[发明专利]一种DAS系统中基于SOC的双千兆以太网传输方法及系统

说明书

本发明公开了一种DAS系统中基于SOC的双千兆以太网传输方法及系统，所述方法包括以下步骤：步骤一、探测光纤发出的光信号经过光电转换和模数转换得到数字信号；步骤二、两组探测光纤的数字信号经过滤波和降噪处理后分别送入两个ARM内核处理器，两个ARM内核处理器分别定义为#0 ARM core和#1 ARM core，#0 ARM core加载Linux处理系统，#1 ARM core不运行操作系统；步骤三、#0 ARM core与#1 ARM core进行核间通信，实现信息的交互与运算的同步进行，#0 ARM core对DU单元内非处理单元进行配置和管理，以及实现与PU单元的消息交互；步骤四、#0 ARM core与#1 ARM core将处理后的信号传输至PU单元。本发明实现了DAS、DU所要求的两路光纤线路的信号处理和高速传输要求，在集成度、功耗、成本上均具有较大的优势。

技术领域

本发明属于分布式光纤振动传感技术领域，具体涉及一种通过千兆以太网实现高速率的可靠数据的传输方法，更具体涉及一种基于SOC芯片，实现双路千兆以太网数据传输，解决DAS系统高速、可靠数据传输的要求。

背景技术

DAS系统的基本原理是向光纤中发射特定波长(1550nm)的激光脉冲，接收激光脉冲沿光纤传播时产生的背向瑞利散射(Rayleigh scattering)信号，光纤沿线的外部振动会引起光纤的各种效应，如：拉伸、弯曲、折射率变化等，这些效应反映在背向瑞利散射信号上，因此，对反射信号进行精确的检测，就能感知光纤沿线的振动情况。基于此原理，DAS系统可应用于长距离管线预警、周界安防预警等领域。

DAS系统由DU(Detection Unit)、PU(Process Unit)两大部分组成，其中， DU是探测单元，包含了激光器及驱动、激光脉冲信号的生成及发送、微弱的背向瑞利散射光信号的放大、探测、光电转换以及信号的滤波、降噪等数字信号处理，处理后的数字信号需要传输到PU；PU是处理单元，它接收来自DU的数据，综合应用深度学习算法进行模式识别，以便精确判断光纤线路上，是否在某个或者某些位置产生了振动告警；同时，PU提供了友好的人机界面，方便对DAS系统进行场景设定、参数配置。

DU与PU之间通过千兆以太网连接，以TCP方式进行数据传输，数据传输速率非常高，一般恒定保持在667Mbps左右。DAQ(Data Acquisition)是DU中的控制及数字信号处理单元，承担着光-电转换后电信号的滤波、降噪等数字信号处理算法，同时承担着将数据传输到PU、与PU交互、对DU单元的其他模块进行管理、配置等功能，简而言之，DAQ是DU的控制中心，既要实现高速数字信号处理，又要实现高速以太网数据传输及系统控制。

传统的实现方法是：由DSP(Digital Signal Processor)实现高速数字信号处理，由通用处理器实现高速以太网的TCP传输。这种实现方法的缺点是：DAQ单元集成度不高、功耗较大、成本无竞争力。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种DAS系统中基于SOC的双千兆以太网传输方法，本发明以较小的硬件复杂度、较低的功耗以及较低的硬件成本，实现了高性能的双千兆以太网口，提供了高速、稳定的数据传输。此外，本发明还要提供一种DAS系统中基于SOC的高速数字信号处理及高速双千兆以太网传输系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种DAS系统中基于SOC的双千兆以太网的传输方法，用于DU单元与PU单元之间的高速数据传输，同时实现对两路探测光纤的信号处理，包括以下步骤：

步骤一、DU单元接收到由2路探测光纤反射回来的光信号，并经过光电转换和模数转换得到2路数字信号；