基于TDR的ADSL線(xiàn)纜斷點(diǎn)測試儀設計

1 引言
近幾年來(lái)，非對稱(chēng)數字用戶(hù)線(xiàn)ADSL(Asymmetric DigitalSubscriber Line)作為網(wǎng)絡(luò )“最后一公里”問(wèn)題解決方案應用廣泛。我國ADSL業(yè)務(wù)已成為運營(yíng)商收入的主要增長(cháng)點(diǎn)之一。因此，無(wú)論是ADSL業(yè)務(wù)的開(kāi)通，還是正常的運營(yíng)維護，都需一系列測試，而斷點(diǎn)測試是其中一項重要測試。
而早期電橋測試儀表操作復雜，測試時(shí)要求雙方配合，并需知道準確的線(xiàn)纜長(cháng)度等技術(shù)數據；測量精度受環(huán)境溫度、電磁干擾等因素的影響。且一般線(xiàn)務(wù)人員不易掌握，無(wú)法準確測量?，F有線(xiàn)纜測試專(zhuān)用儀表都需對線(xiàn)務(wù)人員進(jìn)行培訓，準確定位并計算采集的波形方可得到測試結果。介紹一種運用時(shí)域脈沖回波原理測量ADSL 線(xiàn)纜故障點(diǎn)位置的測試儀，只需單人操作，一鍵測試，小巧輕便，上手即會(huì )運用。

2 時(shí)域脈沖回波原理
測試時(shí)向線(xiàn)纜一端注入低壓脈沖，該脈沖沿線(xiàn)纜傳播(傳播速度與光速為同一級別)，當遇到故障點(diǎn)，脈沖產(chǎn)生反射回到測量點(diǎn)，通過(guò)儀器獲得發(fā)射脈沖與反射脈沖的時(shí)間差△t，又已知脈沖在線(xiàn)纜中的波速度v，可得到故障點(diǎn)距離L：

由于脈沖發(fā)射接收均在同一測試點(diǎn)，如果在一個(gè)脈沖時(shí)間內發(fā)射脈沖與反射脈沖重疊，因此不能測出故障點(diǎn)距離，這樣則出現測試盲區。為減小測試盲區，必須減小脈沖寬度，但這會(huì )導致發(fā)射脈沖能量的減弱，從而反射脈沖獲取的難度，不利于長(cháng)距離測量增加。為解決上述矛盾，本線(xiàn)纜測試儀采用寬度可變的脈沖，并提高脈沖幅度，測試不同長(cháng)度的線(xiàn)路。

3 系統設計
3．1 系統硬件設計
圖1為該測試系統工作原理框圖。

其基本工作原理為：測試時(shí)通過(guò)人機鍵盤(pán)設置脈沖寬度，單片機發(fā)送測試開(kāi)始指令和脈寬控制字，FPGA接收到測試指令，根據脈寬控制字產(chǎn)生脈沖并開(kāi)始計數，脈沖經(jīng)發(fā)射電路到被測線(xiàn)纜。遇到斷點(diǎn)后，脈沖原路返回，再經(jīng)信號接收電路產(chǎn)生下降沿，使FPGA停止計數，并將計數值傳給單片機，從而計算出斷點(diǎn)位置，并通過(guò)顯示電路顯示，單片機通過(guò)串口與PC機通信，傳輸所測數據。而電源電路提供系統所需電源。