连接误码测试发生器 和分析器，误码测试发生器和分析器连接时钟发生器；该音频分析仪模块由音频信号发 生器和音频信号分析器组成，音频信号发生器包括DDS、放大、衰减和发送接口，音频 信号分析器包括接收接口、输入放大、A/D (如ADS1610)、高速RAM、 DSP系统(如 TMS320VC5416)和双口 RAM (如8KX16， IDT7025)。 DSP系统连接DDS， DDS连7接放大电路，放大电路连接衰减器，衰减器连接发送接口，接收接口连接输入放大，输 入放大连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光通信综合测试仪，其特征在于包括误码测试仪模块、音频分析仪模块、光源模块、光功率计模块、主控模块和电源模块，主控模块分别与误码测试仪模块、音频分析仪模块、光源模块和光功率计模块连接；所述的误码测试仪模块由２Ｍ／８Ｍ收发接口、ＮＲＺ／ＲＺ收发接口、数据测试收发接口、Ａ接口收发电路、Ｋ接口收发电路、误码测试发生器、误码测试分析器和时钟发生器组成，２Ｍ／８Ｍ收发接口、ＮＲＺ／ＲＺ收发接口、数据测试收发接口、Ａ接口收发电路和Ｋ接口收发电路分别连接误码测试发生器和分析器，误码测试发生器和分析器分别连接时钟发生器；所述的音频分析仪模块由音频信号发生器和音频信号分析器组成，音频信号发生器包括依次相连的ＤＤＳ、放大电路、衰减器和发送接口，音频信号分析器包括依次相连的接收接口、输入放大器、Ａ／Ｄ、高速ＲＡＭ、ＤＳＰ系统和双口ＲＡＭ；其中，ＤＳＰ系统连接ＤＤＳ，双口ＲＡＭ连接主控模块；所述的光源模块由依次相连的衰减和调制电路、驱动和自动功率控制电路、半导体激光器组件组成，该半导体激光器组件连接驱动和自动功率控制电路；该光功率计模块由依次相连的光电管、Ｉ／Ｖ变换电路、程控放大电路和Ａ／Ｄ组成，该Ａ／Ｄ连接主控模块；　所述的主控模块通过外部数据总线分别对误码测试仪模块、音频分析仪模块、光源模块、光功率计模块进行控制、数据交换、数据处理，实现系列误码测试仪、音频分析仪、光源和光功率测量，即：（１） 通过人机界面设定为误码测试仪，主控模块通过数据总线和地址总线控制系列误码测试仪模块，误码测试仪模块的发生器按照ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．．７０３建议要求产生速率为２．０４８Ｍｂ／ｓ、８．４４８Ｍｂ／ｓ帧／非帧信号，以及同步格式和异步格式的ＮＲＺ信号，分别通过２Ｍ／８Ｍ收发接口、ＮＲＺ／ＲＺ收发接口、数据测试收发接口、Ａ接口收发电路和Ｋ接口收发电路输出，这五种电路完成输出驱动、电平转换和输入放大；接收到的信号又通过这五种电路的转换，送入误码测试的分析器，实现２Ｍ／８Ｍ非帧／成帧接口、Ｖ．２４、Ｖ．３５、Ａ、Ｋ接口误码测试；（２）通过人机界面设定为音频分析仪，根据主控模块设置的频率、电平值，ＤＳＰ系统设置ＤＤＳ的频率值，ＤＤＳ产生正弦信号，经放大和衰减电路的放大和衰减控制，产生设定频率和电平的正弦信号，最后经发送接口的阻抗匹配、输出；输入的音频信号由接收接口接收，经输入放大电路的放大和增益调整，满足Ａ／Ｄ输入要求，经Ａ／Ｄ转换器变成数字信号存入高速...

【技术特征摘要】
1、一种光通信综合测试仪，其特征在于包括误码测试仪模块、音频分析仪模块、光源模块、光功率计模块、主控模块和电源模块，主控模块分别与误码测试仪模块、音频分析仪模块、光源模块和光功率计模块连接；所述的误码测试仪模块由2M/8M收发接口、NRZ/RZ收发接口、数据测试收发接口、A接口收发电路、K接口收发电路、误码测试发生器、误码测试分析器和时钟发生器组成，2M/8M收发接口、NRZ/RZ收发接口、数据测试收发接口、A接口收发电路和K接口收发电路分别连接误码测试发生器和分析器，误码测试发生器和分析器分别连接时钟发生器；所述的音频分析仪模块由音频信号发生器和音频信号分析器组成，音频信号发生器包括依次相连的DDS、放大电路、衰减器和发送接口，音频信号分析器包括依次相连的接收接口、输入放大器、A/D、高速RAM、DSP系统和双口RAM；其中，DSP系统连接DDS，双口RAM连接主控模块；所述的光源模块由依次相连的衰减和调制电路、驱动和自动功率控制电路、半导体激光器组件组成，该半导体激光器组件连接驱动和自动功率控制电路；该光功率计模块由依次相连的光电管、I/V变换电路、程控放大电路和A/D组成，该A/D连接主控模块；所述的主控模块通过外部数据总线分别对误码测试仪模块、音频分析仪模块、光源模块、光功率计模块进行控制、数据交换、数据处理，实现系列误码测试仪、音频分析仪、光源和光功率测量，即(1)通过人机界面设定为误码测试仪，主控模块通过数据总线和地址总线控制系列误码测试仪模块，误码测试仪模块的发生器按照ITU-T G..703建议要求产生速率为2.048Mb/s、8.448Mb/s帧/非帧信号，以及同步格式和异步格式的NRZ信号，分别通过2M/8M收发接口、NRZ/RZ收发接口、数据测试收发接口、A接口收发电路和K接口收发电路输出，这五种电路完成输出驱动、电平转换和输入放大；接收到的信号又通过这五种电路的转换，送入误码测试的分析器，实现2M/8M非帧/成帧接口、V.24、V.35、A、K接口误码测试；(2)通过人机界面设定为音频分析仪，根据主控模块设置的频率、电平值，DSP系统设置DDS的频率值，DDS产生正弦信号，经放大和衰减电路的放大和衰减控制，产生设定频率和电平的正弦信号，最后经发送接口的阻抗匹配、输出；输入的音频信号由接收接口接收，经输入放大电路的放大和增益调整，满足A/D输入要求，经A/D转换器变成数字信号存入高速RAM中，最后送入DSP系统进行数据处理和计算，完成电平测量、失真度测量、频率响应、电平特性、量化失真、空闲噪声和路际串话等指标测量，计算结果再写入双口RAM中，由主控模块送显示；(3)光源模块提供稳定的光功率输出，衰减和调制电路产生调制/非调制信号，且信号的电平可调节，该信号和光源自动功率控制信号一起送入驱动电路，产生稳定的电流驱动半导体激光器组件，输出1310nm光源或1550nm光源；自动功率控制信号由激光器输出的部分后向光通过激光器组件内的光电检测器检测，转化为光电流，经互阻抗放大器转换成电压，并与直流参考电压比较后产生；(4)光功率计模块通过光电管接收光输入后，产生与输入光功率成正比的电流信号，经I/V变换、程控放大电路放大到一定的电压，再经A/D变换得到表示光功率大小的数字量，送到主控模块进行运算和处理。2、根据权利要求1所述的光通信综合测试仪，其特征在于误码测试仪模块中的误 码测试发生器和分析器是基于现场可编程器件FPGA设计的，该误码测试发生器由位定 位计数器、时隙脉冲发生器、帧定位脉冲发生器、CAS复帧定时器、复帧定位字发生器、 图形发生器、帧定位字发生器、CRC复帧定时器、CRC帧定位字发生器、误码发生器、 告警发生器、数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：程根法，包思云，李少东，汪成龙，林伟，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十一研究所，
类型：发明
国别省市：34[]