> 以光波为信息载体进行光通信的历史由来已久,大气激光通信是以大气作为传输介质的通信,是激光出现后最先研制的一种通信方式。由于它具有传输距离远、频带宽、发射天线小、保密性好及抗电磁干扰等优点,越来越受到关注,应用也日渐广泛起来。 以太网是应用最广的联网技术,它以可靠性高、媒体信息量大、易于扩展和更新等优点,在企业、学校等领域得到广泛的应用。根据IEEE802.3 Ethernet标准规范,以太网每段同轴电缆长度不得超过500m,通过中继器互联后,网络最大距离也不得超过2.8km。在这种情况下,利用激光无线通信技术,超越以太网的地域限制,满足数据通信的需要,具有很强的应用价值。 1 基于以太网的激光无线通信系统 将以太网和激光无线通信结合起来,充分发挥二者的优越性,可以大大提高系统的应用范围和可靠性。图1是基于以太网激光无线通信系统一端的原理框图,另一端的结构和本端呈对称状态。从计算机网卡出来的双极性MLT-3数据信号,由RJ45接口,经过耦合变压器后,变成单极性电平信号,送至以太网收发器,产生的高速PECL信号通过调制驱动电路对激光器直接强度调制,驱动激光器发光,载有信息的激光通过光学天线发射出去。接收端光学天线将激光信号接收汇聚在光敏管上,通过接收解调电路后,恢复出PECL高速数据信号,再经过耦合变压器送至计算机,从而完成整个通信过程。由图1可知,系统主要由三部分组成:以太网收发器、调制驱动电路和接收解调电路。下面分别就这三部分的电路设计进行详细说明。 2 以太网收发电路 以太网收发电路由RJ45接口、耦合变压器、以太网收发器,以及收发器与调制驱动电路、接收解调电路之间的接口组成。其中以太网收发器是核心单元,直接决定了系统的工作性能。 2.1 以太网收发器IP113 本系统采用IC PLUS公司出品的以太网至光纤收发器IP113芯片。IP113是二端口(包括TP端口和FX端口)10/100Mbps以太网集成交换器,由一个二端口交换控制器和两个以太网快速收发器组成。每个收发器都遵守IEEE802.3、IEEE802.3μ、IEEE802.3x规则。为帧缓冲保留了SSRAM,可以存储1K字节的MAC地址,全数字自适应调整和时序恢复,基线漂移校正,工作在10/100baseTX 和100baseFX的全双工/半双工方式。使用2.5V单电源,25MHz单时钟源,0.25μm工艺,128脚PQFP封装。 |