Page 37 - 网络电信2022年9/10月刊
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要由光传感器、A/D信号转换芯片以及 CPLD 构成，负责光通 根据图3可知，该文提出的AD9240芯片同时连接VINA和
信信号的采集和接入。计算机接口模块由 CPLD、缓存器以及 VINB两个触点，利用A/D串口实现连接。
PCI9054构成，负责信号的缓存和传输[8-9]。 3.信号识别器
当信号采集器开始工作时，首先初始化 CPLD 芯片，CPLD 信号识别器是光通信系统重要的信号检测装置，能够准确
芯片具有高速性、可靠性以及功能强大性等优势，且时钟延迟 探测光纤中是否存在入侵信号。传统的信号识别装置不仅效率
可达纳秒级，在 CPLD 芯片运行的状态下，驱动时钟模块，开 低且误差较多，因此，该文设计了一种灵敏度高、带宽小的信
启相应的信息采集机制，采集模块开始信号采集。CPLD 芯片将 号识别器，基于处理中心精确的入侵信号指示，在新型的光通
在第一个光通信信号的输入时刻发出采样脉冲，由 ADC 接收采 信系统中，使数据的传输效率高。采用TCD1501D 型光敏阵列，
样时钟信息，并对采集的信号进行信号转换，经过转换的信号 TCD1501D 的管脚顶视图如图 4所示。
以固定模式缓存在 RAM A 和 RAM B 中，通过 PCI9054 将采集 图4 TCD1501D的管脚顶视图
信号传输到信号处理器进行计算和处理。
图2 CCD采集器的硬件结构
2.处理器
处理器是光通信入侵信号识别系统的核心，针对信号处理
的复杂性，为进一步提升信号处理效率，即为信号的精准识别 观察图4可知，设有光纤槽和噪声消除器，其识别带宽小于
提供便捷服务，除了需要灵活的数据处理方式外，还需要接收
2kHz。当含有信号的光纤被插入光纤槽时，信号识别机制对光
来自不同信号源的采集信号，并使其支持单端信号输入方式。 纤槽内的信号进行识别和分类，将超过阈值的信号视为入侵信
采用14位模数转换器，对需处理的光通信信号进行流水线
号，进行单独处理。噪声消除器的主要作用是过滤光纤中携带
处理，每进行一次信号处理需经过三个时钟周期的充分计算， 的噪声信号，从而降低信号的识别难度。除此之外，信号识别
最快处理速度可达到100ns，极大地提高了数据处理速度，直
器还包含多个信号指示器，例如通信指示器、无信号指示器、
接输出14位二进制数，将信号的非线性误差控制在0.5LSB，将 声音指示器以及电源指示器等，为信号识别器的工作提供便利
微分非线性误差控制在1LSB之内，降低了误差发生的概率。 [13-14] 。
AD9240芯片属于单电源、低功耗处理芯片，其电压转换范围受
VREF 控制，且为配合其他硬件设备的使用，将 AD9240芯片的 二．系统软件设计
电压控制在0~5V，以保证系统的稳定运行 [10-12] 。 1. 基于云计算平台的光通信入侵信号的深度挖掘
AD9240芯片的电路引脚配置如图3所示。
光纤光栅具有附加损耗小、体积小、与光纤耦合度较高
图3 AD9240芯片的电路引脚配置 的特点，适用于多种光纤器件，在光通信系统中为光源、光放
大、色散补偿、OTM、OCM 等关键部件提供了解决方案。光栅的
反射波长可以表示为：
a β =2mβ （1）
式中，a β 表示光栅的反射波长；m表示光栅的折射率；β表
示光栅周期。
当光通信系统中存在入侵信号时，光栅折射率和周期发生
改变，从而导致光栅的反射波长出现变动，反射波长与光栅外
部应变的关联如下：
（2）
其中，Δaβ 为反射波长的偏移量；b为外部应变。
根据测量发现，当信号采集器中某一光传感器的采集行为
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