專利名稱：一種光agc控制電路及其衰減數(shù)值獲取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種光接收功率實現(xiàn)射頻增益自動控制的 電路及射頻衰減數(shù)值獲取方法。
背景技術(shù)：
目前，在射頻寬帶光通信系統(tǒng)中，前端的光發(fā)射設(shè)備隨著時間老化，發(fā)射功率會逐 漸下降，相應(yīng)光接收設(shè)備的光接收功率也隨之下降，在沒有光AGC功能的系統(tǒng)中，光接收設(shè) 備的輸出電平也會隨之下降，影響信號傳輸?shù)目煽啃?。另外，在同一個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，每個光接收設(shè)備與前端的光發(fā)射設(shè)備距離不一樣，光 纖鏈路損耗值也不一樣，每個光接收設(shè)備的接收光功率不一樣，導(dǎo)致輸出電平也不一樣，增 加了系統(tǒng)調(diào)試繁瑣程度。目前，人們在光接收設(shè)備中采用光AGC控制電路，但是現(xiàn)有的光AGC控制電路在衰 減數(shù)值的處理上采用的是查表方式，即建立一張光電換能單元輸出的電信號與衰減數(shù)值 相對應(yīng)的一張表，當(dāng)光AGC控制電路采得一個電壓值后，單片機通過查表得到相應(yīng)的衰減 數(shù)值，從而對光電換能單元輸出的電信號進行衰減，以保證光接收設(shè)備輸出電平保持不變。 但這樣的衰減數(shù)值處理方式存在以下不足1.不能提供光電換能單元輸出的的電信號與 衰減數(shù)值的連續(xù)對應(yīng)關(guān)系，大大影響了控制精度；2.光AGC控制電路控制范圍受到了表格 的制約。不難得出，現(xiàn)有的光AGC控制電路并不能很好的解決上述系統(tǒng)調(diào)試繁瑣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，有必要提供一種改進的光AGC控制電路及其衰減數(shù)值獲取方法。 本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種光AGC控制電路，包括光電換能單元、采樣單元、增益調(diào) 節(jié)單元，其特征在于，還包括衰減數(shù)值計算單元，所述采樣單元接收光電換能單元輸出的檢 測電壓信號，衰減數(shù)值計算單元接收采樣單元輸出的數(shù)字檢測電壓，衰減數(shù)值計算單元輸 出的增益控制信號傳輸至增益調(diào)節(jié)單元，增益調(diào)節(jié)單元還接受光電換能單元經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換 得到的射頻電信號。優(yōu)選地，所述光電換能單元為光接收器。優(yōu)選地，所述采樣單元為單片機的A/D采樣部分，所述衰減數(shù)值計算單元為單片 機的CPU。優(yōu)選地，所述增益調(diào)節(jié)單元為射頻數(shù)字衰減器。優(yōu)選地，所述光接收器的光接收功率電壓檢測輸出引腳與單片機的A/D采樣引腳 連接，單片機的時鐘信號輸出引腳與射頻數(shù)字衰減器的時鐘信號輸入引腳連接，單片機的 串行數(shù)據(jù)輸出引腳與射頻數(shù)字衰減器的串行數(shù)據(jù)輸入引腳連接，單片機的使能信號輸出引 腳與射頻數(shù)字衰減器使能引腳連接；所述光接收器的射頻電信號輸出端與射頻數(shù)字衰減器 的射頻信號輸入引腳連接。一種光AGC控制電路的衰減數(shù)值獲取方法，其特征在于，包含以下步驟
3a.根據(jù)光接收器的光電轉(zhuǎn)換關(guān)系，計算出光接收器接收到的光接收功率；
b.利用公式計算射頻電信號衰減數(shù)值=2X(10+10Xlg (光接收功率))。本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明根據(jù)大量實驗推導(dǎo)出了射頻電信號衰減數(shù)值計算公 式，使得可以根據(jù)光AGC控制電路具有較大的控制范圍，根據(jù)光接收功率的大小，自動實現(xiàn) 射頻電壓的增益控制，從而克服背景技術(shù)中所說的弊端，這樣一來當(dāng)系統(tǒng)光節(jié)點升級擴容 時，在前端機房設(shè)備不變的基礎(chǔ)上增加新光節(jié)點，原光節(jié)點接收光功率變化時，光接收設(shè)備 輸出電平保持不變，不需要重新調(diào)試網(wǎng)絡(luò)，極大地方便了工程施工和維護。


圖1為光AGC控制電路功能模塊框圖。圖2為光AGC控制電路原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步闡述。如圖1所示，本發(fā)明包括光電換能單元、采樣單元、增益調(diào)節(jié)單元、衰減數(shù)值計算 單元，所述光電換能單元的光接收功率電壓檢測輸出端與采樣單元的輸入端連接，采樣單 元的輸出端與衰減數(shù)值計算單元的輸入端連接，衰減數(shù)值計算單元的增益控制信號輸出端 與增益調(diào)節(jié)單元的增益控制信號輸入端連接，光電換能單元的射頻電信號輸出端與增益調(diào) 節(jié)單元的射頻信號輸入端連接。如圖2本發(fā)明中光AGC控制電路的一個實施例，所述光電換能單元為光接收器，單 片機Ul集成了 AD采樣單元，單片機Ul的CPU作為運算單元計算衰減數(shù)值，增益調(diào)節(jié)單元 為射頻數(shù)字衰減器U2。在本事實例中單片機Ul是宏晶科技公司生產(chǎn)的MCS51系列8位單 片機STC12LE4052AD，射頻數(shù)字衰減器U2是美國Peregrine公司生產(chǎn)的射頻數(shù)字衰減器集 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載波信號轉(zhuǎn)變?yōu)樯漕l電信號，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換功 能。光接收器有一個專門的光接收功率電壓檢測引腳，檢測電壓與光接收功率大小成正比， 此光接收功率電壓檢測引腳直接與單片機Ul的A/D輸入引腳第12腳ADCO相連。光接收器的射頻電信號輸出端與射頻數(shù)字衰減器U2的射頻信號輸入引腳第14腳 RF2連接，射頻數(shù)字衰減器U2的射頻信號輸出引腳第2腳RFl將射頻電信號發(fā)射出去。為了減少射頻數(shù)字衰減器U2與單片機Ul連接的引腳數(shù)，本實施例，將射頻數(shù)字衰 減器U2第13腳P/S通過IOK上拉電阻連接到VCC，使射頻數(shù)字衰減器U2工作在串行模 式，其串行數(shù)據(jù)輸入引腳第3腳DA、第4腳CLK和使能引腳第5腳LE分別與單片機Ul的串 行數(shù)據(jù)輸出引腳第15腳DA、時鐘輸出引腳第19腳SCLK、使能信號輸出引腳第11腳I/O 口 連接，進行數(shù)據(jù)通信，單片機Ul將計算得出的衰減數(shù)值傳輸給射頻數(shù)字衰減器U2。計算衰減數(shù)值時，單片機Ul根據(jù)光接收器的關(guān)系計算光接收功率，本實施例選用 的光接收器的檢測電壓與光接收功率關(guān)系成正比例，比例系數(shù)k，光接收功率=kX檢測電 壓，計算光接收功率的大小，單位為mw，工程上常用dBm來標(biāo)示光接收功率大小，轉(zhuǎn)換關(guān)系 式為dBm=10Xlg (功率值mw)，假設(shè)需要控制的光接收功率范圍為_7daii +2dBm，即光接 收功率在此范圍內(nèi)的任意值，光接收設(shè)備的射頻輸出電平要求保持恒定不變。通過大量的實驗我們得到了光接收功率和射頻輸出電平的變化關(guān)系按如下規(guī)律光功率變化IdB時， 射頻電平變化2dB，按正比例變化，據(jù)此得出衰減數(shù)值公式為衰減數(shù)值=2X (10+10Xlg (功率值mw))。然后單片機Ul將衰減數(shù)值傳輸給射頻數(shù)字衰減器U2，射頻數(shù)字衰減器U2 根據(jù)衰減數(shù)值調(diào)節(jié)輸出射頻電信號的電平，當(dāng)光接收功率較高時，射頻衰減量也大，從而可 以滿足光功率在_7daii +2 (ffim范圍內(nèi)的任意值時，輸出電平保持不變，這樣就實現(xiàn)了光 AGC的功能，根據(jù)光接收功率的大小，自動實現(xiàn)射頻電平的增益控制。
本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式
。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的 新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
1.一種光AGC控制電路，包括光電換能單元、采樣單元、增益調(diào)節(jié)單元，其特征在于，還 包括衰減數(shù)值計算單元，所述采樣單元接收光電換能單元輸出的檢測電壓信號，衰減數(shù)值 計算單元接收采樣單元輸出的數(shù)字檢測電壓，衰減數(shù)值計算單元輸出的增益控制信號傳輸 至增益調(diào)節(jié)單元，增益調(diào)節(jié)單元還接受光電換能單元經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換得到的射頻電信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光AGC控制電路，其特征在于，所述光電換能單元為光接 收器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光AGC控制電路，其特征在于，所述采樣單元為單片機的 A/D采樣部分，所述衰減數(shù)值計算單元為單片機的CPU。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光AGC控制電路，其特征在于，所述增益調(diào)節(jié)單元為射頻數(shù)字衰減器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種光AGC控制電路，其特征在于，所述光接收器 的光接收功率電壓檢測輸出引腳與單片機的A/D采樣引腳連接，單片機的時鐘信號輸出引 腳與射頻數(shù)字衰減器的時鐘信號輸入引腳連接，單片機的串行數(shù)據(jù)輸出引腳與射頻數(shù)字衰 減器的串行數(shù)據(jù)輸入引腳連接，單片機的使能信號輸出引腳與射頻數(shù)字衰減器使能引腳連 接；所述光接收器的射頻電信號輸出端與射頻數(shù)字衰減器的射頻信號輸入引腳連接。
6.一種光AGC控制電路的衰減數(shù)值獲取方法，其特征在于，包含以下步驟a.根據(jù)光接收器的光電轉(zhuǎn)換關(guān)系，計算出光接收器接收到的光接收功率；b.利用公式計算射頻電信號衰減數(shù)值=2X(10+10Xlg (光接收功率))。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光AGC控制電路及其衰減數(shù)值獲取方法，涉及光通信領(lǐng)域，旨在通過自動改變射頻信號衰減數(shù)值以實現(xiàn)當(dāng)光接收功率在一定范圍內(nèi)變化時，光接收設(shè)備輸出的射頻電信號電平保持恒定，本發(fā)明采用了這樣的技術(shù)手段光接收器向采樣單元輸出與光接收功率成正比的檢測電壓，衰減數(shù)值計算單元首先根據(jù)檢測電壓值計算出光接收功率，再通過公式2×(10+10×lg(光接收功率))計算出射頻電信號衰減數(shù)值，增益調(diào)節(jié)單元再根據(jù)所述衰減數(shù)值調(diào)節(jié)輸出射頻電信號的電平，以達到光AGC的功能。本發(fā)明主要用于光通信網(wǎng)絡(luò)中的光接收設(shè)備。
文檔編號H04B10/17GK102088318SQ20101059045
公開日2011年6月8日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者姜聯(lián)文, 李壽濤 申請人:四川九州電子科技股份有限公司