本发明涉及高速信号远程光纤传输方法和系统，具体涉及一种基于触发时刻的关键数据远程光纤传输方法和系统。
背景技术：
1、高速数据远程传输技术在高能物理、脉冲辐射测量、粒子探测、雷达通信等技术研究中具有广泛的应用。此类科学实验大都涉及到快脉冲信号的捕获，特别是在复杂环境下的快信号采集，面临着辐射损伤、电磁干扰、冲击毁伤等不利因素，这就需要高效、快速的远程数据传输技术，以确保数据在受到破坏之前，快速远程传输至后方，确保信号采集的可靠及高质量获取。光纤具有抗干扰能力强、传输距离远、传输速率高等优点，是高速数据远程传输常用的手段。但随着数字化采集技术的进步，特别是高速高分辨率信号采集系统性能水平的不断提高，对高速数据远程传输技术提出了很高的带宽要求。
2、目前，由于高速信号采集系统的数据量非常大，例如10gsps采样率、12bits量化精度的高速信号采集系统实时数据率达到150gbps。面对如此庞大的读写速率，常用的方法是首先将高速数据缓存降速，然后缓慢读出、传输、存储。这种方法存在两个不足：一是要先缓存再读出，增加了缓存时间；二是没有区分关键段数据和非关键段数据，对于不同重要程度的数据传输没有体现优先级区别。这对于在复杂环境下的快信号远程采集尤为不利。
技术实现思路
1、为了解决现有远程光纤传输方法需要先缓存再读出，降低了传输效率，而且没有体现关键数据传输优先级的技术问题，本发明提供了一种基于触发时刻的关键数据远程光纤传输方法和系统。
2、为了达到上述发明目的，本发明提供了一种基于触发时刻的关键数据远程光纤传输方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
3、step1、为采集系统配置具有独立写操作和独立读操作的双端口缓存器，用于分别进行采集数据的缓存和远程光纤传输，并预设触发点位置、触发点位置之后的数据长度以及触发点位置附近的关键数据长度；
4、step2、当未检测到触发信号时，缓存器写操作连续循环工作，将采集数据实时缓存但不上传，处于等待触发信号状态；
5、当检测到触发信号时，缓存器写操作继续连续循环工作，直至保存完预设触发点位置之后的数据长度，缓存器写操作停止；同时，记录此时的触发点位置地址，并向光纤传输接口发送帧数据信息；然后缓存器读操作基于所述关键数据长度优先上传触发点位置附近的关键数据，最后将缓存器缓存数据循环读出一遍后停止上传；
6、step3、读写控制器输出复位信号，采集系统基于复位信号进行复位，并返回步骤2，直至所有数据采集、传输完毕。
7、进一步地，step1中：所述缓存器的写操作和读操作的数据时钟为异步时钟，以实现快缓存和慢读出。
8、进一步地，step1中：所述缓存器为环形存储器，其输入数据循环覆盖；
9、step2中：所述预设预设触发点位置之后的数据长度与触发点位置和一帧波形的长度相关。
10、进一步地，step2中，所述帧数据信息包括帧同步头、采样率、垂直分辨率、采样点数量、触发点位置和触发点附近的关键数据长度；
11、所述帧同步头用两个字节表征，采样率和垂直分辨率各用一个字节表征，采样点数量、触发点位置和触发点附近的关键数据长度各用四个字节表征。
12、进一步地，step1、step2中，所述采集数据为混合脉冲辐射场快脉冲信号。
13、本发明还提供了一种基于触发时刻的关键数据远程光纤传输系统，用于实现上述的基于触发时刻的关键数据远程光纤传输方法，其特殊之处在于：包括数据接口电路s1、缓存器、读写控制器s3、高速串行接口s4；
14、所述数据接口电路s1输入端用于接收外部高速模数转换器件的数字化输出数据，其输出端与缓存器的数字输入端连接；
15、所述缓存器具有相互独立运行的写操作和读操作；
16、所述读写控制器s3的输入端用于接收触发信号，读写控制器s3的第一输出端分别与所述缓存器的写操作控制输入端和读操作控制输入端连接，用于利用所述写操作将数字化输出数据缓存至所述缓存器中，并利用所述读操作将缓存器中的缓存数据发送至高速串行接口s4，读写控制器s3的第二输出端连接高速串行接口s4，用于给每次发送的缓存数据添加帧同步头，形成帧数据信息；
17、所述缓存器的输出端通过高速串行接口s4与外部光电模块连接，所述高速串行接口s4用于将帧数据信息和读出的数字化输出数据转化为吉比特高速串行数据，结合外部光电转换模块实现远程光纤传输。
18、进一步地，所述读写控制器s3包括触发甄别器、写地址控制器、帧发生器和读地址控制器；
19、所述触发甄别器用于输出写操作中断信号和触发捕获指示信号给写地址控制器，并将触发捕获指示信号发送至帧发生器；
20、所述写地址控制器用于未检测到触发信号时，控制缓存器利用写操作连续缓存；当触发捕获指示信号到来时，将当前写地址传递给读地址控制器；当写操作中断信号到来时，写地址控制器控制缓存器停止写操作；
21、所述帧发生器用于触发捕获指示信号到来时，使缓存器利用读操作将缓存数据发送至高速串行接口s4，同时给每次发送的缓存数据添加帧同步头，形成帧数据信息；所述读地址控制器用于当帧数据信息发送完成后，使缓冲器将触发点位置附近的关键数据优先发往高速串行接口s4。
22、进一步地，所述缓存器为环形存储器s2。
23、进一步地，所述数据接口电路s1、环形存储器s2、读写控制器s3和高速串行接口s4均在fpga中实现。
24、进一步地，所述环形存储器s2利用fpga内部ip核实现，并配置为完全独立的双端口工作模式，使得读操作和写操作能够完全独立运行；
25、所述数据接口电路s1采用多路lvds或者jesd204a/jesd204b/jesd204c协议输出，相应的分别利用fpga内部iserdes/iodelay或者jesd204a/jesd204b/jesd204cip核实现；
26、所述读写控制器s3利用fpga硬件编程语言实现；
27、所述高速串行接口s4利用fpga的ip核内部自定义协议和8b/10b编码实现。
28、本发明的有益效果：
29、1、本发明在触发信号到来之后，同时开展读操作和写操作，将数据缓存在缓存器上的同时开始数据上传，向后端远程数据接收机或者上位机传输有效数据，节省了数据缓存的时间，提高了数据传输效率。
30、2、本发明提供的远程光纤传输方法不是从第一个波形数据开始，而是根据触发点位置，首先传输触发点附近的关键波形数据，提高了关键数据的安全保障能力。特别适合于混合脉冲辐射场快脉冲信号的获取，可以极大提高关键脉冲波形获取能力和保证关键波形的获取质量。
31、3、本发明基于触发信号识别关键数据，可以灵活配置关键数据长度，适用于具有外触发功能的信号采集系统，支持的硬件平台多，推广应用范围广。
32、4、本发明提供了系统和方法具有较广的普适性，适合于单路光纤传输，亦适合于多路光纤的数据远程传输。
33、5、本发明可应用在快脉冲信号远程数字化采集系统，特别适合混合脉冲辐射场快脉冲信号的获取，提高数据抗干扰能力。
1.一种基于触发时刻的关键数据远程光纤传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于触发时刻的关键数据远程光纤传输方法，其特征在于，step1中：所述缓存器的写操作和读操作的数据时钟为异步时钟，以实现快缓存和慢读出。
3.根据权利要求2所述的基于触发时刻的关键数据远程光纤传输方法，其特征在于，step1中：所述缓存器为环形存储器，其输入数据循环覆盖。
4.根据权利要求1或2或3所述的基于触发时刻的关键数据远程光纤传输方法，其特征在于：step2中，所述帧数据信息包括帧同步头、采样率、垂直分辨率、采样点数量、触发点位置和触发点附近的关键数据长度；
5.根据权利要求4所述的基于触发时刻的关键数据远程光纤传输方法，其特征在于：step1、step2中，所述采集数据为混合脉冲辐射场快脉冲信号。
6.一种基于触发时刻的关键数据远程光纤传输系统，用于实现权利要求1-5任一所述的基于触发时刻的关键数据远程光纤传输方法，其特征在于：包括数据接口电路s1、缓存器、读写控制器s3、高速串行接口s4；
7.根据权利要求6所述的基于触发时刻的关键数据远程光纤传输系统，其特征在于：所述读写控制器s3包括触发甄别器、写地址控制器、帧发生器和读地址控制器；
8.根据权利要求6或7所述的基于触发时刻的关键数据远程光纤传输系统，其特征在于：所述缓存器为环形存储器s2。
9.根据权利要求8所述的基于触发时刻的关键数据远程光纤传输系统，其特征在于：所述数据接口电路s1、环形存储器s2、读写控制器s3和高速串行接口s4均在fpga中实现。
10.根据权利要求9所述的基于触发时刻的关键数据远程光纤传输系统，其特征在于：所述环形存储器s2利用fpga内部ip核实现，并配置为完全独立的双端口工作模式，使得读操作和写操作能够完全独立运行；
