一、概述

　　高速傳輸系統(tǒng)中低速設(shè)備的接入有廣泛的應用范圍。在環(huán)境監(jiān)控等監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中，被監(jiān)控設(shè)備往往提供rs-232/rs-485/v.10/v.35的通信接口，為了要將這些接口的低速數(shù)據(jù)送往遠端中心，一般常通過ddn專線，基帶modem，專用復接設(shè)備接入高速碼流來實現(xiàn)低速數(shù)據(jù)的傳輸。這些方法各有各的要求和特點�，F(xiàn)介紹一種采用pcm編碼原理及fpga編程技術(shù)實現(xiàn)pcm數(shù)字接入的設(shè)備，可以實現(xiàn)異步低速速率數(shù)據(jù)透明接入pcm（2m）碼流的任意時隙的傳輸，而且此接入無須改變傳輸設(shè)備的配置。采用直接采樣法從高速系統(tǒng)中最高倍同步時鐘采樣這種方法可靠性很高，本設(shè)備在工程實踐中得到了應用與驗證。

二、pcm編碼原理與規(guī)則






圖1：2m接口基本時序



　　pcm數(shù)字接口符合g.703標準，通過75ω同軸電纜或120ω雙絞線進行非對稱或?qū)ΨQ傳輸，傳輸碼型為含有定時關(guān)系的hdb3碼，接收端通過譯碼可以恢復定時，實現(xiàn)時鐘同步，其時序關(guān)系如圖1所示。fb為幀同步信號，c2為時鐘信號，速率為2.048mbps，數(shù)據(jù)在時鐘下降沿有效，e1接口具有pcm幀結(jié)構(gòu)，一個復幀包括16個幀，一個幀為125μs，分為32個時隙，其中偶幀的零時隙傳輸同步信息碼0011011，奇幀的零時隙傳輸對告碼，16時隙傳輸信令信息，其它各時隙傳輸數(shù)據(jù)，每個時隙傳輸8比特數(shù)據(jù)。本設(shè)計采用fpga編程技術(shù)來實現(xiàn)pcm編碼原理，線路驅(qū)動采用level one公司的lxt30芯片來實現(xiàn)。

三、利用fpga編程技術(shù)實現(xiàn)pcm編碼原理

　　根據(jù)以上pcm編碼原理，經(jīng)驗證明可利用職權(quán)fpga編程技術(shù)用一片lattice1032e可以實現(xiàn)一路低速數(shù)據(jù)的收發(fā)，其各功能模塊框圖如圖2所示。用大規(guī)�？删幊碳呻娐穼崿F(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計，可以提高系統(tǒng)集成度，縮短開發(fā)周期，lattice芯片時延可控，如果要在一個芯片中實現(xiàn)多路數(shù)據(jù)的接入，可用xilinx、altera公司更大規(guī)模可編程電路來實現(xiàn)。

　　本接入設(shè)計主要由5個模塊組成：

數(shù)據(jù)采集及處理模塊

　　該模塊功能是異步數(shù)據(jù)接口的數(shù)據(jù)進行采集及處理并轉(zhuǎn)換為所需用2m數(shù)據(jù)流。

時鐘發(fā)生模塊

　　該模塊是將8.192mhz的晶振所產(chǎn)生的原始時鐘經(jīng)過分頻后所產(chǎn)生的系統(tǒng)時鐘與從hcb3碼中所提取的2.048mbps時鐘進行比較并進行（數(shù)字鎖相環(huán)），產(chǎn)生系統(tǒng)所需的2.048mbpsjf時鐘。

時隙產(chǎn)生及控制模塊

　　該模塊是利用時鐘發(fā)生模塊產(chǎn)生的2.048mhz的系統(tǒng)時鐘，經(jīng)分頻及處理后，產(chǎn)生系統(tǒng)所需的零時隙，幀信號及所需數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r隙信號等時隙及控制信號。

g.703接口功能模塊

　　該模塊是完成2m數(shù)據(jù)中提取及插入同步碼及2m數(shù)據(jù)流變換為g.703標準的hdb3碼型。

線路驅(qū)動模塊

　　該模塊采用level one公司的lxt301芯片及相關(guān)變壓器，并由該模塊提取2m系統(tǒng)時鐘。


四、機場監(jiān)視監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中低速接入應用





圖2：功能模塊框圖

　　在機場監(jiān)控設(shè)備及環(huán)境綜合監(jiān)視監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中運用pcm數(shù)字中繼低速接入設(shè)備可以實現(xiàn)圖像、語言、信令、監(jiān)視監(jiān)控數(shù)據(jù)等多種媒體信息復接在一條pcm數(shù)字中繼碼流中傳輸，既可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，又可以提高傳輸?shù)目煽啃�。即將動工建設(shè)的廣州白云國際新機場在進行外場監(jiān)控、侯機樓監(jiān)控、貨運中心監(jiān)控、環(huán)境綜合監(jiān)控（包括噪音監(jiān)控）等時，計劃采用的設(shè)備與本文所述原理相同。圖3為模擬機場綜合監(jiān)視監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)示意圖。圖中攝像機、麥克風輸出的模擬視、音頻信號送編碼終端按h.320系列標準進行編碼，以n×64kbps的速率上e1（2m）專線傳輸，由于要在e1（2m）碼流中插入低速數(shù)據(jù)，可通過低速接入設(shè)備將數(shù)據(jù)復接在圖像語言信號中一起傳輸?shù)奖O(jiān)視監(jiān)控中心，在中心再還原出各種媒體信息，分別送監(jiān)視監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)平臺、監(jiān)測監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)信號監(jiān)控。