CN110166754A - 一种基于电光转换的lvds信号远程传输仿真方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开的一种基于电光转换的LVDS信号远程传输仿真方法，涉及飞行器半实物仿真技术，能够解决飞行器信息处理计算机与红外导引设备之间的LVDS信号无法传输的问题。信号发送端包括解串器、FPGA模块和光模块，信号接收端包括光模块、FPGA模块和解串器，解串器将多路并行信号传递给FPGA模块；光模块将FPGA模块发来的电信号转化为光信号传输给接收端；光模块将发送端的数据反向还原为电信号并传输给接收端的FPGA模块；FPGA模块解包后将数据输出多路并行LVDS信号给串化器；由串化器汇集为一路并行LVDS信号传递给飞行器信息处理计算机。

Description

一种基于电光转换的LVDS信号远程传输仿真方法

技术领域

本发明涉及飞行器半实物仿真技术领域，尤其涉及一种基于电光转换的LVDS信号远程传输仿真方法。

背景技术

传统飞行器半实物仿真过程中，红外导引设备通过LVDS信号将图像信息传递给飞行器信息处理计算机，飞行器信息处理计算机与红外导引设备之间距离较短，LVDS信号传输距离能够满足需求。

现有飞行器采用红外/射频复合导引模式，在半实物仿真中，为使试验具有更高的置信度，需要在仿真中同时模拟射频与红外两个导引设备的弹目视线关系，根据现有仿真条件，射频导引设备需安装于射频三轴台上，红外导引设备需安装于红外五轴台上，射频三轴台与红外五轴台之间相距较远，而飞行器信息处理计算机就近射频导引设备放置，使得飞行器信息处理计算机与红外导引设备之间存在一定距离，飞行器信息处理计算机与红外导引设备之间的LVDS信号传输由于LVDS信号本身电平特性的原因，无法实现。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种基于电光转换的LVDS信号远程传输仿真方法，能够解决飞行器信息处理计算机与红外导引设备之间的LVDS信号无法传输的问题。

本发明的技术解决方案：

一种基于电光转换的LVDS信号远程传输仿真方法，LVDS信号发送端包括解串器、FPGA模块和光模块三部分，LVDS信号接收端包括光模块、FPGA模块和解串器三部分，该方法包括以下步骤：

步骤1，解串器将红外导引设备发出的LVDS串行信号转换为多路并行信号传递给FPGA模块；

步骤2，FPGA模块将收到的LVDS并行数据采集下来，根据弹上协议要求将信号通过高速收发器接口传输给光模块；

步骤3，光模块将收到的电信号转化为光信号通过光纤传输给LVDS接收端；

步骤4，光模块将LVDS发送端通过光纤传输的数据反向还原为电信号并传输给接收端的FPGA模块；

步骤5，接收端的FPGA模块通过高速收发接口接收信号，并通过解包算法将信号解包，验证数据的有效性后将数据按照协议需求输出多路并行LVDS信号给串化器；

步骤6，串化器将多路信号汇集为一路并行LVDS信号通过LVDS数据线传递给飞行器信息处理计算机。

本发明实施例提供的一种基于电光转换的LVDS信号远程传输仿真方法，通过LVDS远程传输设备(以下称LVDS中继器)实现LVDS信号的远程传输，根据需求设备分为两个部分，LVDS信号发送端与LVDS信号接收端，其中LVDS信号发送端放置于红外导引设备附近将导引头产生的LVDS信号转换为光信号并通过光纤传输，LVDS接收端通过光纤接收LVDS发送端信号，并通过LVDS信号线传输给飞行器信息处理计算机，通过这种电光转换的方式，实现长距离的高速低延时LVDS信号传输。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于电光转换的LVDS信号远程传输仿真方法流程示意图；

图2为本发明实施例中LVDS信号远程传输仿真结构示意图；

图3为本发明实施例中LVDS中继器发送端功能结构示意图；

图4为本发明实施例中LVDS中继器接收端功能结构示意图；

图5为本发明实施例中LVDS中继器发送端FPGA软件模块结构示意图；

图6为本发明实施例中LVDS中继器接收端FPGA软件模块结构示意图；

图7为本发明实施例中LVDS中继器发送端解串器电路结构示意图；

图8为本发明实施例中LVDS中继器接收端串化器电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本发明。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本发明。

在此需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

本发明实施例提供一种基于电光转换的LVDS信号远程传输仿真方法，包括以下步骤：

第一步，LVDS信号发送端由解串器、FPGA模块及光模块三部分组成，其中解串器将红外导引设备发出的LVDS串行信号转换为多路并行信号传递给FPGA模块；

第二步，FPGA模块将收到的LVDS并行数据采集下来，根据弹上协议要求，按照一定周期将信号通过高速收发器接口传输给光模块；

第三步，光模块将收到的电信号转化为光信号通过光纤传输给LVDS接收端；

第四步，LVDS信号接收端由光模块、FPGA模块及解串器三部分组成，光模块将LVDS发送端通过光纤传输的数据反向还原为电信号并传输给接收端的FPGA模块；

第五步，接收端的FPGA模块通过高速收发接口接收信号，并通过解包算法将信号解包，验证数据的有效性后将数据按照协议需求按照一定周期输出多路并行LVDS信号给串化器；

第六步，串化器将多路信号汇集为一路并行LVDS信号通过LVDS数据线传递给飞行器信息处理计算机；

第七步，重复第一步～第六步，实现对LVDS信号的远程传输。

本实施例提供的一种基于电光转换的LVDS信号远程传输仿真方法，将原先只能近距离传输的LVDS信号，通过光电转换的方式，以能够远程传输的光信号代替LVDS信号进行传输，实现了100米以上的LVDS信号的高速低延时信号传输，并将该方法应用于半实物仿真中，保障了型号半实物仿真的需求。为了便于读者理解上述方案，下面通过具体实例详细说明：

在型号半实物仿真试验中，需求满足100米以上，传输延时小于10us且确保传输数据准确性的的LVDS信号远程传输，具体实施方案如下：

LVDS信号的远程传输通过LVDS中继器实现，LVDS中继器的整体方案如图2所示。红外成像导引头的LVDS信号以电信号形式进入LVDS信号中继器发送端，通过发送端电光转换装置转换为光信号，经过传输和转换从LVDS中继器接收端输出至飞行器信息处理计算机。

LVDS信号发送端由解串器、FPGA模块及光模块三部分组成，组成如图3所示，其中解串器采用MAXIM公司的MAX9218芯片实现，此芯片为27bit，2.5M～42Mhz的LVDS解串器，具体电路如图7所示。FPGA功能主要实现LVDS并行数据采集，通过高速收发器打包发送。软件模块图5所示，光模块采用AVAGO公司的AFBR-57M5APZ，最大速率可达2.125Gbd，在2.125Gbd时，连接距离可达300M。

LVDS信号接收端由光模块、FPGA模块及解串器三部分组成，组成如图4所示，其中光模块与发送端一致，选用AVAGO公司的AFBR-57M5APZ，FPGA功能主要实现接收高速收发器数据，把数据解包按15Mhz时钟还原并行数据并输出给串化器。软件模块图6所示，FPGA还原的并行信号通过MAXIM公司的MAX9247芯片完成。此芯片为27bit，2.5M～42Mhz的LVDS串化器，具体电路如图8所示。

通过LVDS信号的线电光转换、光纤传输及光电转换实现LVDS信号的远程传输。

如上针对一种实施例描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，和/或与其它实施例中的特征相结合或替代其它实施例中的特征使用。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤、组件或其组合的存在或附加。

这些实施例的许多特征和优点根据该详细描述是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些实施例的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施例限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。

本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。

Claims (1)

1.一种基于电光转换的LVDS信号远程传输仿真方法，其特征在于，LVDS信号发送端包括解串器、FPGA模块和光模块三部分，LVDS信号接收端包括光模块、FPGA模块和解串器三部分，该方法包括以下步骤：

步骤1，解串器将红外导引设备发出的LVDS串行信号转换为多路并行信号传递给FPGA模块；

步骤2，FPGA模块将收到的LVDS并行数据采集下来，根据弹上协议要求将信号通过高速收发器接口传输给光模块；

步骤3，光模块将收到的电信号转化为光信号通过光纤传输给LVDS接收端；

步骤4，光模块将LVDS发送端通过光纤传输的数据反向还原为电信号并传输给接收端的FPGA模块；

步骤5，接收端的FPGA模块通过高速收发接口接收信号，并通过解包算法将信号解包，验证数据的有效性后将数据按照协议需求输出多路并行LVDS信号给串化器；

步骤6，串化器将多路信号汇集为一路并行LVDS信号通过LVDS数据线传递给飞行器信息处理计算机。