一种波分复用的数据传输组件及故障快速定位方法技术

本发明专利技术涉及一种波分复用的数据传输组件及故障快速定位方法，属于雷达数据传输领域。本发明专利技术通过波分复用技术，将多路上下行光转换成不同波长并提高光功率，多路光复用到单根光纤内传输,在另一端在进行波长转换分解出多路光分配到多路光纤中，从而实现数百Gbit/s的数据传输速率，同时对各路光纤光功率和数据进行监测，网络交换板上的ARM芯片收集天线各部分状态报文信息，根据事先存储的故障逻辑表，结合各部分故障状态组合，分析出可疑故障原因以及概率并生成网络报文通过光纤网络发送给后端，从而实现故障快速定位。本发明专利技术能够显著提升雷达天线数据传输效率和设备检修效率，缩短研发周期，具有一定的经济效益。具有一定的经济效益。具有一定的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种波分复用的数据传输组件及故障快速定位方法


[0001]本专利技术涉及雷达天线数据传输


技术介绍

[0002]相控阵雷达天线具有接收通道多的特点，就导致天线所产生的数据量是巨大的，对旋转相控阵雷达来说，需要将天线接收到的雷达回波数据，组件状态信息，环控设备信息，伺服设备信息传到后端，同时也需要将后端的控制命令和各项参数传给天线，这需要大容量的传输通道。同时相控阵雷达天线的内部组成繁多也导致出现数据传输链路故障时，对故障点排查定位的工作量也是巨大的，需要能够快速定位故障点的方法。
[0003]现有的故障定位方法只是各模块将自己的状态发送给处理器，处理器报出状态异常的模块，但是很多时候状态异常的模块本身并没有故障，状态异常是由其输入的数据或者是其他无法报出故障的模块导致的，调试人员必须对各个模块以及数据传输等原理非常清楚才能够定位故障点，且费时费力，效率低下。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种波分复用的数据传输组件及故障快速定位方法，解决雷达天线和后端初级设备之间数据高速稳定传输和故障快速定位的问题。
[0005]本专利技术提出的一种波分复用的数据传输组件及故障快速定位方法，技术方案包括：
[0006]数据传输组件包含上波分复用器、下波分复用器、网络交换板，光功分器以及光纤组件；所述上波分复用器，位于雷达天线内部，具有多路上下行光纤汇集、波长转换、光功率放大，光纤状态监测，板卡状态信息上报功能，包含多个光模块，arm芯片；所述下波分复用器，位于后端信号处理机柜内部，为VPX接口板卡，具有多路上下行光纤汇集、波长转换、光功率放大，光纤状态监测，板卡状态信息上报、网络交换功能；所述网络交换板，用于光网络和电网络交换，组件信息收集，组件和电源模块控制，包含多个光模块和arm芯片；所述数据传输组件将天线内部各组件的网络在网络交换板实现交换互联，再通过波分复用手段与后端网络连接，ARM收集各部分状态报文信息，根据出现故障的组合对照故障逻辑表综合分析判断可疑故障点和概率，生成网络报文通过光纤网络发送给后端，并接收控制命令，从而实现旋转天线与后端处理设备之间数据传输和故障定位。
[0007]进一步的，所述上波分复用器，其根据光信号K字符、数据头和光功率判断上下行各光链路故障，并将各链路状态打包成报文通过网络发送给网络交换板的ARM芯片。
[0008]进一步的，所述下波分复用器，其根据光信号K字符、数据头和光功率判断上下行各光链路故障，并将各链路状态打包成报文通过网络发送给网络交换板的ARM芯片，同时链路状态通过面板对应位号的led灯红绿颜色直观显示各链路状态，便于观察。
[0009]进一步的，所述网络交换板，其上ARM芯片通过网络(UDP协议)和CAN总线收集天线各部分状态信息，根据各部分故障状态组合，结合事先编写的故障逻辑表，生成网络报文通
过光纤网络发送给后端。故障逻辑表是根据以往调试经验和理论分析编写，分析报出的故障组合，给出该组合的各种可疑故障点，以及可疑概率，帮助使用者快速定位故障，排除故障。
[0010]本专利技术可以实现天线与后端处理设备之间的高速稳定数据传输和故障快速定位，方便设备维护，节省硬件调试时间，提高研发效率，节省人力物力，具有一定的经济效益。
附图说明
[0011]图1为雷达天线数据传输组件原理图。
[0012]图2为上下波分复用器工作原理图。
[0013]图3为故障定位逻辑表示意图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步的解释说明。
[0015]本专利技术提出了一种波分复用的数据传输组件及故障快速定位方法，其中数据传输组件包含上波分复用器、下波分复用器、网络交换板，光功分器以及光纤组件。所述上波分复用器，位于雷达天线内部，具有多路上下行光纤汇集、波长转换、光功率放大，光纤状态监测，板卡状态信息上报功能，包含多个光模块，arm芯片。所述下波分复用器，位于后端信号处理机柜内部，为VPX接口板卡，具有多路上下行光纤汇集、波长转换、光功率放大，光纤状态监测，板卡状态信息上报、网络交换功能。所述网络交换板，用于光网络和电网络交换，组件信息收集，组件和电源模块控制，包含多个光模块和arm芯片。上下波分复用器将多路上下行光信号波长转换到相应长度，并对光功率进行放大，通过一根单模光纤和旋转光铰链实现波分复用传输。天线内部各组件的网络在网络交换板实现交换互联，再通过上下波分复用器与后端网络连接，网络交换板上的ARM芯片收集天线各部分状态报文信息，根据事先存储的故障逻辑表，结合各部分故障状态组合，分析出可疑模块并生成网络报文通过光纤网络发送给后端，从而实现故障快速定位。
[0016]如图1所示，上波分复用器由网络交换板供电，其对下行光网络和控制组件送出的多路下行光纤信号进行波长转换，复用到单模光纤向下传输，同时解出上行各路光纤，其对上下行各路光纤光功率和光纤数据进行监测，根据约定的K字符、数据头以及正常光功率范围来判断光纤链路及数据是否正常，将各光链路状态写进网络报文发送给网络交换板的ARM芯片。下波分复用器解出各路下行光纤信号，并将各路上行光纤进行波长转换，复用到单模光纤上传，同时也对上下行各路光纤光功率和光纤数据进行监测，根据约定的K字符和数据头判断光纤数据是否正常，将各光链路状态写进网络报文发送给网络交换板的ARM芯片。上行链路传输的是信号机柜发出的控制命令，上行网络数据，上波分复用器解出上行光纤数据分别送给控制组件和网络交换板。
[0017]如图2所示，波分复用器主要完成多路光信号的波长模式转换和复用传输功能，在只使用1芯光纤的情况下通过光电滑环完成上、下舱之间的数据通信。上波分复用器将18路850nm光信号接入到光电设备内部，这18路光信号中有3路为上行数据信号，13路为下行数据信号，还有1上1下网络信号。对下行的14路光信号进行波长模式转换增益放大，然后通过波分复用器完成光信号的合波过程；对于上行的4路光信号先进行解波，然后进行波长模式
转换和增益放大。复用光信号通过光滑环后与下波分复用器互联，下波分复用器执行上端设备的逆过程，将所有信号重新还原，通过VPX背板和多模光纤输出。下波分复用面板上通过灯的颜色显示各路光纤状态，通过绿灯闪烁显示光网络和电网络状态。
[0018]网络交换板负责网络数据交换，给上波分复用器供电，收集组件信息，控制组件功能。板载一颗BCM5396交换芯片，用于组件的光网络，上波分复用光网络，ARM电网络之间的网络交换。板载TM4C129NCPDT芯片通过CAN总线收集T/R组件发送的状态报文，通过网络收集控制组件，上下波分复用的网络状态报文，将这些状态信息通过网络报文发送给后端，同时其根据网络报文里面的组件控制命令，对组件进行控制。
[0019]天线各组件通过网络(UDP协议)，CAN总线将各自状态报文发送给网络交换板上的ARM芯片，ARM芯片根据状态异常的故障组合以及故障逻辑表，分析出可疑的故障点，从而实现快本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波分复用的数据传输组件及故障快速定位方法，其特征在于：数据传输组件包含上波分复用器、下波分复用器、网络交换板，光功分器以及光纤组件；所述上波分复用器，位于雷达天线内部，具有多路上下行光纤汇集、波长转换、光功率放大，光纤状态监测，板卡状态信息上报功能，包含多个光模块，arm芯片；所述下波分复用器，位于后端信号处理机柜内部，为VPX接口板卡，具有多路上下行光纤汇集、波长转换、光功率放大，光纤状态监测，板卡状态信息上报、网络交换功能；所述网络交换板，用于光网络和电网络交换，组件信息收集，组件和电源模块控制，包含多个光模块和arm芯片；所述数据传输组件将天线内部各组件的网络在网络交换板实现交换互联，再通过波分复用手段与后端网络连接，ARM收集各部分状态报文信息，根据出现故障的组合对照故障逻辑表综合分析判断可疑故障点和概率，生成网络报文通过光纤网络发送给后端，并接收控制命令，从而实现旋转天线与后端处理设备之间数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹阳，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二四研究所，
类型：发明
国别省市：