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中频数字化光端机的研究与设计　－－－－－中国电子科技集团公司第三十四研究所 张军曾永福，摘要：本文主要介绍一种中频信号数字化传输设备该设备将用户的中频模拟数据信号经数字化处理后通过光纤进行远距离传输，并在接收端还原成模拟数据信号和用户的终端设备进行通信本套设备克服了传统的模拟设备在传输过程中接收灵敏度低、成本高、动态增益小、不易控制等缺点关键词：中频信号，数字化．数字化光端机．模数转换，数模转换TN929：B：1673-1131(2010)03-057-02一、引言：中频数字化光端机设备采用将射频模拟信号通过光电转换芯片和光传输模块，将模拟信号转换成光信号，通过光纤传输设备信号中频数字化光端机设备，采用了光信号传输，在接收端再将光路信号还原成射频模拟信号，这样可以减少了射频模拟信号在传输过程中的衰减和噪声的干扰导致信号的失真程度二、基本工作原理完整的中频光端机分为两个部分发送中频光端机和接收中频光端机发送中频光端机主要是将频谱范围为OM Hz-IOOM Hz的中频模拟信号转化为数字信号，然后复接成1路高速的数字信号．在将它转化为光信号，送入光纤中传输接收中频光端机主要是将光纤中接收下来的数字信号转化为OMHz-lOOMHz的中频模拟信号。

2.1光发射端机光发射端机主要是把来自用户的射频模拟电信号经过模数转换芯片在经过电光转换芯片将电信号转换成光信号，通过激光器发射模块将光信号传输出去其主要是由数模转换模块、光电转换模块和激光器发射模块组成原理框图如图1在实际应用中，在模拟数据信号进入模数转换芯片之前需要加一个低通滤波器，用来确保将干扰进信号的高频噪声去除，保证信号的有效频谱在规定的范围内该滤波器在频谱搬移过程中起到防止信号频谱混迭的作用，有效提高信号的信噪比在模数转换过程中使用AD公司一款16位、100M ADC芯片．AD9446，用来将差分的模拟信号和参考差分时钟信号转换成16组差分的数字信号，其功能结构图如图2转换好的数字信号为了确保信号在复用过程中不会出现信号相位错误，在电路设计中要确保16组差分数字信号在走线过程中等长，保证在接收端解复用出来的数据不会出现误码2.2光接收端机光接收端机主要是把接收到的光信号通过激光器接收模块在光信号还原成电路信号，再将电路信号通过模数转换模块还原成用户的射频模拟信号传输到用户终端其主要是由激光器接收模块、光电转换模块和数模转换模块组成原理框图如下接收部分．1 6组解复用出来的数字差分信号和参考差分时钟信号利用AD公司的16位、400M DA转换芯片AD9726转换成一组模拟差分信号。

16组的数据差分信号和参考差分时钟信号在进入AD9726之前也要确保在走线中等长，避免转换中出现数据接收误码AD9726其功能结构图如图4：还原出来的模拟数据信号在进入用户终端设备之前需要进入低通滤波器，低通滤波器主要功能是重建模拟信号对为了在接收端恢复出信号，必须将由于采样而产生的频率滤除，因此电路中需要一个低通滤波器来实现该功能，以重建模拟信号三、总结优点中频数字化光端机将需要传输的模拟中频信号在发射端直接转换成了数字信号传输，这样在传输过程中克服了模拟信号的发射功率大、传输中需要特制的模拟信号放大器，接收灵敏度低的缺点，而模拟信号需要的特制的放大器设备的成本高、动态增益小，不易控制将模拟信号转换成数字信号后，在长距离传输过程后需要放大器成本低，动态增益范围大，可放大信号功率强，而且在接受方面．接收端的探测器的灵敏度高，相对模拟信号的-lOdBm左右的接受灵敏度来说，数字信号的接受灵敏度可以根据传输信号的带宽不同而不同，就本设备而言．其接受灵敏度范围可以达到-28dBm，大大的增大了接收灵敏度在电路l处理上，数字部门可以很好的控制链路上的噪声干扰和放大图5为设备通过射频信号源发射一组10M.-20dBm的信号通过设备转换成光路信号，通过光纤传输后解出来的模拟中频信号。

缺点中频数字化光端机在传输过程中的线性动态增益范围比较小，模拟传输可以达到70dBm以上的动态范围，而数字化的目前做到的是可以达到60dBm．这样的不足可以在电路处理和电路布局方面再进一步进行完善，其线性动态范围可以做到进一步的提高四、结论综上所描述的，从设备的成本，以及在传输过程中有具有的各种特性．综合设备的优缺点，中频模拟信号数字化传输方案具有可行性．可以在实际运用中代替现有的纯模拟化的设备，大大降低了纯模拟信号在传输中需要大量的中继设备的造价．灵敏度低的缺点全文完-。