一種光通信中的藍綠激光傳輸系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及模擬視頻信號的數字化采集和傳輸技術領域，具體為一種光通信中的藍綠激光傳輸系統。
【背景技術】
[0002]自然界原始存在的信號基本都是以模擬的形式存在的，如聲音、圖像、亮度、無線電波等等，這些信號在進入計算機數字系統或數字通信系統之前必須先完成數字化轉換，將連續變化的模擬信號轉換成0/1變化的數字化信號。根據模擬信號的頻率差異，模數轉換可分成低頻數字化轉換技術(IMHz以下)、中頻數字化轉換技術(IMHz?150MHz)和高頻數字化轉換技術(150MHz以上)。為了獲得盡可能小的轉換誤差，就必須使轉換電路具有足夠高的數字量化分辨率和足夠大的信號處理動態，而這主要由所采用的模數轉換集成芯片性能決定。
[0003]模擬視頻信號傳輸時，發射端將模擬視頻信號轉換為數字信號，在接收端再將數字信號轉換為模擬信號，為保證兩端的信號一致，需要有相同的時鐘信號。發射端和接收端都由本地時鐘源產生時鐘信號，通過可編程芯片分頻出不同頻率的工作時鐘信號、提供給所連接的芯片。發射端的模數轉換單元在接收到工作時鐘信號后開始工作，對輸入的模擬視頻信號進行高速數字化采樣，得到一路串行數據信號DOUT，同時產生采樣時鐘信號LRCK和同步位時鐘信號BCK。傳統的傳輸方式需要將串行數據信號DOUT、采樣時鐘信號LRCK和同步位時鐘信號BCK這三種信號一起傳輸到接收端。因為環境所限，通常都只有一束藍綠激光用于傳輸信號，所以需要將這三種信號復接形成一路串行信號，再經電光轉換后通過一束激光傳輸出去。接收端接收到發射端的三種信號，根據采樣時鐘信號LRCK和同步位時鐘信號BCK正確地恢復串行數據信號DOUT，再將串行數據信號轉換成模擬視頻信號。此種傳輸方式容易實現，但發射端為實現三種信號復接需要額外的復接芯片以及與之配合的阻容外圍電路，大大增加了電路板的尺寸，也就加大了發射端設備的外形尺寸，目前發射端設備的最小體積仍為200mmX 60mmX 20mm，局限其使用范圍。因此目前研宄的重點之一就是如何大幅度地減小發射端設備的尺寸。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是設計一種光通信中的藍綠激光傳輸系統，其發射部分的數字信號合成處理單元根據同步位時鐘信號BCK和采樣時鐘信號LRCK，對串行數據信號DOUT進行CMI編碼、同時加載發射端的時鐘信息，得到串行信號，經激光器發射；接收端的時鐘信號恢復單元恢復出CMI編碼的串行信號和與之相關的時鐘信號，數字信號解碼處理單元根據此時鐘信號對串行信號進行CMI解碼處理，并重新產生同步位時鐘信號BCK和采樣時鐘信號LRCK，定位它們與DOUT的相位關系，即可恢復出正確的模擬視頻信號。本系統無需復接芯片，大大減小設備體積。
[0005]本實用新型設計的一種光通信中的藍綠激光傳輸系統包括發射部分和接收部分，發射部分包括輸入信號匹配處理單元、模數轉換單元、發射端時鐘源、激光器驅動單元和激光器，輸出部分包括探測器單元、接收端時鐘源和數模轉換單元，發射端時鐘源和接收端時鐘源相同。所述發射部分還有數字信號合成處理單元，輸入的視頻模擬信號接入輸入信號匹配處理單元，輸入信號匹配處理單元接入模數轉換單元；發射端時鐘源接入數字信號合成處理單元，數字信號合成處理單元的工作時鐘信號接入模數轉換單元，模數轉換單元的輸出端連接數字信號合成處理單元，數字信號合成處理單元輸出端連接激光器驅動單元，激光器驅動單元連接激光器，激光器發射加載數據信息的藍綠激光信號。
[0006]接收部分還包括時鐘信號恢復單元和數字信號解碼處理單元。
[0007]接收部分的探測器單元接收該藍綠激光信號，探測器單元連接時鐘信號恢復單元；接收端時鐘源的輸出接入數字信號解碼處理單元，數字信號解碼處理單元的不同工作時鐘信號分別接入時鐘信號恢復單元和數模轉換單元，時鐘信號恢復單元的輸出接入數字信號解碼處理單元，數字信號解碼處理單元的輸出接入數模轉換單元，數模轉換單元的輸出接入信號驅動處理單元，恢復原始的模擬視頻信號，完成模擬視頻信號的傳輸。
[0008]所述發射部分還有數字信號合成處理單元，輸入的視頻模擬信號接入輸入信號匹配處理單元，先對信號的輸入接口進行匹配，消除由于接口不匹配造成的信號反射損耗和畸變，再對信號進行濾波、整形、鉗位處理，得到適合模數轉換電路處理范圍的等待處理信號，輸入信號匹配處理單元接入模數轉換單元。發射端時鐘源接入數字信號合成處理單元輸入本地時鐘信號，數字信號合成處理單元對本地時鐘信號分頻產生適合系統各部件的各種頻率的工作時鐘信號，其輸出的工作時鐘信號接入模數轉換單元，模數轉換單元接收到工作時鐘信號后，對由輸入信號匹配處理單元送出的等待處理信號進行高速數字化采樣轉換成一路串行數據信號DOUT，同時產生采樣時鐘信號LRCK和同步位時鐘信號BCK，三路信號同時輸入數字信號合成處理單元，數字信號合成處理單元根據同步位時鐘信號BCK和采樣時鐘信號LRCK、將同步幀信號插入串行數據信號DOUT的特定位置，再對插入了同步幀信號的串行數據信號DOUT進行CMI編碼、同時加載時鐘信息，得到串行信號。串行信號輸入到激光器驅動單元，激光器驅動單元通過信號電平轉換將加載時鐘信息的串行信號調制成適合激光器響應范圍的電信號后，送入所連接的激光器，激光器在高速大功率驅動電流的驅動下，發射加載數據信息的藍綠激光信號。
[0009]接收部分還包括時鐘信號恢復單元和數字信號解碼處理單元。
[0010]接收部分的探測器單元接收到發射端發射的藍綠激光信號后，進行光電轉換，恢復出的電信號送入時鐘信號恢復單元。接收端時鐘源的輸出接入數字信號解碼處理單元、輸入本地時鐘信號，數字信號解碼處理單元對本地時鐘信號分頻產生不同的工作時鐘信號分別接入時鐘信號恢復單元和數模轉換單元，時鐘信號恢復單元接收到工作時鐘信號后，從電信號中恢復出串行信號和其相關的時鐘信息，輸入數字信號解碼處理單元，數字信號解碼處理單元對串行信號進行CMI解碼處理，先恢復出含有同步幀信號的串行數據信號DOUT，再通過與其相關的時鐘信息、重新產生采樣時鐘信號LRCK和同步位時鐘信號BCK，最后根據串行數據信號DOUT中的同步幀信號位置，定位采樣時鐘信號LRCK、同步位時鐘信號BCK和串行數據信號DOUT三種信號的相位關系，一起輸入到數模轉換單元，數模轉換單元按其得到的工作時鐘信號，根據其接收到的采樣時鐘信號LRCK和同步位時鐘信號BCKji串行數據信號DOUT進行數模轉換，恢復得到模擬的等待處理信號。等待處理信號接入輸出信號驅動處理單元，進行濾波、放大的系列信號驅動處理，恢復原始的模擬視頻信號，完成模擬視頻信號的傳輸。
[0011]所述發射端時鐘源和接收端時鐘源為低溫漂時鐘源。
[0012]所述模數轉換單元含有16位的高速模數轉換芯片。
[0013]所述輸入的模擬視頻信號頻率為3?8MHz。
[0014]所述藍綠光激光為波長450nm?570nm的激光。
[0015]所述激光器驅動單元含有集成激光驅動芯片，其驅動電流為200mA?300mA。
[0016]所述發射端數字信號合成處理單元CMI編碼所得的串行信號的速率為串行數據信號DOUT速率的2倍。
[0017]與現有技術相比，本實用新型一種光通信中的藍綠激光傳輸系統的優點為:1、采用了新穎的編碼時鐘信號加載電路，不需要復接采樣時鐘信號、同步位時鐘信號和串行數據信號，擺脫發射端復接芯片的束縛，藍綠激光只傳輸CMI編碼的一路串行信號，接收端根據恢復的時鐘信息能夠順利地從接收到的串行信號中恢復出所傳輸的視頻數據信號，大大節省了空間；2、激光器驅動單元采用了集成激光驅動芯片，其驅動電流達200mA?300mA。目前一般光信號通過光纖傳輸，激光驅動電流只有1mA左右。因光信號通過光纖這種光信號的良介質傳輸，損耗很小傳很遠，一般激光功率僅需ImW左右，但必須先設置光纖連接。現有的藍綠激光通信系統中，激光驅動電流還無法達到100mA，激光功率