综合化航电核心处理系统(IAPS)研究与设计

分析了综合化航空电子核心处理系统的需求,设计了综合化航电核心处理系统IAPS——分布式计算机体系结构,IAPS采用双余度FC光纤网络连接多个机群,每个机群是由多个子机群通过开关网络互连组成。论述了IAPS的系统结构、双余度可重构FC网络和开关网络等关键组件的设计。

航天光纤数据交换网络设计

随着高速光纤总线技术的逐渐成熟,具备高传输速率、高可靠性、低响应延迟、低线缆总重等特点的光纤总线开始在航天领域得到应用。在航天光纤总线的研究中,光纤通道是研究的热点。本文研究了光纤通道的交换式拓扑,并结合航天器的实际工作要求,提出了基于FPGA的光纤通道交换式拓扑的实现方案,重点设计了光纤通道的交换结构和交换器。通过Quartus II的仿真以及硬件实物实验验证了该方案的可行性。

实时任务调度光纤通道交换机的设计与实现

面对新一代航电系统对高带宽、高可靠、低延时的要求,为支持光纤通道协议在航电系统中的应用,满足FC网络构建的需求,采用共享存储结构,设计实现了一种FC交换机,同时对轮询调度高速总线模块、实时任务调度模块、PCIE模块进行详细设计。对关键的实时任务调度模块仿真,结果表明,设计的交换机可以满足对基于优先级实时任务的调度需求。

使用多级交换网络进行大容量光纤通道交换机设计

介绍了三级Clos网络拓扑,在此基础上设计了基于Clos网络的大容量光纤通道交换机体系结构。针对三级Clos网络存在的信元调度和路由分配问题,提出了一种新颖的采用流水线并行处理方式的双重匹配帧调度策略。该设计和策略对大容量光纤通道交换机的研制具有一定参考意义。

电力通信网光纤自动切换系统的设计与实现

随着电力调度自动化技术的快速发展,为提升通信专业在电网中的支撑能力,提出建设一套面向光纤自动切换的监测系统,当光缆物理结构受到外力破坏故障时,业务能够迅速恢复正常状态。详细阐述了该系统在黄山电网中的应用,描述了系统的架构、简易拓扑、核心功能和特点。现场测试证明,该系统能实现预期目标,确保通信网络的可靠坚强、智能。

高可靠性光纤网络处理平台设计与实现

现有光纤总线产品体积大、功耗高、系统应用缺乏统一的标准和规范。设计并实现了一种高可靠性网络处理平台,采用双网冗余架构,基于可编程片上系统方案,在支持标准的FC-AE-ASM协议基础上,兼容传统基于1553B总线的联合式设备,同时能够实现点对点高速数据传输。试验表明,该平台总线传输速率可达到4Gbps,与传统设计比较,功耗和体积降低30%以上,重量减轻约40%。

OBS网络的一种新型分段环形FDL

提出了一种新型的分段环形FDL(fiber delay line)以解决OBS(optical burst switching)网络中信道竞争问题,并根据分段环形FDL的特点提出了一种新的L_FF数据信道调度算法。计算机仿真结果证明了分段环形FDL比普通环形FDL的性能更好,而且L_FF调度算法比已有的FF调度算法更适合于分段环形FDL。

FC交换机中多优先级变长CROSSBAR调度策略

为了实现光纤通道交换机中不同长度多优先级信元的联合调度,提出并实现了一种支持变长信元的基于CROSSBAR交换结构的多优先级输入排队调度策略,以支持关键数据能以最快的速度被调度转发。通过采用虚拟输出队列(VOQ)机制、CROSSBAR交换结构以及流水线设计来提高光纤通道交换机的性能。使用FPGA对光纤通道交换机实现了文章所提出的调度策略并进行了测试,实现的光纤通道交换机最多支持6个不同优先级,支持信元长度为16～2148字节的联合调度。

光纤迂回通道可靠传输继电保护业务的应用研究

现行的继电保护信号传输方案给SDH等通信设备的运行维护、网管操作带来很大压力,针对继电保护信号高可靠性传输的要求,文章提出了光纤迂回通道和继电保护业务自动倒换的传输方案,论证了光纤迂回通道传输的可行性,并运用故障树法对几种自动倒换方案进行可靠性分析和比较,得到结果证实PCM自动倒换光纤迂回传输方案,能较大地提高继电保护业务的传输可靠性。

输电线光纤纵差保护通道切换的探讨

阐述了输电线光纤纵联电流差动保护中增加备用通道的必要性 ,提出了光纤通道备用的几种方式 ,给出了输电线光纤纵差保护通道的手动切换和自动切换的几种方案。

基于全光纤M-Z干涉仪的单通道光开关研究

为了实现高性能的光开关器件,提出了在马赫-曾德尔干涉仪的一端连上光纤布喇格光栅构成单通道光开关器件的方法,并针对该器件进行了理论模拟研究和实验验证,得出了该器件在波长1550nm处的光开关输出谱。结果表明,该器件具有结构简单、易于实现和性能良好等优点。

基于信令降频码方法的信令寻径式光纤交换机的研究

信令寻径式高速光纤交换机需要使用大量"串/并"转换器件提取信令来实现对信道的控制,这使得交换机的底板面积十分庞大,无法检测BGA封装焊接质量;针对以上问题,提出了一种使用特殊的降频码对信令进行编码,成倍地降低信令的频率,采用普通的FPGA器件即可提取信令,取代了大量占线的"串/并"转换器件,减少了PCB面积和降低了成本;并在此基础上给出了高速光纤交换机的解决方案;目前,基于信令降频码方法的信令寻径式光纤交换机已经调试成功,性能稳定,运行状态良好。

一种微流控2×2光开关的性能研究

微流控光学是在微尺度上通过操控微流体达到调节系统光学特性的技术。微流控光开关在多个元件集成到单一微流控芯片并实现可重构的微流控光路中起重要作用。使用气动方式设计了一种光路可重构的2×2光开关。通过压缩气体驱动控制一个可调气隙反射镜的状态,使光在微流道内交替发生透射和全反射,实现光开关功能。通过在COMSOL软件中仿真分析,得出其消光比为10.2dB、开关周期可达到60ms。结果显示,该方法具有较好的开关性能。此开关可与其他器件集成,制作复杂的微流控器件以实现其他不同的功能。

基于时分复用的四通道光纤旋转连接器设计与性能测试

针对高速旋转设备分布式测量需求,设计了一种单通道光纤旋转连接器(FROJ),并进行了性能测试。以此单通道FROJ为基础,采用磁光开关通过时分复用方式设计了四通道FROJ,在静态和动态条件下分别测试了其插入损耗。实验结果表明:该四通道FROJ的插入损耗小于4.5 d B,旋转变化量小于2 d B,在转速不超过600 r/min时可以实现光信号的可靠传输。

千兆光纤先锋网通信协议及其在网卡中的实现

根据航空电子综合系统的特点,对FC标准簇进行简化,设计了先锋交换网的通信协议(FC-Pio(Fibre Channel-Pioneer Net)协议)。重点介绍其在网卡(NIC)中的实现。由于简化了通信协议,软硬件的合理分工,使全部控制电路集成在一片FPGA之中,用双面PCB板实现。采用FC-Pio精简协议,也有效地降低了软件通信开销,提高了数据通信效率。

小型化四通道光纤法珀传感器解调系统设计

针对目前多通道光纤法珀压力传感器解调系统体积大、功耗高的不足,提出一种通过MEMS光开关快速连续切换实现四通道解调的方法,选用了一款低功耗CMOS图像传感器S11639并搭建了以FPGA为核心的硬件解调电路,通过编写S11639及AD9826驱动程序完成多通道切换逻辑约束以及干涉光谱的采集,最后经过数据处理和传输部分将各通道所接传感器的腔长在上位机中实时显示。利用标准解调仪器确定标定系数并对4个通达所连接的压力传感器进行腔长的实际测量,腔长测量过程中均无跳点,说明设计的四通道解调系统标稳定性较好,误差较小。根据测量数据计算出每个通道的非线性度,4个通道中最大的非线性度为0.93%,同时每个通道的解调速度也能够达到10 Hz。

基于CICQ结构的交换机建模与仿真

利用OPNET软件完成了基于CICQ交换结构和LQD_RR调度算法的交换机模型构建,并且在交换机工作的真实环境基础上,使用OPNET模拟了交换机外围的节点和进程模型,最后在不同流量模型下完成了交换机的仿真。通过分析仿真结果对交换结构以及算法进行评估,方便后期的硬件设计,避免在硬件设计过程中因算法可行性分析不充分而影响整个设计流程。

一种SRIO 接口FC 网络节点集成测试设备设计与实现

为了测试验证FC网络节点的正确性,该文提出了一种FC网络节点集成测试设备的设计方法,测试设备采用模块化设计思想,将测试用处理器模块与受试产品分离,同时,使用SRIO及FC交换模块提高设备的测试能力,保证单套测试设备可同时进行多个产品的测试,实现了FC网络节点的集成化,自动化测试。该设备充分利用成熟的处理器模块,具有很好的通用性,继承性;支持产品批量测试验证及试验交付,具有较好的应用前景。

南宁高铁首条1550nm有线数字电视单纤双波实施方案及探讨

探讨了在单芯光纤中,通过"公共通道无源化,有源设备冗余化"的设计理念,采用密集波分复用(DWDM)技术、掺铒光纤放大技术、光信号自动切换技术,结合SBS抑制技术和色散补偿技术,实现高可靠冗余热备份数字电视传输网络的设计,与传统的数字电视传输系统相比,具有链路简单、中间环节少、结构模块化、故障影响面小等特点。

一起隔离开关操作造成保护通道中断的分析及处理

介绍某500kV变电站隔离开关操作过程中出现光纤纵联差动保护通道中断的故障情况,从保护信息、干扰源和二次元器件等方面进行分析,认为通信电源48V正极未在光电接口装置侧接地,从而导致光电接口装置受到隔离开关操作所产生的高频信号干扰是造成保护通道中断的主要原因,提出将光电接口装置MUX-2M的电源正极就地接地的处理措施,并说明处理效果,为防止出现类似故障提供借鉴。