论文总字数：21155字

摘 要

在科技发展日益迅速的今天，信息交换已经渗透人们生活的方方面面。手机、电脑、固定电话等让人们的实时通信不在困难，通讯即信号的相互传输，而信号的传输分为有线和无线，在有线的传输方式中，传输介质有同轴电缆、双绞线、光纤等。各种传输线安置在各色各样的环境中，不免受到人为因素和自然环境的影响，可能出现各种各样的故障，故障发生后尽快处理事故，快速恢复设备的正常使用，对提高通讯系统安全、可靠运行十分重要。

本文的主要任务：通过TMS320F2812 DSP微控制器及功率接口电路输出脉冲信号，然后对反射波信号进行采集、数据分析，判断传输线是否有故障及故障点位置。利用TMS320F2812 DSP芯片编程产生脉冲信号，并把脉冲信号送到传输线上。传输线在不同状态下会对脉冲信号产生影响，当终端接负载与传输线特性阻抗匹配时，在终端不产生反射波；阻抗不匹配时会将部分信号反射回去，始端接收到的信号为回波与初始脉冲波的叠加。在接收端对回波信号进行采集并分析，得到传输线的状态信息。

论文介绍了传输线路故障点智能检测系统的设计与开发过程。在CCS集成开发环境下，编写C语言程序控制TMS320F2812 DSP芯片产生脉冲信号，利用ADC模块采集回波信息，用数字示波器辅助观察，从波形上得出传输线的状态信息。论文采取的方法在现有实验条件下能够实现，很好的观察到检测信号的变化，具有一定的参考价值，实验也验证了该方法的有效性。

关键词：TMS320F2812 DSP 同轴电缆 故障检测

Research on intelligent detection system of transmission line fault point

Abstract

In today’s increasingly rapid technological development, science technology has penetrated every aspect of people’s lives, mobile phone, computer, telephone and other real-time communication of people is not difficult. Communication means signal transmission, signal transmission is divided into a wired, wireless. In way of cable transmission, cables include coaxial cable, twisted pair, fiber optic, and so on. However, transmission lines are placed in various environments, influenced by human factors and natural environment, there may be a variety of fault. As soon as possible to deal with the accident, and rapid recovery of the normal use of equipment, when it happened. That is very important to improve the security and reliability of the communication system.

The main task of the subject is output pulse signal by the TMS320F2812 DSP microcontroller and power interface circuit, and then the signal acquisition and data analysis of the reflected wave to determine whether the transmission line fault and fault location. Using TMS320F2812 DSP chip programming to produce pulse signal and sent the signal to the transmission line. The cable will be affect the signal in different states, if the terminal is connected to the load, and the characteristic impedance of the transmission line, no reflection, else there will be a reflection.

This paper introduces a transmission line fault intelligent testing system design and development process. In CCS integrated development environment to program in C language to control TMS320F2812 DSP chip generates producing a pulse signal, and with the ADC module to collect the echo information, observe the signal with digital oscilloscope and according the waveform of the transmission line state information. Approach taken by the paper under the present experimental conditions can be achieved, well the observed signal changes, the experimental results show that the proposed method is effective and has a certain application value. 

Key Words: TMS320F2812 DSP; Coaxial-cable; Fault Detection

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 课题研究的背景 2

1.3 课题的研究现状及意义 2

1.3.1研究现状 2

1.3.2课题目标与意义 3

1.4 论文所做的工作 3

1.5 论文的结构 4

第二章 故障点智能检测系统设计 5

2.1 功能分析 5

2.2 系统设计原理 5

2.2.1 检测信号传输速度 5

2.2.2 检测信号的传输 6

2.2.3 数据的采集 7

2.2.4 故障点距离计算 7

2.3 系统的组成 7

第三章 检测功能实现 9

3.1系统总体设计 9

3.1.1 系统的构成 9

3.1.2 系统结构图 9

3.2软硬件简介 10

3.3 程序设计 11

3.3.1检测信号的产生 11

3.3.2脉冲信号发生程序设计及说明 12

3.3.3 数据采集程序设计及说明 15

3.4 程序流程图 16

第四章 结果分析 18

4.1实验结果 18

4.1.1 检测脉冲 18

4.1.2 同轴电缆不同负载的观察结果 18

4.2故障点距离计算 20

第五章 总结与展望 21

5.1 总结 21

5.2 展望 22

参考文献 23

致谢 25

第一章 绪论

1.1 引言

随着科学技术的发展，各类电子产品、通讯工具给人们的生活、娱乐、工作带来了极大的便利，传输线的使用就更加广泛。1837年美国科学家S.F.B.摩尔斯发明了电报机，19世纪中叶有线电报开始同于军事通信^[1]。1876年A.G.贝尔发明电话机^[2]，人们开启了长途实时通信之旅，19世纪末有线电通信开始用于军事。在一战之后，随着载波技术、电话交换技术、通信电缆技术等的进步，加快了有线电通信的发展步伐。20世纪中期以后，集成电路、电子计算机等技术在通信方面的应用范围越来越广，有线通信的路线设备，已经普遍使用同轴电缆。进入21世纪人们日常通信量越来越大，开始使用通信容量更大、传输速度更快的光纤通信。

电话的出现大大提高了信息传输的效率，同时也提高了准确率。电脑的普及更是加速了信息传输的速率，固定电话、移动电话、卫星电视、视频监控等便民工具像雨后春笋般出现在日常生活中，移动通信的普及拉近了相隔千里的家人、朋友之间的距离。这些通讯工具（用户）需要将信息发送给另一个通信工具（用户），接收端（信宿）收到信号才能实现通信。随着现代社会通信技术的发展，各种传输线在国家基础通信设施中所占的比重越来越大。

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