数字光纤系统技术交流.ppt

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1、技术交流稿目录一基本原理二关键技术三模拟光纤和数字光纤的比较四设备指标一基本技术原理1.1系统拓扑结构1.2模拟信号的数字化1.3数字下变频，数字基带的形成1.4高速数字信号的光传输1.5数据链路的传输协议CPRI1.1系统拓扑介绍1.1系统拓扑介绍主机单元DFDU将下行模拟信号的数字化后，将数据编码成帧，并插入管理数据，经过并串变换后通过光纤模块向所有从机单元DFRU广播。信号流程和系统拓扑描述：同时各从机单元传输上来的数据，经过解帧将IQ数据和管理数据分开。各支路IQ数据同步后累加，变换为模拟信号

2、馈入基站。从机单元DFRU接收主机来的光信号恢复为数字信号，此信号分为两路，一路直接转发到光传输模块中变为光信号发送到菊花链链接的后一级节点。另外一路根据系统指定的时延要求存储并延时转发，变为模拟信号由天线口发出。从机单元DFRU接收来自菊花链后一级的光信号并恢复为数字信号，解帧后将IQ信号提取出来，和本机的接收到的上行信号数字化后累加，得到的数字信号变为光信号向主机传送。一个主机最大支持4路并行星形链接。主机每并行支路最大支持三级菊花链链接。1.2模拟信号的数字化模拟信号的占用的频谱的中心频率为F0

3、,带宽为B。按照带通采样定理，当采样频率满足Fs=4×F0/(2n+1)且Fs>2×B时，因采样产生的镜像频谱不会产生混叠，且频带中心频率位于Fs/2处。经带通采样后的信号，其第一奈奎斯特区的数字频谱的中心频率将落在（F0modFs）×2/Fs处。信号的数字化采样通过高速AD来实现。数字信号恢复为模拟信号通过高速的DA来完成经带通采样转变为数字信号后，在FPGA中进行数字下变频处理变为数字基带信号（即零中频信号），然后经抽值，滤波后再由光模块传送到远端。在远端数字基带信号经过数字上变频，插值，滤波，

4、送给DA还原到中频信号。带通采样定理和中频数字化处理1.2模拟信号的数字化经过带通采样后的模拟信号，其数字频谱如上图所示，频谱变为以fs/2重复的周期性信号。第一奈奎斯特区的频谱中心频率为fd0。1.3数字正交下变频和数字基带形成为了要得到基带（零中频）信号，并使得频谱变为易处理的单边频谱，需要将采样后的信号经过混频变到零频，且信号由实信号变为复信号。数字正交下变频可以完成这样的功能。本地振荡器由DDS实现，产生正交的数字载波1.4高速数字信号的光传输在实际系统中，由于高采样率以及为满足大动态范围而采

5、用的高位数量化，导致在光纤上传输的信号速率高达0.6～3Gbps。由于光纤上传送的是串行的数字信号，而信源端（FPGA输出）是并行数据，因此存在一个串并的转换接口，称之为SerDes接口。SerDes接口完成高速数字信号的并串，串并转换，并发送和接受来自光传输模块的高速串行信号。在串行码流的接收中恢复码流的同步时钟。在信号的SerDes接口之前，需要做一次8B/10B编码，将8bit的数据通过映射方式编为10bit带冗余校验的码字。主要作用一方面是为了校验错码，另一方面是为了使码流的01分布均匀，减少

6、码流的直流分量。数据速率，光纤要求，传输距离1.5数据链路的传输协议CPRI在分布式基站的数字IQ拉远的光纤链路传输体系中，关于链路传输管理协议目前有两种，一种叫CPRI(commonpublicradiointerface)另一种叫OBSAI（OpenBaseStationStandardInitiative）。本系统借鉴CPRI协议来完成系统的链路连接和管理1.5数据链路的传输协议CPRI在二关键技术2.1数字中频的关键指标和关键处理环节2.2高速数字信号传输和CPRI协议实现2.3数字静噪，信号

7、延时调整2.4高均峰比削波2.1数字中频的关键指标和关键处理环节中频信号数字化涉及到和模拟处理不一样的指标，这些指标对系统整体方案的制定非常关键。SFDR（spuriousfreedynamicrange）：无杂散动态范围，表征非线性失真性能。该指标和信号工作频率，输出信号功率，以及器件本身线性都有密切关系。SNR(signalnoiseratio）：信噪比，表征器件对最小信号的识别能力。这个指标和量化误差产生的量化噪声，采样时钟的本身抖动(噪声)，信号工作的频率都有密切关系。Fsample：采样频率

8、，采样频率选择要综合考虑信号带宽，中频频率，前端器件性能价格，后续器件处理能力，以及可能的杂散频率，所需动态范围等多方面因素。量化比特数：决定量化的bit数时，充分考虑所处理信号的动态范围，系统所需的灵敏度，以及器件的性价比等多方面因素。2.1数字中频的关键指标和关键处理环节数字中频信号的几个关键处理环节，对性能指标有非常重要的影响。时钟处理：各单元合理的时钟频率选取，系统时钟的降抖动处理，以及各单元的时钟的分配处理。模拟，高速数字电路以及混合电路的处理