CN102088318A - 一种光agc控制电路及其衰减数值获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光AGC控制电路及其衰减数值获取方法，涉及光通信领域，旨在通过自动改变射频信号衰减数值以实现当光接收功率在一定范围内变化时，光接收设备输出的射频电信号电平保持恒定，本发明采用了这样的技术手段：光接收器向采样单元输出与光接收功率成正比的检测电压，衰减数值计算单元首先根据检测电压值计算出光接收功率，再通过公式2×（10+10×lg（光接收功率））计算出射频电信号衰减数值，增益调节单元再根据所述衰减数值调节输出射频电信号的电平，以达到光AGC的功能。本发明主要用于光通信网络中的光接收设备。

Description

一种光AGC控制电路及其衰减数值获取方法

技术领域

本发明涉及光通信系统领域，尤其涉及一种光接收功率实现射频增益自动控制的电路及射频衰减数值获取方法。

背景技术

目前，在射频宽带光通信系统中，前端的光发射设备随着时间老化，发射功率会逐渐下降，相应光接收设备的光接收功率也随之下降，在没有光AGC功能的系统中，光接收设备的输出电平也会随之下降，影响信号传输的可靠性。

另外，在同一个系统网络中，每个光接收设备与前端的光发射设备距离不一样，光纤链路损耗值也不一样，每个光接收设备的接收光功率不一样，导致输出电平也不一样，增加了系统调试繁琐程度。

目前，人们在光接收设备中采用光AGC控制电路，但是现有的光AGC控制电路在衰减数值的处理上采用的是查表方式，即：建立一张光电换能单元输出的电信号与衰减数值相对应的一张表，当光AGC控制电路采得一个电压值后，单片机通过查表得到相应的衰减数值，从而对光电换能单元输出的电信号进行衰减，以保证光接收设备输出电平保持不变。但这样的衰减数值处理方式存在以下不足：1.不能提供光电换能单元输出的的电信号与衰减数值的连续对应关系，大大影响了控制精度；2. 光AGC控制电路控制范围受到了表格的制约。不难得出，现有的光AGC控制电路并不能很好的解决上述系统调试繁琐的问题。

发明内容

针对上述问题，有必要提供一种改进的光AGC控制电路及其衰减数值获取方法。本发明采用了以下技术方案：一种光AGC控制电路，包括光电换能单元、采样单元、增益调节单元，其特征在于，还包括衰减数值计算单元，所述采样单元接收光电换能单元输出的检测电压信号，衰减数值计算单元接收采样单元输出的数字检测电压，衰减数值计算单元输出的增益控制信号传输至增益调节单元，增益调节单元还接受光电换能单元经过光电转换得到的射频电信号。

优选地，所述光电换能单元为光接收器。

优选地，所述采样单元为单片机的A/D采样部分，所述衰减数值计算单元为单片机的CPU。

优选地，所述增益调节单元为射频数字衰减器。

优选地，所述光接收器的光接收功率电压检测输出引脚与单片机的A/D采样引脚连接，单片机的时钟信号输出引脚与射频数字衰减器的时钟信号输入引脚连接，单片机的串行数据输出引脚与射频数字衰减器的串行数据输入引脚连接，单片机的使能信号输出引脚与射频数字衰减器使能引脚连接；所述光接收器的射频电信号输出端与射频数字衰减器的射频信号输入引脚连接。

一种光AGC控制电路的衰减数值获取方法，其特征在于，包含以下步骤：

a.根据光接收器的光电转换关系，计算出光接收器接收到的光接收功率；

b.利用公式计算射频电信号衰减数值=2×（10+10×lg（光接收功率））。

本发明具有以下优点：本发明根据大量实验推导出了射频电信号衰减数值计算公式，使得可以根据光AGC控制电路具有较大的控制范围，根据光接收功率的大小，自动实现射频电压的增益控制，从而克服背景技术中所说的弊端，这样一来当系统光节点升级扩容时，在前端机房设备不变的基础上增加新光节点，原光节点接收光功率变化时，光接收设备输出电平保持不变，不需要重新调试网络，极大地方便了工程施工和维护。

附图说明

图1为光AGC控制电路功能模块框图。

图2为光AGC控制电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步阐述。

如图1所示，本发明包括光电换能单元、采样单元、增益调节单元、衰减数值计算单元，所述光电换能单元的光接收功率电压检测输出端与采样单元的输入端连接，采样单元的输出端与衰减数值计算单元的输入端连接，衰减数值计算单元的增益控制信号输出端与增益调节单元的增益控制信号输入端连接，光电换能单元的射频电信号输出端与增益调节单元的射频信号输入端连接。

如图2本发明中光AGC控制电路的一个实施例，所述光电换能单元为光接收器，单片机U1集成了AD采样单元，单片机U1的CPU作为运算单元计算衰减数值，增益调节单元为射频数字衰减器U2。在本事实例中单片机U1是宏晶科技公司生产的MCS51系列8位单片机STC12LE4052AD，射频数字衰减器U2是美国Peregrine公司生产的射频数字衰减器集成芯片PE4308，芯片PE4308支持并行和串行工作方式。

所述光接收器的主要功能是把光载波信号转变为射频电信号，实现光电转换功能。光接收器有一个专门的光接收功率电压检测引脚，检测电压与光接收功率大小成正比，此光接收功率电压检测引脚直接与单片机U1的A/D输入引脚第12脚ADC0相连。

光接收器的射频电信号输出端与射频数字衰减器U2的射频信号输入引脚第14脚RF2连接，射频数字衰减器U2的射频信号输出引脚第2脚RF1将射频电信号发射出去。

为了减少射频数字衰减器U2与单片机U1连接的引脚数，本实施例，将射频数字衰减器U2第13脚P/S通过10K上拉电阻连接到VCC, 使射频数字衰减器U2工作在串行模式，其串行数据输入引脚第3脚DA、第4脚CLK和使能引脚第5脚LE分别与单片机U1的串行数据输出引脚第15脚DA、时钟输出引脚第19脚SCLK、使能信号输出引脚第11脚I/O口连接，进行数据通信，单片机U1将计算得出的衰减数值传输给射频数字衰减器U2。

计算衰减数值时，单片机U1根据光接收器的关系计算光接收功率，本实施例选用的光接收器的检测电压与光接收功率关系成正比例，比例系数k，光接收功率=k×检测电压，计算光接收功率的大小，单位为mw，工程上常用dBm来标示光接收功率大小，转换关系式为dBm=10×lg（功率值mw），假设需要控制的光接收功率范围为-7dBm～+2dBm，即光接收功率在此范围内的任意值，光接收设备的射频输出电平要求保持恒定不变。通过大量的实验我们得到了光接收功率和射频输出电平的变化关系按如下规律：光功率变化1dB时，射频电平变化2dB，按正比例变化，据此得出衰减数值公式为：衰减数值=2×（10+10×lg（功率值mw））。然后单片机U1将衰减数值传输给射频数字衰减器U2，射频数字衰减器U2根据衰减数值调节输出射频电信号的电平，当光接收功率较高时，射频衰减量也大，从而可以满足光功率在-7dBm～+2 dBm范围内的任意值时，输出电平保持不变，这样就实现了光AGC的功能，根据光接收功率的大小，自动实现射频电平的增益控制。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (6)

1.一种光AGC控制电路，包括光电换能单元、采样单元、增益调节单元，其特征在于，还包括衰减数值计算单元，所述采样单元接收光电换能单元输出的检测电压信号，衰减数值计算单元接收采样单元输出的数字检测电压，衰减数值计算单元输出的增益控制信号传输至增益调节单元，增益调节单元还接受光电换能单元经过光电转换得到的射频电信号。

2.根据权利要求1所述的一种光AGC控制电路，其特征在于，所述光电换能单元为光接收器。

3.根据权利要求1所述的一种光AGC控制电路，其特征在于，所述采样单元为单片机的A/D采样部分，所述衰减数值计算单元为单片机的CPU。

4.根据权利要求1所述的一种光AGC控制电路，其特征在于，所述增益调节单元为射频数字衰减器。

5.根据权利要求2或3或4所述的一种光AGC控制电路，其特征在于，所述光接收器的光接收功率电压检测输出引脚与单片机的A/D采样引脚连接，单片机的时钟信号输出引脚与射频数字衰减器的时钟信号输入引脚连接，单片机的串行数据输出引脚与射频数字衰减器的串行数据输入引脚连接，单片机的使能信号输出引脚与射频数字衰减器使能引脚连接；所述光接收器的射频电信号输出端与射频数字衰减器的射频信号输入引脚连接。

6.一种光AGC控制电路的衰减数值获取方法，其特征在于，包含以下步骤：

a.根据光接收器的光电转换关系，计算出光接收器接收到的光接收功率；

b.利用公式计算射频电信号衰减数值=2×（10+10×lg（光接收功率））。

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