基于6B/10B编码的RS422遥测通信技术研究

RS422以其低成本、高可靠性的特点,广泛应用于工业和防务的通信接口。但同时由于自身传输速率慢和传输距离短的缺点,使得它的应用范围局限于低速、近距离传输。针对此类问题,对制约RS422传输速率和距离的原因进行深入的分析,提出了一种在软件上提升接口通信速率的方法,对RS422数据进行6B/10B编码,增加电平的转换使处理器更好地进行边沿判断;编码中去掉了传统8B/10B编码中的直流分量,实现编码的唯一性,并且具有一位纠错功能。实验证明,通过增加编码的方式使得RS422的传输速率更加接近于理论值,对工程上提高RS422的吞吐率有一定的借鉴意义。

基于LVDS的高速远距离传输优化设计

针对远距离高速LVDS信号在传输时存在抗干扰能力差、失锁、误码以及丢数等问题,在硬件和软件两方面都做出相应优化设计。在硬件设计上,发送端采用驱动器实现预加重技术,增大电压输出摆幅,增加磁隔离器,增强抗干扰能力,接收端使用均衡器补偿信号在传输中的损耗;在软件逻辑上,设计了一种新型具有自纠错的6B/10B编码方式,对有效数据增加监督码元,不仅可以均衡频谱来减少串扰,且保障了数据的正确性,满足高速传输的可靠需求。多次试验结果表明,该设计可以实现在100 m双绞线屏蔽电缆下400 Mb/s的无误码可靠传输。

基于LVDS的高可靠性长线传输设计

针对高速数据远距离传输时可靠性低的问题,提出了一种基于LVDS的高可靠性长线传输系统。采用电流环传输指令,增强其抗干扰能力,并在逻辑上设计了双重计数消抖的防指令误判技术;重点介绍了一种简单、易实现的10B/6B向前纠错编码,以牺牲一定有效带宽为代价,通过对线上传输的有效数据增加监督码元,大大降低了数据传输的误码率。经实践验证,在总长119 m,由多级低频电连接器连接的屏蔽双绞线上,该系统实现了418 Mbit/s码率串行数据的零误码率传输。

基于FPGA的LVDS高可靠性传输优化设计

针对LVDS高速链路传输过程中出现的误码及传输距离较短问题,分别从硬件和逻辑编码方面提出各自优化方案。硬件方面在LVDS发送端增加高速驱动器,接收端增加自适应线缆均衡器,可补偿信号在长距离传输过程中出现的衰减,还原双绞线中的畸变信号。在逻辑编码方面,对传统的10B8B编码方式进行改进,设计出一种具有自纠错能力的10B6B编码方式,不仅改善了双绞线中直流平衡状况,而且减小了LVDS传输过程中的误码率。优化后的LVDS接口与正常编码的LVDS接口相比,具有更远的传输距离,更小的误码率。该设计方法简单可靠,性能稳定,测试结果表明,可在48 m差分双绞线长度下以400 Mb/s速率实现零误码可靠传输。

基于LVDS长距离高可靠性传输的优化设计

针对LVDS在长距离高速链路传输过程中出现的链路连接问题、误码问题分别从硬件设计及逻辑设计提出优化设计。在硬件设计方面LVDS发送端增加高速数字电缆驱动器,增加输出电压的摆浮,同时设计减小回波损耗;在接收端添加电缆均衡器,可补偿信号经长距离传输而产生的衰减和畸变。在逻辑设计中采用有效数与无效数相结合的数据传输方式,增强链路连接的稳定性,同时采用10B/6B编码,可实现4bit监控和1bit自纠错的能力,不仅实现了数据在双绞线的直流平衡而且具有更小的误码率,实现了数据传输的可靠性。经验证,LVDS串行数据可以实现以300Mbit/s的传输速率在100m平衡双绞线的无误码传输。