詹金晶

【摘要】设计了一种应用于水下拖体与母船之间通信的数字光端机，包括3路模拟通道和1路数字通道。光端机发送端对模拟信号进行A/D转换，对数字信号进行TTL电平转换，然后通过调制、编码及PECL电平转换由光发射模块发送到光纤上进行传输。接收端的光接收模块将光纤传输的光信号转换为电信号，进行PECL电平转换、解码、解调及D/A转换后对信号进行还原。

【关键词】光端机;CPLD

1.前言

随着海洋经济的到来，人类对海洋探索的需求越来越多，水下拖体作为一种小型水下平台，成为人类观察、了解海洋世界的重要工具。水下拖体安装各类传感器、声纳或摄像机等设备，在母船拖缆的拉力作用下行进，对目标区域进行探测。由于水下拖体需要实时传输大量探测数据到母船，且拖体与母船间的拖缆有几百米，因此采用光纤通信来完成数据传输。光纤通信系统包括传输光纤和光端机。光端机主要完成信号调制/解调、编码/解码及光电转换等功能，是光纤通信系统的核心设备。本文设计一种光端机，应用于母船与水下拖体之间的数据通信。

2.系统组成

为了满足水下拖体与母船之间的通信需求，光端机包括3路模拟通道和1路数字RS232C通道。发送端将3路模拟信号进行A/D转换为数字信号，将1路RS232C信号电平转换为TTL电平，通过CPLD对这4路信号时分复用为1路串行数据，经过PECL电平转换后由光发射模块传输到光纤上。接收端将光信号转换为电信号，电信号由PECL电平转为TTL电平后通过CPLD模块进行解码和解调，最后由D/A模块还原出发送的3路模拟信号，并将1路TTL数字信号转换为RS232C电平后输出。……