基于TDR市话通信双绞线单端测量的研究.doc

Dissertation Submitted to Shanghai Jiao Tong University for the Degree of Master The Research of Communication Twist Single Ended Testing By TDR  Candidate： Student ID: Supervisor： Assistant Supervisor:  Hongliang Chen 1082102027 Prof. Jun Ma Prof. Peihua Shen Academic Degree Applied for： Master of Engineering Speciality： Affiliation： Date of Defence：  Integrated Circuit Engineering School of Microelectronics Dec, 2012 Degree-Conferring-Institution： Shanghai Jiao Tong University 万方数据 万方数据 万方数据 上海交通大学硕士学位论文 基于 TDR 的市话通信双绞线上的单端测量研究  摘  要  在市话通信线路测量的领域中，如能在局端准确的测得通信线缆 的拓扑结构，不但可以大大减少对隐蔽通信线缆进行维护所需花费的 人力和时间成本，更可对线路开通 ADSL 业务所能承载的最大速率进 行预估。如今，通过 TDR 测试，实现这些功能已完全成为可能。 本文为提高 TDR 双绞线拓扑测试的精确测量距离,提出了新的 TDR 信号处理算法和硬件结构,同时扩展出了 ADSL 承载速率预估的 功能。在 TDR 算法上，本文通过各种尝试最终确定出比较法作为 TDR 信号处理的手段来有效分离出 TDR 信号；随后本文基于 TDR 原理和 双绞线的特性，再配合大量实验来优化线路终端距离计算的方法,使得 测量的精度大大提高。在 TDR 硬件上，本文结合提出的 TDR 比较算 法的特点，配合电信入网标准进行硬件电路设计,在硬件上确保了能在 有效测量范围完成 TDR 信号的有效收发。而 ADSL 速率预估的算法， 则是将 TDR 线路拓扑测试的结果应用于双绞线环路分析模型来计算 出线路频响，然后利用 Welch 算法配合已有硬件条件完成线路噪声功 率分析，最终将这两项结果应用于 DMT 算法得出 ADSL 速率预估的 结果。 基于本文所提出的算法和硬件电路所完成的测量结果将实现：将 精确测量的距离从以往产品最大测量距离 2km 以内，扩展到 0.4cm 线 径 3.5km 以内，0.5cm 线径 4km 以内；测量精度提高到 5%以内；多次 重复测量的标准差控制在 0.001 以内；增加了线路频响测试、线路噪 声功率测试和线路 ADSL 承载速率预估功能。 关键字：市话通信线路测量，单端测量，TDR，ADSL，承载速率 I 万方数据 上海交通大学硕士学位论文 THE RESEARCH OF COMMUNICATION TWIST SINGLE ENDED TESTING BY TDR ABSTRACT In the field of telecommunicate cable testing, if twists topology can be got in center office, it can cost down much on maintaining sealed twists . Furthermore, it`ll be possible to estimate the speed of ADSL run on twists, if the topology is got. But now, it has been possible to get the topology just through single ended testing by Time domain reflectometry. To enlarge the effective testing range, this article will discuss a new arithmetic and a hardware structure to process the TDR signal. And furthermore, it will extend the ADSL speed estimation function based on the TDR testing. About TDR arithmetic, to separate an effective TD