本發(fā)明屬于通信，涉及一種百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋫鬏斚到y(tǒng)及切換方法。
背景技術(shù)：
1、傳統(tǒng)1553b總線技術(shù)基于曼徹斯特ii型編碼的信號(hào)傳輸機(jī)制，長(zhǎng)期占據(jù)著重要地位。以1mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，在地面、航空、航天等軍用場(chǎng)景中歷經(jīng)多年實(shí)踐驗(yàn)證，構(gòu)建了成熟且穩(wěn)定的系統(tǒng)架構(gòu)。隨著信息傳輸速率的不斷提升，傳統(tǒng)1553b總線的1mbps數(shù)據(jù)傳輸速率，在面對(duì)海量數(shù)據(jù)傳輸、高速實(shí)時(shí)控制等新型應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)，逐漸暴露出帶寬瓶頸。特別是在復(fù)雜電磁環(huán)境下的多任務(wù)協(xié)同作戰(zhàn)、高精度傳感器數(shù)據(jù)融合等場(chǎng)景中，傳統(tǒng)1553b總線的性能已難以滿足系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率和實(shí)時(shí)性的嚴(yán)苛要求。
2、相比于傳統(tǒng)1553b所采用的曼徹斯特ii型時(shí)域編碼技術(shù)。百兆1553總線技術(shù)基于頻域調(diào)制技術(shù)進(jìn)行信號(hào)頻域調(diào)制，利用頻域載波傳輸信號(hào)。通過引入頻域調(diào)制技術(shù)，將1553b總線的數(shù)據(jù)傳輸速率從1mbps提升至100mbps，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。不僅顯著增強(qiáng)了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐能力，更在保持原有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不變的前提下，通過頻域載波傳輸信號(hào)，提高了帶寬利用率。且無需更換電纜、耦合器、變壓器等基礎(chǔ)元件，百兆1553總線技術(shù)在裝備升級(jí)或部署時(shí)，能夠最大限度地利用現(xiàn)有資源，降低升級(jí)成本，為傳統(tǒng)1553b總線的現(xiàn)代化改造提供了高效解決方案。
3、百兆1553總線技術(shù)在性能上具有顯著優(yōu)勢(shì)，但其與傳統(tǒng)1553b總線的頻譜特性差異，傳統(tǒng)1553b總線信號(hào)占據(jù)較低頻譜，而百兆1553總線信號(hào)則占據(jù)較高頻譜。百兆1553總線和傳統(tǒng)1553b總線在共享同一網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓M(jìn)行信號(hào)傳輸時(shí)，不能科學(xué)、合理地分配傳輸帶寬資源，兩種信號(hào)相互干擾。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明旨在提供一種百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋫鬏斚到y(tǒng)及切換方法。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
3、本發(fā)明提供一種百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋫鬏斚到y(tǒng)，包括百兆1553總線控制器、傳統(tǒng)1553b總線控制器、m個(gè)百兆1553遠(yuǎn)程終端、n個(gè)傳統(tǒng)1553b遠(yuǎn)程終端；所述百兆1553總線控制器通過高通濾波器與1553b隔離變壓器連接，所述傳統(tǒng)1553b總控制器通過1553b隔離變壓器與分支線電纜連接，所述百兆1553遠(yuǎn)程終端和傳統(tǒng)1553b遠(yuǎn)程終端通過分支線電纜與干線電纜連接。
4、進(jìn)一步地，所述m個(gè)百兆1553遠(yuǎn)程終端的數(shù)量小于等于512，所述n個(gè)傳統(tǒng)1553b遠(yuǎn)程終端的數(shù)量小于等于32。
5、本發(fā)明還提供了一種百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝袚Q方法，基于上述百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋫鬏斚到y(tǒng)，包括以下步驟：根據(jù)百兆1553總線信號(hào)的傳輸頻率確定高通濾波器的截止頻率；根據(jù)高通濾波器的截止頻率確定電容c的取值；基于傳統(tǒng)1553b總線信號(hào)傳輸?shù)姆?，確定高通濾波器總阻抗的實(shí)部和虛部；根據(jù)高通濾波器總阻抗的虛部確定電感l(wèi)。
6、進(jìn)一步地，所述高通濾波器為差分信號(hào)雙側(cè)的濾波器，每側(cè)濾波器包括電阻r和電容c；所述電阻r與電感l(wèi)并聯(lián)為第一并聯(lián)電路，所述電容c一端與第一并聯(lián)電路連接，另一端與終端電阻連接。
7、進(jìn)一步地，所述高通濾波器的單側(cè)總阻抗為：
8、
9、其中，為終端電阻與電容c并聯(lián)的阻抗，所述為電感l(wèi)和電阻r并聯(lián)的阻抗。
10、進(jìn)一步地，所述終端電阻與電容c并聯(lián)的阻抗為：
11、
12、其中，為終端電阻的阻抗，為電容c的阻抗。
13、進(jìn)一步地，所述電容c的阻抗為：
14、
15、其中，為虛數(shù)單位，為傳統(tǒng)1553b信號(hào)的角頻率，為電容。
16、進(jìn)一步地，所述電感l(wèi)和電阻r并聯(lián)的阻抗為：
17、
18、其中，為虛數(shù)單位，為傳統(tǒng)1553b信號(hào)的角頻率，為電感，為電阻。
19、進(jìn)一步地，所述高通濾波器的截止頻率為：
20、
21、其中，為電阻，為終端電阻的阻抗，為電容。
22、進(jìn)一步地，所述高通濾波器的實(shí)部為：
23、
24、所述高通濾波器的虛部為：
25、
26、其中，為傳統(tǒng)1553b信號(hào)的角頻率，為電感，為電阻，為終端電阻的阻抗，為電容。
27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：
28、本發(fā)明一種百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋫鬏斚到y(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)存在百兆1553總線控制器、傳統(tǒng)1553b總線控制器、百兆1553遠(yuǎn)程終端、傳統(tǒng)1553b遠(yuǎn)程終端時(shí)，將百兆1553總線控制器和傳統(tǒng)1553b總線控制器進(jìn)行融合，確?；旌辖M網(wǎng)后，網(wǎng)絡(luò)中僅存在一個(gè)總線控制器節(jié)點(diǎn)，在不違背傳統(tǒng)1553b總線規(guī)范中所描述的網(wǎng)絡(luò)中僅存在一個(gè)總線控制器的規(guī)定下，同時(shí)滿足百兆1553總線和傳統(tǒng)1553b總線的信號(hào)傳輸要求。
29、本發(fā)明一種百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝袚Q方法，適用于百兆1553總線和傳統(tǒng)1553b總線進(jìn)行混合組網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景，且不用更換傳統(tǒng)1553b總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械钠帘坞p絞線電纜、隔離變壓器以及耦合變壓器等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓?，可以?shí)現(xiàn)百兆1553總線控制器的功能融合，支持百兆1553總線和1553b總線的自適應(yīng)切換，滿足百兆1553總線以及傳統(tǒng)1553b總線信號(hào)的可靠性傳輸要求。
30、本發(fā)明一種百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝袚Q方法，通過調(diào)整電容c的容值、電感l(wèi)的電感量、電阻r的阻值以及終端電阻的大小，能夠精確地調(diào)控高通濾波器的總阻抗，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同頻率輸入信號(hào)的精準(zhǔn)過濾與傳輸。
1.一種百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋫鬏斚到y(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋫鬏斚到y(tǒng)，其特征在于：
3.一種百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝袚Q方法，基于權(quán)利要求1-2任一所述的百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋫鬏斚到y(tǒng)，包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝袚Q方法，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝袚Q方法，其特征在于：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝袚Q方法，其特征在于：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝袚Q方法，其特征在于：
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝袚Q方法，其特征在于：
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝袚Q方法，其特征在于：
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的百兆1553和傳統(tǒng)1553b總線共享網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝袚Q方法，其特征在于：