高速數(shù)據(jù)通信總線關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
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摘要：本文描述了現(xiàn)階段的高速數(shù)據(jù)通信總線技術(shù)的應(yīng)用情況與發(fā)展現(xiàn)狀，并深入分析了高速數(shù)據(jù)通信總線技術(shù)操作的可行性。
關(guān)鍵詞：高速數(shù)據(jù)通信總線；關(guān)鍵技術(shù)；數(shù)據(jù)通信
隨著雷達(dá)事業(yè)的快速發(fā)展，以往雷達(dá)電子設(shè)備的產(chǎn)品已經(jīng)不再適用于當(dāng)下雷達(dá)事業(yè)的運(yùn)行，如果將傳統(tǒng)的總線換成一條新的，不但會(huì)增加技術(shù)的使用成本，還會(huì)嚴(yán)重影響實(shí)際的操作速率，因此，對(duì)于我國(guó)現(xiàn)階段的發(fā)展而言，急需一種關(guān)鍵技術(shù)，不但可以在以往的線纜上實(shí)行，還不會(huì)對(duì)高速數(shù)據(jù)通信總線造成影響，更主要的是可以提升自身的性能。由此可見(jiàn)，高速數(shù)據(jù)通信總線關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)對(duì)航管事業(yè)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。
1高速數(shù)據(jù)通信總線關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀
近年來(lái)，由于高速數(shù)據(jù)通信總線關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)越來(lái)越受到重視，所以，國(guó)外的相關(guān)研究者也開(kāi)始進(jìn)行深入的探索。據(jù)相關(guān)的調(diào)查可以知道，國(guó)外大多數(shù)的國(guó)家都已經(jīng)開(kāi)始了高速數(shù)據(jù)通信總線關(guān)鍵技術(shù)的研究，并且在實(shí)驗(yàn)完成之后，將實(shí)驗(yàn)的理論與關(guān)鍵技術(shù)都應(yīng)用到實(shí)際的操作中，其結(jié)果也是非常樂(lè)觀的。對(duì)此，我國(guó)的相關(guān)工作者也一直致力于高速數(shù)據(jù)通信總線關(guān)鍵技術(shù)的探索中，但是大部分的研究?jī)?nèi)容只是新舊總線的替換，而對(duì)原有總線中的高速數(shù)據(jù)總線的研究卻少之又少[1]。古代的戰(zhàn)爭(zhēng)是武力的戰(zhàn)爭(zhēng)，而現(xiàn)代的戰(zhàn)爭(zhēng)卻是科技的戰(zhàn)爭(zhēng)。在現(xiàn)代的戰(zhàn)爭(zhēng)中，大多數(shù)的指揮員都是運(yùn)用電子、通信等技術(shù)進(jìn)行作戰(zhàn)的，目的是破壞以往的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)總線，使其走向崩潰的邊緣。由此可見(jiàn)，改善高速數(shù)據(jù)通信總線關(guān)鍵技術(shù)對(duì)我國(guó)的防御工作至關(guān)重要。在20世紀(jì)70年代，美國(guó)研究出高速數(shù)據(jù)通信總線的使用標(biāo)準(zhǔn)，并一直沿用至今，例如美國(guó)有3架飛機(jī)在研發(fā)中就應(yīng)用了此項(xiàng)技術(shù)，唯一的缺點(diǎn)就是吞吐量嚴(yán)重不足。在2006年，美國(guó)的空軍與高速數(shù)據(jù)通信總線關(guān)鍵技術(shù)的研究公司聲明，美國(guó)在研發(fā)高速數(shù)據(jù)通信總線關(guān)鍵技術(shù)的吞吐量已經(jīng)得到很大的改善，吞吐量為200Mb/s[2]。然而我國(guó)行管研究者對(duì)此的看法卻是寬帶鏈路中的機(jī)載型與通信總線關(guān)鍵技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)是一致的。因此，我國(guó)的相關(guān)研究者沒(méi)有在本質(zhì)上改變寬帶鏈路，只是在表面上做了小小的改進(jìn)，而其中的平臺(tái)布線仍是按照原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行的，完全沒(méi)有任何的變化。雖然我國(guó)對(duì)變換機(jī)只是進(jìn)行了一些基礎(chǔ)的改裝，但是，其自身仍具有很高的戰(zhàn)斗性能。
2高速數(shù)據(jù)通信總線關(guān)鍵技術(shù)的可行性研究
2.1MIL-STD-1553B總線運(yùn)行環(huán)境的試驗(yàn)與分析
MIL-STD-1553B是美國(guó)現(xiàn)階段的總線使用標(biāo)準(zhǔn)，與我國(guó)的寬帶鏈路機(jī)載型相同，在實(shí)際的操作中運(yùn)用設(shè)備是頻譜分析儀，其型號(hào)是科4403B，進(jìn)而測(cè)量通信的電纜[3]。并且在此過(guò)程中，MIL-STD-1553B具有兩個(gè)終端，還可以同時(shí)進(jìn)行操作，與原來(lái)的總線標(biāo)準(zhǔn)完全不一致，但是，原來(lái)的總線與MIL-STD-1553B的總線相比，在實(shí)際的操作中有兩個(gè)工作頻段，原來(lái)總線的峰值功率為84dBm，其階段與奇次諧波不成正比，階段減少，奇次諧波的幅度就增加了。由此可見(jiàn)，只有將階段與奇次諧波進(jìn)行有效的結(jié)合，才能使二者在同時(shí)工作時(shí)發(fā)揮最大的作用。為了保證MIL-STD-1553B的總線在高速數(shù)據(jù)的通信上正常的運(yùn)行，必須減少其自身的干擾因素，可使用模擬濾波器對(duì)MIL-STD-1553B的總線進(jìn)行隔離，進(jìn)而保證其發(fā)射功率。
2.2高速數(shù)據(jù)通信總線的電纜特性試驗(yàn)
通過(guò)測(cè)量可以發(fā)現(xiàn)，高速數(shù)據(jù)通信總線的電纜是差分屏蔽的電纜線，兩端接口為PL75-47。高速數(shù)據(jù)通信總線的電纜特性阻抗是75歐姆，由此可知，網(wǎng)絡(luò)分析儀的阻抗數(shù)值為50歐姆時(shí)是無(wú)法進(jìn)行直接測(cè)量的，而是需要將差分到單端與阻抗匹配進(jìn)行轉(zhuǎn)換，線纜的長(zhǎng)度大約為564米。由此可知，高速數(shù)據(jù)通信總線的電纜頻段在20MHz-50MHz時(shí)，自身不斷進(jìn)行衰減，直到145dB以下。
2.3高速數(shù)據(jù)通信總線的容量分析
高速數(shù)據(jù)通信總線的容量分析會(huì)應(yīng)用到Shannon公式，主要研究信道帶寬，掌握接收機(jī)噪聲功率與接收機(jī)信號(hào)功率，進(jìn)而對(duì)最大信道容量進(jìn)行合理的預(yù)測(cè)。高速數(shù)據(jù)通信總線的容量分析在應(yīng)用Shannon公式時(shí)，必須量化網(wǎng)絡(luò)的噪聲功率、信號(hào)功率、以及網(wǎng)絡(luò)的帶寬等。高速數(shù)據(jù)通信總線的容量分析信號(hào)中有兩個(gè)限制因素：一個(gè)是信道損耗，另一個(gè)是發(fā)射信號(hào)的功率。對(duì)于高速數(shù)據(jù)通信總線而言，發(fā)射信號(hào)的功率為33dB，將VDSL標(biāo)準(zhǔn)噪聲模型作為衡量噪聲的標(biāo)準(zhǔn)。
3結(jié)束語(yǔ)
綜上所述我們可以知道，高速數(shù)據(jù)通信總線關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)對(duì)我國(guó)未來(lái)發(fā)展有很重要的影響。若想完善高速數(shù)據(jù)通信總線關(guān)鍵技術(shù)，并保證原來(lái)的通信總線與現(xiàn)階段的通信總線都可以同時(shí)進(jìn)行工作，在設(shè)計(jì)時(shí)必須加強(qiáng)多方面的了解。但是有一點(diǎn)是非常清楚的，高速數(shù)據(jù)通信總線關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)在具體的操作中都是可以完成，由此可知，我國(guó)政府必須加強(qiáng)高速數(shù)據(jù)通信總線關(guān)鍵技術(shù)的認(rèn)識(shí)，才能促進(jìn)國(guó)家的發(fā)展。本文只是個(gè)人關(guān)于高速數(shù)據(jù)通信總線關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的想法，僅供參考。
參考文獻(xiàn)
[1]黃譽(yù)，王新民，姚從潮．基于FPGA的BLVDS高速通信總線設(shè)計(jì)[J]．測(cè)控技術(shù)，2012,07(05):76-81
[2]王璇，朱守園，趙根學(xué)．基于PowerPC+DSP總線通信軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．電腦知識(shí)與技術(shù)，2016,05(11):32-33
[3]胡小婷，王鑫，張亦姝，李波．高速GJB289A總線系統(tǒng)測(cè)試方法研究[J]．電子技術(shù)應(yīng)用，2016,08(02):166-168+178.
作者：陳春 劉曉星 單位：中國(guó)兵器裝備集團(tuán)成都火控技術(shù)中心
