高速数据通信总线的关键技术设计

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摘要：随着我国科技的发展，电子信息技术也得到了快速的发展，尤其体现在音视频和图像处理技术中。同时在通信系统中，需要更高的数据传输速率来实现高速数据传输，而更新原有系统和购买新设备的成本是相差无几的。这种情况下，我们需要一种能够在原始系统上进行通信而不影响原始系统正常运行的技术。在本文高速数据通信总线进行了讨论。

关键词：高速数据通信总线；关键技术；数据通信

1高速数据通信总线关键技术的应用与发展现状

近年来，随着高速数据通信总线关键技术的设计与实现越来越受到人们的重视，国外的研究人员也开始深入探索。据有关调查可知，目前国外大多数国家已经开始对高速数据总线关键技术的研究，实验完成后将实验理论和关键技术应用到实际操作中，结果是非常乐观的。在这方面，有关人员一直致力于高速数据总线的关键技术的研究，但大部分研究内容只是取代旧的总线，对原有总线上的高速数据总线的研究较少。在现代战争中，大多数指挥官利用电子通信等技术进行作战，目的是破坏以前的标准数据总线，使之处于崩溃边缘。因此，改进高速数据通信总线的关键技术对于我们的防御工作是非常重要的。在20世纪70年代，美国制定了高速数据通信总线的使用标准，此后一直在使用。例如，美国有三架飞机在研究和开发中应用了这项技术。惟一的缺点是严重缺乏吞吐量。2006年美国研究机构声明美国开发高速数据通信总线在吞吐量上有了很大的提高，随着吞吐量200Mb/s。我国相关研究者基本上没有改变宽带链路，只是在表面上做了微小的改进，平台布线仍然按照原有标准进行，没有任何变化。虽然已对转换机进行了一些基础的改装，它还具有很高的作战性能。

2高速数据通信总线关键技术设计

2.1数字高速通信总线功率放大器模块设计

在高速数据总线的通信环境中，因为线缆的损耗和信噪比的要求，保证正常通信的同时，不影响原总线的正常通信，要求发射功率小于或等于2W。基于OFDM技术的高速总线系统该功率放大器具有良好的线性特性。射频功率放大器的工作状态与低频晶体管功率放大器的工作状态相同。功率放大器主要包含稳定性、有源器件的建模以及有效的阻抗匹配等多个方面。根据高速数据通信总线的特点，在进行放大器的选择中，要注重线性度、失真度以及噪声系数等方面的优劣。

2.2数字高速通信总线发射滤波器模块设计

在进行发射滤波器模块设计中，可以在射频输出端接一带通滤波器，这样能够降低系统间的影响，确保数据通讯总线的正常通讯，同时也不会对原有的总线网络产生影响。巴特沃斯响应，切比雪夫响应，线性相位响应和椭圆响应是几个常见的低通响应，前三个滤波器是全极点网络，可以在无限的阻带下衰减无穷大。一般情况下，采用椭圆滤波器作为总线之间的隔离滤波器，椭圆函数滤波器在有限频率处具有零和极点。阻滞中有限的传输零点减小了过渡带，使得椭圆滤波器获得了非常陡峭的衰减曲线。在引入这些传输零点之后，可以针对一定数量的极点获得理论上最陡的衰减率。为了保证高速数据总线系统的效果不受高频噪声的影响，在高通滤波器的电平上设置一个低通线性相位滤波器，设计成不带有直接带通滤波器的是同样的顺序带通滤波器需要更多的无源器件，调试比较困难，但是在高频段不需要高阻滞衰减。根据上述方法，设计了40MHz低通线性相位滤波器。此外，我们还要注意，在进行电路感应器防治中，要对两个感应器之前的互感效果进行控制，尽量减小其之间的影响，这就要求我们要垂直放置感应器，还要注意保持距离。

3高速数据通信总线关键技术的可行性研究

MIL-STD-1553B是美国现阶段的总线使用标准，与我国的宽带链路机载型相同，在实际的操作中运用设备是频谱分析仪测量通信的电缆。并且在此过程中，MIL-STD-1553B具有多个终端，还可以同时进行操作，与原来的总线标准完全不一致，但是，原来的总线与MILSTD-1553B的总线相比，在实际的操作中有两个工作频段，原来总线的峰值功率为84dBm，其阶段与奇次谐波不成正比，阶段减少，奇次谐波的幅度就增加了。由此可见，只有将阶段与奇次谐波进行有效的结合，才能使二者在同时工作时发挥最大的作用。为了保证MIL-STD-1553B的总线在高速数据的通信上正常的运行，必须减少其自身的干扰因素，可使用模拟滤波器对MIL-STD-1553B的总线进行隔离，进而保证其发射功率。

4结束语

随着雷达事业快速发展，雷达和电子设备不再适用于当前的雷达运行，如果传统总线的一种新技术，不仅会增加成本，而且严重影响实际的运行速度，因此，对于我国现阶段的发展，高速数据通信总线关键技术不仅可以在以往的线缆上实行，也不会对高速数据通信总线产生影响。本文主要分析了高速数据通信总线关键技术的应用与发展现状，对其设计以及可行性研究进行了探讨。

参考文献

[1]胡小婷，王鑫，张亦姝，李波.高速GJB289A总线系统测试方法研究[J].电子技术应用，2016，42（08）：166-168+178.

[2]李小婉.FlexRay总线在ATP主机和人机界面通信中的应用研究[D].北京交通大学，2016.

[3]张新兵.高速串行总线解码与触发模块的设计与实现[D].东南大学，2016.

作者:姚莉娟 王婉人 单位:中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所