本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及远距离无线光通信领域，具体是指一种实现ook和ppm调试方式的脉冲光纤放大器系统。
背景技术：
随着信息化社会的到来，通信技术也得到了日新月异的发展。在过去的几年中，人们对传输速率的要求越来越高，使用高速路数据传输的用户数量都在递增，光纤通信因为能传输高速率的数据，成为广域通信网的骨干网络，现今在广域通信网中90％以上的信息都是通过光纤传输的。但是从光纤骨干网到用户的“最后一公里”，如果铺设光缆，不仅花费巨大且耗时；很多无线通信技术可以解决“最后一公里”的问题。在无线光通信技术中，为了保证链路的可靠稳定，必须要有很好的链路功率预算。无线光通信普遍采用强度调制/直接检测系统，其主要调制方式有开关键控(ook)，脉冲位置调制(ppm),差分脉冲位置调制(dppm)，数字脉冲间隔调制(dpim)和双头脉冲间隔调制(dh-pim)等。本文主要分析同时支持ook和ppm两种模式切换其所对应的电路设计方案。
技术实现要素：
本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足可靠性高、稳定性好、适用范围较为广泛的实现ook和ppm调试方式的脉冲光纤放大器系统。
为了实现上述目的，本实用新型的实现ook和ppm调试方式的脉冲光纤放大器系统如下：
该实现ook和ppm调试方式的脉冲光纤放大器系统，其主要特点是，所述的系统包括电源模块、fpga逻辑模块、ook调制驱动模块和ppm调制驱动模块，所述的电源模块与所述的fpga逻辑模块、ook调制驱动模块和ppm调制驱动模块均相连接，所述的fpga逻辑模块与所述的ook调制驱动模块和ppm调制驱动模块相连接。
较佳地，所述的ppm调制驱动模块包括高速比较器和nmos驱动单元，所述的高速比较器和nmos驱动单元互相串联，所述的高速比较器与所述的fpga逻辑模块相连接，所述的nmos驱动单元与电源相连接。
较佳地，所述的ook调制驱动模块包含芯片adn2871。
较佳地，所述的电源模块采用dc-dc芯片。
较佳地，所述的系统还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述的第一电阻的一端接电源模块，另一端接地；所述的第二电阻的一端与第一电阻相连，另一端与ook调制驱动模块相连；所述的第三电阻的一端与ook调制驱动模块相连，另一端接地；所述的第四电阻的一端与ook调制驱动模块相连，另一端接地。
采用了本实用新型的实现ook和ppm调试方式的脉冲光纤放大器系统，要通过ook调制和ppm调制相结合的方式，来加强数字光通信的稳定性和抗干扰能力，通过将ook调制和ppm调制能够根据用户的需要进行自由切换，从而极大地改善了该功能的应用领域，比如城市与城市间光纤通信，海底光缆通信，卫星通信等等。
附图说明
图1为本实用新型的实现ook和ppm调试方式的脉冲光纤放大器系统的总体框图。
图2为本实用新型的实现ook和ppm调试方式的脉冲光纤放大器系统的电路图。
图3为本实用新型的实现ook和ppm调试方式的脉冲光纤放大器系统的ook调制实际测试的眼图效果。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本实用新型的实现ook和ppm调试方式的脉冲光纤放大器系统的技术方案中，其中所包括的各个功能模块和模块单元均能够对应于集成电路结构中的具体硬件电路，因此仅涉及具体硬件电路的改进，硬件部分并非仅仅属于执行控制软件或者计算机程序的载体，因此解决相应的技术问题并获得相应的技术效果也并未涉及任何控制软件或者计算机程序的应用，也就是说，本实用新型仅仅利用这些模块和单元所涉及的硬件电路结构方面的改进即可以解决所要解决的技术问题，并获得相应的技术效果，而并不需要辅助以特定的控制软件或者计算机程序即可以实现相应功能。
本实用新型的该实现ook和ppm调试方式的脉冲光纤放大器系统，其中包括电源模块、fpga逻辑模块、ook调制驱动模块和ppm调制驱动模块，所述的电源模块与所述的fpga逻辑模块、ook调制驱动模块和ppm调制驱动模块均相连接，所述的fpga逻辑模块与所述的ook调制驱动模块和ppm调制驱动模块相连接。
较佳地，所述的ppm调制驱动模块包括高速比较器和nmos驱动单元，所述的高速比较器和nmos驱动单元互相串联，所述的高速比较器与所述的fpga逻辑模块相连接，所述的nmos驱动单元与电源相连接。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的ook调制驱动模块包含芯片adn2871。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的电源模块采用dc-dc芯片。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的系统还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述的第一电阻的一端接电源模块，另一端接地；所述的第二电阻的一端与第一电阻相连，另一端与ook调制驱动模块相连；所述的第三电阻的一端与ook调制驱动模块相连，另一端接地；所述的第四电阻的一端与ook调制驱动模块相连，另一端接地。
本实用新型的具体实施方式中，无线光通信作为一种新型的通信技术，具有光纤通信和移动通信的优点，可以实现宽带传输，组网灵活，无需申请频率，而且没有电磁干扰，保密性极好。
在ook系统中，通过在每个比特间隔内使光源脉冲开或者关对每个比特进行发送。这是调制最基本的形式，只需要使光源闪烁即可编码。
为了进一步提高传输通道抗干扰的能力，应用与大气信道的光通信很多采用了脉冲位置调制(ppm)。ppm调制是一种正交调制方式。
和ook调制方式比较而言，ppm调制的平均功率降低了，但是同时所带来的缺点是增加了对脉宽的需求。
本实用新型主要通过ook调制和ppm调制相结合的方式，来加强数字光通信的稳定性和抗干扰能力。
本实用新型主要采用以下技术方案来实现目的：
一种同时具备ook和ppm调试方式下的脉冲光纤放大器模块，包括电源部分，ook调制半导体激光器驱动部分，fpga逻辑部分，以及ppm调制mos驱动。
所述电源部分采用的dc-dc降压拓扑，输入电压为12v，输出为5v，输出电压通过电阻r1和r2调整，对应的计算公式为vout＝0.765*(1 r2/r1)，所以输出电压5v给ook调制半导体激光器驱动供电，然后5v再通过线性稳压器降压到3.3v给fpga模块供电。
所述的ook调制半导体激光器部分主要通过芯片adn2871来实现，使用该芯片的目的主要来实现高速通行功能，众所周知，目前的半导体分立器件无法达到上ghz的脉冲信号，主要原因归结于结电容相对而言太大，这样直接导致上升沿时间太长，终端的高速信号严重失真，无法满足实际需要的应用，而这款高速半导体激光器驱动芯片能够支持50mbps到4.25gbps的码率，而且能在输出光功率低至-35dbm的光功率情况下，误码率为0。
优化实际信号传输的误码率，主要通过调整偏置电流和调制电流的大小来使实际的传输数据‘0’和‘1’有明显的界限，也就是实际的眼图质量，当调整r3和r4到一个合适的值的时候，示波器显示出来的眼图门限较高，上升沿和下降沿高度重叠，此时此刻就能够说明我的眼图质量调整到了最有值，在逐渐减小输出光的大小，当输出光能够达到-35dbm的时候，误码bit位仍然能够达到0，说明在ook模式下，该方案能够实现远距离光传输，而不会出现误码率，从而为信息的高速传输保驾护航，不受外界环境的干扰，而唯一限制该方式的就是距离，当光功率低于-35dbm的时候会出现误码率，尽管解调过程中增加了纠错功能，但是仍然不足以改变这种方式的缺陷。
接下来讲到的是，ppm调制主要通过fpga输出高频脉冲信号，经过高速比较器和驱动器后调制到半导体激光器引脚上，这种分立元件带来的是结构简单，实施方便，控制简易，带来的结果是它的输出平均功率下降了，相反脉冲功率增加，分析表明，ppm的功率和频带利用率两者之间的折中率很好，根据ieee802.11委员会于1995年11月推荐的ppm调制方式用于速率在0～10mhz的红外无线通讯。由于ppm调制信号时时间序列，脉冲位置也都是时间的先后，所以，多脉冲的ppm调制可以按照多个脉冲的组合或者排列方式，这种组合方式表征了他们各自的传输信息的能力，对于多脉冲ppm，各种脉冲应有不同的特征，如选取不同的电平值，或是不同的脉宽，因为这种方式在实现上较为复杂，所以一般很少用到。
本实用新型通过将ook调制和ppm调制能够根据用户的需要进行自由切换，从而极大地改善了该功能的应用领域，比如城市与城市间光纤通信，海底光缆通信，卫星通信等等。
dc-dc开关式降压拓扑将高电压转换成低电压，从而给各个模块供电。通过调整r1，r2来实现输出电压的可调。
xc6slx4作为该电路核心部分，ook调制信号和ppm调制信号均由此产生，两种模式的切换主要通过开关adn2871的使能信号来控制ook调制信号的有无，从而实现该功能。
在进行误码率测试的时候，首先关注ook调制光信号输入到pin管检测出来的眼图效果，这个时候需要调整r3和r4的电阻值，从而调制偏置电流和调制电流，使得最终的眼图质量得到保障，高低分明，上升沿和下降沿足够陡峭，图3就是调试完成的眼图效果，速率达到了3g。
ppm调制驱动部分核心组件式高速比较器和nmos驱动部分，高速比较器将fpga发出来的ppm信号作为缓冲，提供给高速率的nmos驱动，该nmos驱动要求是结电容小，可以用高速nmos代替。
ook调制半导体激光器部分主要通过芯片adn2871来实现，使用该芯片的目的主要来实现高速通行功能，众所周知，目前的半导体分立器件无法达到上ghz的脉冲信号，主要原因归结于结电容相对而言太大，这样直接导致上升沿时间太长，终端的高速信号严重失真，无法满足实际需要的应用，而这款高速半导体激光器驱动芯片能够支持50mbps到4.25gbps的码率，而且能在输出光功率低至-35dbm的光功率情况下，误码率为0。
ppm调制主要通过fpga输出高频脉冲信号，经过高速比较器和驱动器后调制到半导体激光器引脚上，这种分立元件带来的是结构简单，实施方便，控制简易，带来的结果是它的输出平均功率下降了，相反脉冲功率增加
数字调制方式中有一种最简单的调制方式为ook模式，也就是on-offkeying。通断键控键方式，也叫二进制开关键控，调制原理是根据发射幅度来控制发射的频率，比如发射幅度高的时候，发射载波的频率，反之，发射幅度低的时候，则不发射载波频率，所以这种调制的最大优势就是低功耗，主要应用在电池供电的移动设备上。
ppm调制方式下，因为输入数据是串行输入的，是一帧能够传输4位数据，所以要对输入数据做串并转换，从它的原理得知，在传输4位的数据的时候，一帧的间隙是16个，因为该设计没有考虑保护时隙，所以时钟信号就是它的时隙信号的4分频。产生ppm信号的主要方法是通过fpga的计数器来对时隙信号计数，当数据来到高的时候，就记为1，否则即为0，为了保持信号时间上一致，用帧的信号来控制计数器清零。
采用了本实用新型的实现ook和ppm调试方式的脉冲光纤放大器系统，要通过ook调制和ppm调制相结合的方式，来加强数字光通信的稳定性和抗干扰能力，通过将ook调制和ppm调制能够根据用户的需要进行自由切换，从而极大地改善了该功能的应用领域，比如城市与城市间光纤通信，海底光缆通信，卫星通信等等。
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
1.一种实现ook和ppm调试方式的脉冲光纤放大器系统，其特征在于，所述的系统包括电源模块、fpga逻辑模块、ook调制驱动模块和ppm调制驱动模块，所述的电源模块与所述的fpga逻辑模块、ook调制驱动模块和ppm调制驱动模块均相连接，所述的fpga逻辑模块与所述的ook调制驱动模块和ppm调制驱动模块相连接。
2.根据权利要求1所述的实现ook和ppm调试方式的脉冲光纤放大器系统，其特征在于，所述的ppm调制驱动模块包括高速比较器和nmos驱动单元，所述的高速比较器和nmos驱动单元互相串联，所述的高速比较器与所述的fpga逻辑模块相连接，所述的nmos驱动单元与电源相连接。
3.根据权利要求1所述的实现ook和ppm调试方式的脉冲光纤放大器系统，其特征在于，所述的ook调制驱动模块包含芯片adn2871。
4.根据权利要求1所述的实现ook和ppm调试方式的脉冲光纤放大器系统，其特征在于，所述的电源模块采用dc-dc芯片。
5.根据权利要求1所述的实现ook和ppm调试方式的脉冲光纤放大器系统，其特征在于，所述的系统还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述的第一电阻的一端接电源模块，另一端接地；所述的第二电阻的一端与第一电阻相连，另一端与ook调制驱动模块相连；所述的第三电阻的一端与ook调制驱动模块相连，另一端接地；所述的第四电阻的一端与ook调制驱动模块相连，另一端接地。
技术总结