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目前，随着科技的迅猛发展，数字传输技术的不断提高，对数据传输通道的高带宽要求明显增加，光纤因为具有大数据量传输能力，良好的保密性等优点，使得光纤通信具有高信道容量的优势，被广泛应用于数据通信中。光电经纬仪正不断的朝着高速数字化的方向发展，高速、大面阵的数字相机和高速传感器开始使用，数据通信分系统是光电经纬仪的重要分系统，完成机上、机下高速数据的传输，但现有光纤通信系统数据传输能力有限，凸显矛盾。因此，研究高速光纤通信技术和系统实现也尤为重要。 本文结合经纬仪的数据传输的特点和需求，旨在提高其数据通讯系统的传输带宽，通过对数据链路传输协议和现有技术的研究之后，根据网络通信协议中网络接口层模型和协议规范，研究了10Gbps/40Gbps光纤通信技术，研究设计了8.5Gbps的光纤通信系统，将图像数据和伺服数据等附加信息，由一根光纤线路传输。系统最大可支持500帧、1280×1024分辨率、8×8bit输出的相机。根据输入输出数据要求，系统由full模式Camera Link接口完成相机和采集卡的数据采集和传输，以Altera公司Stratix(Ⅳ) GX系列FPGA为核心处理器，自定义数据传输协议，实现低速宽位数的接口数据到高速窄位数的高速收发器的数据传输，配置8.5Gbps的高速收发器，输出LVPECL高速差分信号，驱动SFP光收发模块实现光/电、电/光转换。 主要完成以下工作: 1.深入研究现有10Gbps/40Gbps高速数据传输系统的设计实例和实现方案，对各个传输协议和设计方案进行研究和比较，拟定8.5Gbps光纤传输系统实现方案，提出10Gbps/40Gbps光纤通信系统设计方案。 2.完成芯片选型，模块选择，硬件电路设计。包括FPGA最小系统(配置电路、时钟电路、复位电路)、电源供电电路、Camera Link接口电路、UART RS422电路和光模块参考电路。 3.分析各单元电路工作原理，根据系统数据流向，实现软件编程和调试。包括数据源(相机和串口)数据量和时序的研究、Camera Link接口三种模式配置、内部数据传输协议制定、串口附加信息到视频数据的融合传输和对高速Transceiver的配置仿真。