【摘 要】
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光时域反射仪(OTDR)是光纤通信系统中常用的测试仪器,它能够测量光纤的长度、衰减系数、接头损耗等物理特性,而且能够对光纤中接头、断点等事件进行精确定位。传统的OTDR使用
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光时域反射仪(OTDR)是光纤通信系统中常用的测试仪器,它能够测量光纤的长度、衰减系数、接头损耗等物理特性,而且能够对光纤中接头、断点等事件进行精确定位。传统的OTDR使用单脉冲作为探测信号,由于激光功率的限制,为提高测量动态范围需要增大脉冲宽度,而脉冲宽度增大使得测量分辨率的下降,因此传统OTDR的动态范围和分辨率是不可兼得的。本论文讨论了在OTDR中使用相关技术的方法,用格雷互补码作为探测信号,将回波信号与格雷互补码做相关运算,从而对光纤中的断点进行快速定位,这种方法可以在不损失分辨率的前提下有效提高信噪比并显著缩短测量时间。根据格雷互补码自相关技术原理我们设计了以FPGA为核心的解决方案,将格雷互补码的产生、信号的处理、距离的测量与显示以及通信等功能集成于单FPGA芯片上,并研制出了试验样机。在信号处理上,我们利用FPGA以硬件方式实现格雷互补码自相关算法,提高了处理速度,递归以及流水线技术的应用使得信号采集与处理实现了无缝连接,进一步提高算法的效率,真正实现了实时在线测量。通过仿真及实验,我们证实了新技术确实可以在不损失分辨率的前提下有效提高信噪比。
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