基于FPGA大气激光通信机的调制电路专用课件.pptVIP

论文题目基于FPGA大气激光通信机的调制电路 指导老师：赵黎 专 业：电子信息工程 班 级：090403 姓 名：熊克卿 题目分析 题目：基于FPGA大气激光通信机的调制电路 核心词汇：大气激光通信机 调制电路 FPGA 一、大气激光通信系统框图 本文概述了大气激光通信系统的组成，重点介绍了通信系统中调制电路设计的基本情况。主要工作包括： ❶激光发射子系统中调制电路的设计及其实现。 ❷为了确保通信的可靠性，设计了同步模块。 大气激光通信系统主要分为两部分：发射部分和接收部分 发送端系统框图 二、调制电路设计 1、光源 半导体激光器是高速调制的理想光源，本课题选用红光半导体激光器作为光源。其优点： （1）可以直接进行电子-光子转换 （2）所覆盖的波段广，且（650~690） nm 红光半导体激光器，属可见光器件，使用安全方便 （3）性价比高 型号：西安华科光电公司，DA650-1-3 2、基础电路 半导体激光器对温度的变化很敏感，稳定激光器的输出光信号是必须研究的问题。 解决方案：通过设计激光器控制电路来消除温度变化和器件老化的影响，以稳定输出光信号。 控制电路分为：自动温度控制电路（ATC） 自动功率控制电路（APC） （1）温度控制电路 温度控制通常由微型制冷器、热敏元件及控制电路组成。 常用温控电路图 （2）自动功率控制电路 3、由分立元件搭建的低速调制电路 缺点：（1）调制电路的调制带宽受到功放三极管的约束 （2） 对8Mbps 以上速率的信号，激光器输出电流信号衰减很快 （3）在噪声、功率控制及温度补偿等方面都存在一定问题 因此，需要设计一种高速稳定的数字调制电路。 4、由集成芯片搭建的高速调制电路 高速调制电路模块主要由芯片MAX3263及外围电路组成。 芯片管脚图 MAX3263 为单路+5V、完全集成的、155Mbps 激光二极管驱动器，允许调制电流最大为30mA，偏置电流最大为60mA。 主要管脚功能： IPINSET：监控光电二极管输入，该管脚与电位器R12相连，通过调节R12对PIN监视二极管电流进行调整。 OSADJ：与电位计R13相连，对高速调制驱动电路输入信号进行调整。 IMODSET：激光器调制电流输入，调节R14设定调置电流。 IBIASSET：激光器偏置电流输入，调节R15设定偏置电流。 IBIASFB：反馈偏置电流输出，自动功率控制电路的输出。 高速调制电路 三、FPGA 同步模块 实现群同步的两种方法：（1）插入特殊码组法（2）直接法。 插入特殊码组法又分为连贯式插入法和间歇式插入法。 本课题采用连贯式插入法，其中最常用的是巴克码。 巴克码是一种非周期序列。一个 n 位的巴克码组为{ }，其中取值为+1 或-1，它的局部自相关函数为 时序仿真波形图 结论 　 主要的研究工作和研究成果如下： ❶根据半导体激光器的调制特性，首先从理论上分析调制的原理、特性； ❷受半导体激光器特性的影响，明确了自动温度补偿电路和自动功率控制电路的原理； ❸完成了半导体激光器调制系统的设计； ❹为确保通信的可靠性，利用FPGA技术实现了帧同步。 致谢 感谢赵黎老师的精心指导，以及佘斌华学长的帮助。