一种自适应传输TTL和HDB3信号的系统及实现方法与流程

本发明涉及数字信号传输领域，更具体的，涉及到一种自适应传输ttl和hdb3信号的系统及实现方法。

背景技术：

1、光纤具有传输损耗小，传输距离远的特点，已经广泛应用于模拟光端机和数字光端机之中。模拟光端机使用模拟信号传输，具有交调干扰严重、容易受环境影响，传输质量差等缺点，数字光端机使用数字信号处理和传输技术来进行数据传输，可以提供更快的传输速度和更高的传输准确度，不容易受到外界干扰和噪声的影响。目前市场上的数字光端机同一接口只能接入一种信号，应用场景单一，无法适应多种类型信号的接入。

技术实现思路

1、为了解决目前光端机应用场景单一，无法适用多类型信号接入的问题，本发明基于数字光端机技术，提出了一种自适应传输ttl和hdb3信号的系统及实现方法，同一个数据接口可以接入两种不同类型的信号。该系统在接收端将ttl和hdb3信号汇聚到一个标准的stm-1信号中，然后将stm-1电信号转换为stm-1光信号进行传输，在发送端将stm-1光信号转换为stm-1电信号，再还原出ttl信号和hdb3信号。利用接收时通过时钟判断信号类型，发送时通过信号类型进行通道选择以及光纤远距离传输损耗小的特点，本发明实现了ttl和hdb3两种不同类型信号的自动识别和远距离传输。

2、本发明采取的技术方案是：

3、一种自适应传输ttl和hdb3信号的系统，基于复分接设备实现，包括信号接收系统和信号发送系统，信号接收系统和信号发送系统通过光纤连接；信号接收系统通过时钟判断信号类型，用于ttl信号和hdb3信号的识别和处理并转换为光信号；信号发送系统通过信号类型进行通道选择，用于光信号转换为电信号并恢复出ttl信号和hdb3信号。

4、信号接收系统包括模拟开关电路、ttl电平转换电路、hdb3转换电路ⅰ、ttl时钟电平转换电路、zynq芯片和sfp光模块；zynq芯片分别与模拟开关电路、ttl电平转换电路、hdb3转换电路ⅰ、ttl时钟电平转换电路和sfp光模块连接，ttl电平转换电路和hdb3转换电路ⅰ分别与模拟开关电路连接；模拟开关电路用于将输入信号拆分为ttl信号或hdb3信号；ttl电平转换电路用于将ttl信号转换为zynq芯片可接收的电平信号；hdb3转换电路ⅰ用于将hdb3信号转换为zynq芯片可接收的nrz信号；ttl时钟电平转换电路用于将ttl时钟信号转换为zynq芯片可接收的lvttl时钟信号；zynq芯片用于对ttl信号和hdb3信号进行识别并复接到stm-1信号；sfp光模块用于完成stm-1电信号到stm-1光信号的转换功能。

5、信号发送系统包括sfp光模块、zynq芯片、ttl信号驱动电路、hdb3转换电路ⅱ、ttl时钟驱动电路和模拟开关电路；所述zynq芯片分别与sfp光模块、ttl信号驱动电路、hdb3转换电路ⅱ、ttl时钟驱动电路和模拟开关电路连接，ttl信号驱动电路和hdb3转换电路ⅱ分别与模拟开关电路连接；sfp光模块用于完成stm-1光信号到stm-1电信号的转换功能；zynq芯片用于从stm-1电信号中解析出ttl信号和hdb3信号；ttl信号驱动电路用于将lvttl信号转换为ttl信号；hdb3转换电路ⅱ用于将nrz信号转换为hdb3信号；ttl时钟驱动电路用于将lvttl时钟信号转换为ttl时钟信号；模拟开关电路用于根据信号类型输出ttl信号或者hdb3信号。

6、信号接收系统通过时钟判断信号类型，有时钟信号时判断为ttl信号，zynq芯片控制模拟开关电路切换到ttl电平转换电路，无时钟信号时判断为hdb3信号，zynq芯片控制模拟开关电路切换到hdb3转换电路ⅰ；

7、信号发送系统通过信号类型进行通道选择，解析为ttl信号时，zynq芯片控制模拟开关电路连通ttl信号驱动电路并输出信号，解析为hdb3信号时，zynq芯片控制模拟开关电路连通hdb3转换电路ⅱ并输出信号。

8、模拟开关电路为单刀双掷开关，用于ttl信号和hdb3信号的拆分。

9、ttl电平转换电路由比较器芯片组成，将5v的ttl信号转换为zynq可接收的3.3v的lvttl信号。

10、ttl时钟电平转换电路由电平转换芯片组成，将5v的ttl电平转换为zynq可接收的3.3v的lvttl电平。

11、hdb3转换电路ⅰ由变压器和单双变换模块组成，变压器将hdb3信号分为两路相位相反的信号，单双变换模块去掉两路相位相反信号中的负电平信号，保留正电平信号。

12、ttl信号驱动电路和ttl时钟驱动电路均由收发器芯片组成，将3.3v的lvttl数据或时钟信号转换为5v的ttl数据或时钟信号。

13、hdb3转换电路ⅱ由收发器芯片和变压器组成，收发器芯片把3.3v的nrz信号转换为5v的nrz信号，变压器将两路nrz信号合成一路hdb3信号。

14、一种自适应传输ttl和hdb3信号的系统实现方法，包括信号接收步骤a和信号发送步骤b，

15、信号接收步骤a：

16、步骤a1，通过时钟判断信号类型；

17、zynq芯片判断是否有ttl时钟电平转换电路发来的ttl时钟信号，有时钟信号，判断为ttl信号；无时钟信号，判断为hdb3信号；

18、步骤a2，根据信号类型切换模拟开关电路；

19、判断为ttl信号，zynq芯片控制模拟开关电路切换到ttl电平转换电路并输入ttl信号；判断为hdb3信号，zynq芯片控制模拟开关电路切换到hdb3转换电路ⅰ并输入hdb3信号；

20、步骤a3，信号电平转换并复接发送；

21、ttl电平转换电路将ttl数据信号转换为lvttl数据信号输入zynq芯片；hdb3转换电路ⅰ将hdb3信号转换为nrz信号输入zynq芯片；ttl时钟电平转换电路将ttl时钟信号转换为lvttl时钟信号输入zynq芯片；zynq芯片将接收信号复接到stm-1电信号中，经sfp光模块转换为stm-1光信号后通过光纤发送。

22、信号发送步骤b：

23、步骤b1，信号接收并解析；

24、将接收的stm-1光信号经sfp光模块转换为stm-1电信号发送给zynq芯片解析，ttl信号时，解析出lvttl信号和lvttl时钟信号；hdb3信号时解析出nrz信号；

25、步骤b2，数据或时钟信号电平转换；

26、ttl信号时，解析出的lvttl信号经ttl信号驱动电路转换为ttl信号，解析出的lvttl时钟信号经ttl时钟驱动电路转换为ttl时钟信号；hdb3信号时，解析出的nrz信号经hdb3转换电路ⅱ转换为hdb3信号；

27、步骤b3，通过信号类型进行通道选择及信号输出；

28、ttl信号时，zynq芯片控制模拟开关电路连通ttl信号驱动电路，将电平转换后的ttl信号经模拟开关电路输出，同时ttl时钟驱动电路输出ttl时钟信号；hdb3信号时，zynq芯片控制模拟开关电路连通hdb3转换电路ⅱ，将电平转换后的hdb3信号经模拟开关电路输出。

29、本发明的有益效果是：

30、本发明基于数字光端机技术，提出了一种自适应传输ttl和hdb3信号的系统及实现方法。优点如下：

31、1.同一个接口可以接入ttl和hdb3两种不同类型的信号，可以根据时钟信号判断是ttl信号或者hdb3信号，hdb3信号可接入e1或者t1信号，丰富了应用场景。

32、2.ttl和hdb3两种信号经过调理电路后复接到标准stm-1信号中，可以使用运营商的标准光纤，不需要单独布光缆，即可实现信号的远距离传输。