拉曼光纤放大器远程监控系统设计与实现

论文摘要

在嵌入式或微控制器设备上设计网络通信接口,以便使计算机能够对仪器进行远程监控,已经成为目前各种科技应用领域的一种趋势。远程监控系统的设计,不但可以控制仪器工作,更使得仪器能够实时反馈其使用状态,方便管理人员的维护。在光通信领域,光纤放大器是一种重要的器件,为了监管光纤放大器的各项数据指标,本文使用了三种不同的通信方式——RS232串口通信、通用并行接口总线通信(General Purpose Interface Bus,GPIB)和基于以太网TCP/IP协议族中简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol,SNMP)的通信,研究并设计实现了拉曼光纤放大器远程监控系统。主要的研究工作与研究结果:1)本文首先介绍了拉曼光纤放大器相关内容和远程监控的发展与意义,同时提出了本课题的研究价值。2)结合实验室拉曼光纤放大器的性能参数,并参考了一些仪器产品的设计资料,定义了远程监控系统的目标对象集合。并列举了自主设计的三个相关分系统——泵浦恒流源系统,温控系统和光接收系统,实例化了监控对象。3)本设计以微控制器MSP430单片机为平台,完成三种通信方式接口硬件电路的设计搭建和单片机C程序的设计,并在此基础上运用面向对象的程序设计方法完成了三种方式远程监控计算机端的软件编程工作。4)本文以SNMP远程监控系统的实现为重点内容,通过软件仿真测试和实际系统联合测试,取得了正确的测试结果,论证了课题预期成果。本文研究的内容和得出的成果,对光通信系统相关领域的远程监控技术的研究提供了参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 光放大器简介
• 1.1.1 光放大器原理
• 1.1.2 光放大器分类
• 1.2 拉曼光纤放大器
• 1.2.1 FRA 结构
• 1.2.2 FRA 相关参数
• 1.3 远程监控拉曼FRA 的意义及其发展现状
• 1.4 本文的主要工作及论文的结构
• 第二章 监控对象集合及电路系统实现
• 2.1 拉曼光纤放大器监控对象集合
• 2.2 几个重要监控对象的电路系统实现
• 2.2.1 PUMP 激光器驱动电流源电路系统
• 2.2.2 PUMP 激光器温控系统
• 2.2.3 拉曼光纤放大器光接收系统
• 2.3 本章小结
• 第三章 基于RS232 和GPIB 的RFA 远程监控系统设计
• 3.1 串口通信简介
• 3.1.1 RS232 串口标准
• 3.1.2 串行通信协议
• 3.1.3 串口模块电路
• 3.2 串口通信远程监控编程设计与实现
• 3.2.1 串口基本通信编程
• 3.2.2 远程监控编程实现
• 3.3 GPIB 简介
• 3.3.1 IEEE488 标准
• 3.3.2 GPIB 通信系统结构
• 3.3.3 GPIB 接口总线引脚
• 3.3.4 GPIB 接口模块电路设计
• 3.4 GPIB 接口远程监控的软件设计
• 3.4.1 GPIB 编程考虑
• 3.4.2 GPIB 控制端编程
• 3.4.3 GPIB 受控端编程
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于SNMP 远程监控系统设计与实现
• 4.1 SNMP 协议及远程监控系统简介
• 4.1.1 SNMP 协议标准系列
• 4.1.2 远程监控系统框图
• 4.2 SNMP 管理端软件的实现
• 4.2.1 SNMP++程序开发包介绍与应用
• 4.2.2 SNMP 管理端软件界面编程实现
• 4.2.3 管理端界面软件仿真测试
• 4.3 SNMP 代理端设计与实现
• 4.3.1 代理端硬件平台的搭建
• 4.3.2 代理端软件程序设计
• 4.4 联合测试结果
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录一 单片机外围模块电路
• 攻硕期间取得的研究成果