基于TDR的市话通信双绞线单端测量研究

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。

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第一章 绪论

1.1 市话通信线缆的测试需求

1.2 单端测量技术 – SELT

1.3 双绞线 TDR 测量的国内外现状

1.4 论文的主要工作和论文结构

第二章 双绞线的线路模型

2.1 双绞线简介

2.2 双绞线的电气特性

2.3 传输线路参数

2.4 双绞线环路分析

2.5 本章小结

第三章 TDR 与市话通信线缆

3.1 TDR 的基本原理

3.2 双绞线中的 TDR 信号

3.3 限制 TDR 测试的一些其他因素

3.4 本章小结

第四章 算法实现

4.1 TDR 算法实现

4.2 ADLS 承载速率预估的实现

4.3 本章小结

第五章 系统硬件结构和测试验证

5.1 硬件结构

5.2 TDR 精确测量距离的验证

5.3 测量数据的一致性性验证

5.4 ADSL 承载速率验证

5.5 本章小结

第六章 总结和展望

6.1 TDR 测试系统设计总结

6.2 对系统的进一步的完善

参考文献

符录 I

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文