针对航天、雷达、通信等领域的高速数据采集与传输系统中存在采样率低、传输速率不足的问题，设计了一种高速数据采集与光纤传输系统。系统以FPGA为主控芯片，利用8路AD9226采集电路实现高速数据采集，通过基于Aurora协议的两条高速光纤传输链路达到高速数据传输需求，并设计了边沿触发、门控触发以及手动触发，以满足不同应用场合的触发需求。经过大量实验表明，该系统稳定性高、可靠性强、适用范围广，最高采样率为60 MHz，传输速率可达7.68 Gb/s。该系统已成功应用于某型高速数据记录仪中。 高速数据采集与光纤传输系统是现代航天、雷达和通信领域中的关键组成部分，它们对于处理大量实时数据至关重要。传统的数据采集和传输系统往往面临采样率低、传输速率不足的问题，限制了系统的性能和应用范围。为了解决这些问题，本文提出并实现了一种新型的高速数据采集与光纤传输系统。 该系统的核心是FPGA（Field-Programmable Gate Array），选用的是Xilinx公司的Virtex-6 FPGA，它具备高速收发器和多种IP核，特别适合高速数据处理任务。FPGA控制模块负责生成8路A/D采集模块的工作时序，控制可编程时钟电路，执行高速光纤通信，以及解析外部触发信号。 A/D采集模块则采用8片ADI公司的AD9226芯片，这是一种12位、65 MS/s的高速模数转换器。AD9226芯片的电压输入范围是1.0 V至3.0 V，但通过在前端设计衰减电路，可以扩展至-5 V至+5 V，确保更广泛的电压采集范围。8路AD9226采集到的数据，经过编码打包成128位的数据帧，以适应7.68 Gb/s的最高数据速率。 为了实现高速传输，系统采用Aurora协议，这是一种支持流式和帧式传输模式的串行通信协议，可以灵活应对全双工或单工数据通信。Aurora协议的8b/10b编码技术提高了数据传输的效率和可靠性，同时利用FIFO（First In First Out，先进先出）存储器来匹配数据速率和缓存数据，确保数据的准确无误传输。 数字逻辑设计部分包括可编程时钟电路配置、AD9226控制、外部触发模块以及光纤收发模块的控制。可编程时钟电路能够产生不同频率的时钟信号，以适应不同采样率的数据采集需求。外部触发模块允许根据特定条件启动数据采集，增加了系统的灵活性和针对性。 实验结果表明，该系统表现出高稳定性和强可靠性，采样率最高可达60 MHz，传输速率高达7.68 Gb/s，成功应用于高速数据记录仪中。这种高速数据采集与光纤传输系统的创新设计，显著提升了数据处理能力，解决了当前领域中的瓶颈问题，为航天、雷达和通信等行业的数据处理提供了强大的技术支持。

光纤传输直放站组网图 点对点传输方式（室内、室外）

针对深海钻机的使用环境，设计并实现了甲板实时操作钻机的一款手操器。该手操器由基于STM32F103VCT6微控制器的控制板以及一些外部输入输出设备所组成，其与钻机系统通过串口通信。由于甲板手操器与海底钻机距离较长，且串口传输距离有限，因此以光纤传输为中继。

光纤是通信网络的优良传输介质，在现代通信系统中得到了广泛的应用。与传统的电缆相比，光纤具有信息传输容量大、中继距离长、不受电磁场干扰、保密性能好和使用轻便等优点。 　　光是一种电磁波，因此｀有关光纤传输理论的严格分析，需要借助于光的波动理论来进行，即从麦克斯韦方程出发，在满足纤芯和包层圆柱形边界条件下求解光在光纤中的波动方程，得到光在光纤中的传输波形（模式）、色散特性、截止条件、传输功率等。由于光的波长很短，特别是在光纤的纤芯直径相对于光的波长比较大的时候，可以将光在光纤中的传输看成是光线的传输，用射线理论来处理有关光纤的传输问题。用射线理论分析光纤的传输问题，物理图像直观、方便，尽管这种分

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1.将OFDM信号有效的调制到光载波上进行光纤传输一直以来是大家研究的 热点。结构简单并且能工作于更高频率段的外部调制方式受到了大家的亲睐，通 过对外部调制方式中的双边带调制（DSB），单边带调制（SSB）以及抑制载波调 制（OCS）进行了理论分析，比较了色散因素对三种调制方式的影响。并且仿真 建立了一种同时实现有线和无线传输的光纤无线通信传输系统。 2.建立了一种基于相位调制的单边带光载OFDM-ROF(Radio-over-fiber)传输 系统的仿真模型，理论和仿真上分析了采用直接检测技术接受信号的OFDM-ROF 系统的传输性能。分析了色散常数，码元码率，调制方式，光功率大小等方面对 系统传输性能的影响，通过信道均衡算法和使用补偿光纤模块两种方案，实现了 系统的色散补偿。 3.仿真建立了一种基于单边带光载DD-LPDC-OFDM传输系统模型，实验建立 了一个基于LDPC-OFDM的60GHz光载毫米波传输系统。LDPC纠错编码的使用， 弥补了光纤中色散对信号带来的影响，提高了信号的传输质量。

光脉冲展宽(1) 光脉冲展宽：由于光脉冲包含许多频率分量，因而群速度的频率相关性导致了脉冲传输过程中展宽，不再同时到达光纤输出端。 为群速色散（GVD） 脉冲展宽同2、光纤长度L和信号谱宽成正比 2决定了脉冲在光纤中的展宽程度