超高速數(shù)字信號無線收發(fā)器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于無線數(shù)字技術領域，主要涉及一種用于數(shù)字信號傳輸?shù)难b置，特別是涉及一種超高速數(shù)字信號無線收發(fā)器，實現(xiàn)接收與發(fā)射兩端存在相對運動的IGbps以上的光纖數(shù)字信號的非接觸式傳輸。
【背景技術】
[0002]在醫(yī)療電子設備中，CT檢測，特別是多層CT檢測得到了廣泛的應用，而CT的測試探頭位于轉動結構，顯示存儲設備位于靜止結構上，兩者存在相對運動，導致大數(shù)據(jù)量的采集數(shù)據(jù)需要通過非接觸方式傳輸。已知的超高速非接觸式數(shù)字傳輸器是采用近場電場耦合或激光傳輸?shù)募夹g實現(xiàn)IGbps以上的數(shù)字信號傳輸。但是對于近場電場耦合方式傳輸，技術難度高，設備加工精度對于系統(tǒng)性能影響較大，激光傳輸技術對于運動產生的震動噪聲和位移難以控制，對于應用在具有相對運動的設備間實現(xiàn)超高速數(shù)字信號傳輸還存在著成本偏高及系統(tǒng)誤碼率難以滿足要求等缺點。
【發(fā)明內容】
[0003]發(fā)明目的:
[0004]為克服近場耦合和激光傳輸原理方案的技術難度高，載體設備加工精度高的缺點以降低傳輸系統(tǒng)的成本，本實用新型提出了一種基于遠場無線通信原理的超高速數(shù)字信號無線收發(fā)器，可以在10米范圍內任意兩點間設置收發(fā)裝置，在相對運動速度小于10米/秒時可以有效的進行數(shù)據(jù)傳輸，對載體的形狀和加工精度沒有任何要求。
[0005]技術方案:本實用新型是通過以下技術方案實施的:
[0006]一種超高速數(shù)字信號無線收發(fā)器，該收發(fā)器由發(fā)送端子系統(tǒng)和接收端子系統(tǒng)構成，其特征在于:發(fā)送端子系統(tǒng)和接收端子系統(tǒng)通過無線通信進行數(shù)據(jù)傳輸；發(fā)送端子系統(tǒng)和接收端子系統(tǒng)均由四個模塊組成，分別為:光電轉換模塊、串并轉換模塊、FPGA數(shù)字信號處理模塊和無線通信模塊。
[0007]收發(fā)器以單模光纖(550nm) LC接口，作為與其他設備的數(shù)據(jù)接口，通過系統(tǒng)參數(shù)的調整實現(xiàn)195Mbps-l.IGbps速率數(shù)字鏈路的無線傳輸。
[0008]發(fā)送端子系統(tǒng)包括光電轉換模塊、串并轉換模塊、發(fā)送端FPGA模塊(3)和無線發(fā)送裝置；光電轉換模塊連接串并轉換模塊，串并轉換模塊連接發(fā)送端FPGA模塊，發(fā)送端FPGA模塊連接無線發(fā)送裝置。
[0009]接收端子系統(tǒng)包括光電轉換模塊、串并轉換模塊、接收端FPGA模塊和無線接收裝置；光電轉換模塊連接串并轉換模塊，串并轉換模塊連接接收端FPGA模塊，接收端FPGA模塊連接無線接收裝置。
[0010]收發(fā)器的天線放置在由兩個U型環(huán)構成的環(huán)狀封閉區(qū)域內，兩個U型環(huán)為金屬固定環(huán)與金屬轉動環(huán)，兩者緊密扣在一起形成封閉空間，兩者存在相對運動間隙；接收端子系統(tǒng)設置在接收裝置放置位置，發(fā)送端子系統(tǒng)設置在發(fā)送裝置放置位置。
[0011]優(yōu)點和效果:
[0012]本實用新型在超高速數(shù)字信號系統(tǒng)中，利用遠場無線通信技術解決信號非接觸式傳輸?shù)男枨?，遠場無線通信單元中采用基于多天線及正交頻分復用技術構建的通信模組，利用FPGA對通信模組基帶信號的處理，實現(xiàn)超高速光纖與無線通信模組的數(shù)據(jù)對接，為改善無線通信模組信道特性引入的誤碼問題，F(xiàn)PGA的基帶數(shù)字信號處理中，相應的引入了差錯控制技術，達到了降低系統(tǒng)誤碼率的目的。
[0013]本實用新型可以有效的實現(xiàn)具有相對運動設備的超高速數(shù)字信號無線傳輸，降低設備間相對運動連接部件所需的加工精度，增強系統(tǒng)可靠性同時可以有效的降低設備成本。
[0014]【附圖說明】:
[0015]圖1為本實用新型結構示意圖；
[0016]圖2為U型環(huán)結構及放置示意圖；
[0017]圖3為光電轉換模塊及串并轉換模塊電路圖；
[0018]圖4為發(fā)送端FPGA模塊電路圖；
[0019]圖5為無線發(fā)送裝置電路圖；
[0020]圖6為無線接收裝置電路圖；
[0021 ] 圖7為接收端FPGA模塊電路圖。
[0022]【具體實施方式】:
[0023]下面結合附圖對本實用新型進行具體說明:
[0024]本實用新型是一種超高速數(shù)字信號無線收發(fā)器，該收發(fā)器由發(fā)送端子系統(tǒng)和接收端子系統(tǒng)構成，其特征在于:發(fā)送端子系統(tǒng)和接收端子系統(tǒng)通過無線通信進行數(shù)據(jù)傳輸；發(fā)送端子系統(tǒng)和接收端子系統(tǒng)均由四個模塊組成，分別為:光電轉換模塊、串并轉換模塊、FPGA數(shù)字信號處理模塊和無線通信模塊。
[0025]收發(fā)器以單模光纖(550nm) LC接口，作為與其他設備的數(shù)據(jù)接口，通過系統(tǒng)參數(shù)的調整實現(xiàn)195Mbps-l.IGbps速率數(shù)字鏈路的無線傳輸。
[0026]發(fā)送端子系統(tǒng)包括光電轉換模塊1、串并轉換模塊2、發(fā)送端FPGA模塊3和無線發(fā)送裝置4 ;光電轉換模塊I連接串并轉換模塊2，串并轉換模塊2連接發(fā)送端FPGA模塊3，發(fā)送端FPGA模塊3連接無線發(fā)送裝置4。
[0027]接收端子系統(tǒng)包括光電轉換模塊1、串并轉換模塊2、接收端FPGA模塊6和無線接收裝置5 ;光電轉換模塊I連接串并轉換模塊2，串并轉換模塊2連接接收端FPGA模塊6，接收端FPGA模塊6連接無線接收裝置5。
[0028]如圖2中所示，收發(fā)器的天線放置在由兩個U型環(huán)構成的環(huán)狀封閉區(qū)域內，兩個U型環(huán)為金屬固定環(huán)7與金屬轉動環(huán)8，兩者緊密扣在一起形成封閉空間，兩者存在相對運動間隙；接收端子系統(tǒng)設置在接收裝置放置位置9，發(fā)送端子系統(tǒng)設置在發(fā)送裝置放置位置10。
[0029]圖1中I為550nm光電轉換模塊，采用Finisar公司的SFP_ FTRJ8519F1MN模塊，2為串并轉換模塊，采用sypress公司的sypl5gl010bx芯片，3為發(fā)送端FPGA模塊,4為無線發(fā)送裝置，采用Amimon公司WHD-200T傳送器及Analog Device公司的ADC7511接口轉換芯片，5為無線接收裝置，采用Amimon公司WHD-200T接收器及Analog Device公司的ADC7612接口轉換芯片，6為接收端FPGA模塊；7為金屬固定環(huán)，8為金屬轉動環(huán)，兩者緊密扣在一起形成封閉空間，兩者存在相對運動間隙，9為接收裝置放置位置，10為發(fā)送裝置放置位置。
[0030]本實用新型的光電轉換模塊I與串并轉換模塊2通過兩對差分信號線相連，分別為圖3中的in+ in-和out+ out-。串并轉換模塊2與發(fā)送端FPGA模塊3通過圖3中的引腳標號為TXD[0-7]和TXCT[0-1]構成10路并行總線進行數(shù)據(jù)交互。發(fā)送端FPGA模塊3與無線發(fā)送裝置4通過圖4中DTX[0-35]，VCLK_TX，DE_TX, HSYNC, VSYNCY引腳與圖5中的無線發(fā)送模塊接口轉換ADC7511芯片相連，無線發(fā)送模塊接口轉換芯片通過圖5中的TXAC+ TXAC- TXAO+ TXAO- TXAl+