一種用于傳輸1553b總線信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于傳輸1553B總線信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換電路，包括第一總線雙向收發(fā)芯片、第二總線雙向收發(fā)芯片、第一總線隔離變壓器、第二總線隔離變壓器、第一雙向光電轉(zhuǎn)換模塊、第二雙向光電轉(zhuǎn)換模塊、第一可編程邏輯器件以及第二可編程邏輯器件。該實(shí)用新型使測(cè)發(fā)控系統(tǒng)前后端設(shè)備間直接通過1553B光信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，實(shí)現(xiàn)了1553B信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸，避免了單獨(dú)使用測(cè)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)解析轉(zhuǎn)換的麻煩，提升了測(cè)發(fā)控系統(tǒng)的集成化水平、小型化水平。
【專利說明】一種用于傳輸1553B總線信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種光電轉(zhuǎn)換電路，尤其涉及一種用于傳輸1553B總線信號(hào)的光 電轉(zhuǎn)換電路，屬于導(dǎo)彈與運(yùn)載火箭控制領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 在采用1553B總線技術(shù)進(jìn)行集成的導(dǎo)彈與運(yùn)載火箭系統(tǒng)中，地面測(cè)發(fā)控系統(tǒng)協(xié)助 完成彈上控制系統(tǒng)綜合試驗(yàn)、總裝與發(fā)射場(chǎng)測(cè)試，并完成點(diǎn)火發(fā)射。測(cè)發(fā)控系統(tǒng)一般分為前 端(無人值守）和后端(現(xiàn)場(chǎng)操作)，其中前端距離導(dǎo)彈(火箭）較近，為了保證人員安全，后端 設(shè)備距離前端距離一般為幾百米甚至幾千米，由于1553B總線的有效傳輸距離只有200米， 因此前后端設(shè)備無法直接通過1553B總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，通常的做法是在前后端分別配置 一臺(tái)測(cè)控計(jì)算機(jī)，前端測(cè)控計(jì)算機(jī)與導(dǎo)彈(火箭)通過1553B總線進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交互，然后 解析出相應(yīng)的控制信號(hào)，并把其轉(zhuǎn)換為光信號(hào)通過光纖以太網(wǎng)送給后端測(cè)控計(jì)算機(jī)，后端 測(cè)控計(jì)算機(jī)通過光/電變換還原該類控制信號(hào)，執(zhí)行相應(yīng)操作，并送給顯示控制設(shè)備顯示。 逆過程與之相同。這種做法的不足之處是彈上1553B總線信號(hào)需要通過測(cè)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行解 析轉(zhuǎn)換后才能通過光纖傳給后端，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，不利于系統(tǒng)的集成化與小型化。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于傳輸1553B 總線信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換電路，使測(cè)發(fā)控系統(tǒng)前后端設(shè)備間直接通過1553B光信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)通 訊，實(shí)現(xiàn)了 1553B信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸，避免了單獨(dú)使用測(cè)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)解析轉(zhuǎn)換的麻 煩，提升了測(cè)發(fā)控系統(tǒng)的集成化水平。
[0004] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種用于傳輸1553B總線信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換電路，包括 第一總線雙向收發(fā)芯片、第二總線雙向收發(fā)芯片、第一總線隔離變壓器、第二總線隔離變壓 器、第一雙向光電轉(zhuǎn)換模塊、第二雙向光電轉(zhuǎn)換模塊、第一可編程邏輯器件以及第二可編程 邏輯器件；
[0005] 所述第一總線雙向收發(fā)芯片以及第二總線雙向收發(fā)芯片均采用型號(hào)為HI-1567 的總線雙向收發(fā)芯片實(shí)現(xiàn)，第一總線隔離變壓器以及第二總線隔離變壓器均采用型號(hào)為 BU61580的總線隔離變壓器實(shí)現(xiàn)，第一可編程邏輯器件以及第二可編程邏輯器件均采用型 號(hào)為XCR3128XL - 10VQ100I的CPLD實(shí)現(xiàn)，第一雙向光電轉(zhuǎn)換模塊以及第二雙向光電轉(zhuǎn)換 模塊均采用型號(hào)為0EA02-903-353-1165-01Y的光電轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)；
[0006] 第一 1553B總線的1553B+信號(hào)端與第一總線隔離變壓器的管腳5連接，第一 1553B總線的1553B-信號(hào)端與第一總線隔離變壓器的管腳7連接；第一總線隔離變壓器的 管腳1與第一總線雙向收發(fā)芯片的管腳2連接，第一總線隔離變壓器的管腳3與第一總線 雙向收發(fā)芯片的管腳3連接；第一總線雙向收發(fā)芯片的管腳18、管腳19、管腳20、管腳17、 管腳16和管腳4分別與第一可編程邏輯器件的空閑I/O管腳連接；第一雙向光電轉(zhuǎn)換模塊 的接口 TD和接口 RD分別與第一可編程邏輯器件的空閑I/O管腳連接；第一雙向光電轉(zhuǎn)換 模塊的光纖口 TX通過光纜與第二雙向光電轉(zhuǎn)換模塊的光纖口 RX連接，第一雙向光電轉(zhuǎn)換 模塊的光纖口 RX通過光纜與第二雙向光電轉(zhuǎn)換模塊的光纖口 TX連接；第二雙向光電轉(zhuǎn)換 模塊的接口 TD和接口 RD分別與第二可編程邏輯器件的空閑I/O管腳連接；第二總線雙向 收發(fā)芯片的管腳18、管腳19、管腳20、管腳17、管腳16和管腳4分別與第二可編程邏輯器 件的空閑I/O管腳連接；第二總線雙向收發(fā)芯片的管腳2與第二總線隔離變壓器的管腳1 連接，第二總線雙向收發(fā)芯片的管腳3與第二總線隔離變壓器的管腳3連接；第二總線隔離 變壓器的管腳5與第二1553B總線的1553B+信號(hào)端連接，第二總線隔離變壓器的管腳7與 第二1553B總線的1553B-信號(hào)端連接。
[0007] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了測(cè)發(fā)控系統(tǒng)前 后端設(shè)備間直接通過1553B光信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，避免了信號(hào)解析轉(zhuǎn)換的麻煩，減少了系 統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量，提升了測(cè)發(fā)控系統(tǒng)集成化、小型化水平。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1為本實(shí)用新型的電路示意圖；
[0009] 圖2為本實(shí)用新型中HI-1567芯片的原理框圖；
[0010] 圖3為本實(shí)用新型中第一 1553B總線A端一第二1553B總線B端信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)序 圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明：
[0012] 1553B總線為雙絞屏蔽線，雙絞屏蔽線中的一條為正，一條為負(fù)。1553B總線正線 記為1553B+信號(hào)端，負(fù)線記為1553B-信號(hào)端。
[0013] 如圖1所示，本實(shí)用新型提出一種用于傳輸1553B總線信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換電路，包括 第一總線雙向收發(fā)芯片、第二總線雙向收發(fā)芯片、第一總線隔離變壓器、第二總線隔離變壓 器、第一雙向光電轉(zhuǎn)換模塊、第二雙向光電轉(zhuǎn)換模塊、第一可編程邏輯器件以及第二可編程 邏輯器件。
[0014] 所述第一總線雙向收發(fā)芯片以及第二總線雙向收發(fā)芯片均采用HOLT公司的型號(hào) 為HI-1567的總線雙向收發(fā)芯片實(shí)現(xiàn)，第一總線隔離變壓器以及第二總線隔離變壓器均采 用型號(hào)為BU61580的總線隔離變壓器實(shí)現(xiàn)，第一可編程邏輯器件以及第二可編程邏輯器件 均采用XILINX公司的型號(hào)為XCR3128XL - 10VQ100I的CPLD實(shí)現(xiàn)，第一雙向光電轉(zhuǎn)換模塊 以及第二雙向光電轉(zhuǎn)換模塊均采用中航光電的型號(hào)為0EA02-903-353-1165-01Y的光電轉(zhuǎn) 換模塊實(shí)現(xiàn)。
[0015] 第一 1553B總線的1553B+信號(hào)端與第一總線隔離變壓器的管腳5連接，第一 1553B總線的1553B-信號(hào)端與第一總線隔離變壓器的管腳7連接；第一總線隔離變壓器的 管腳1與第一總線雙向收發(fā)芯片的管腳2連接，第一總線隔離變壓器的管腳3與第一總線 雙向收發(fā)芯片的管腳3連接；第一總線雙向收發(fā)芯片的管腳18、管腳19、管腳20、管腳17、 管腳16和管腳4分別與第一可編程邏輯器件的空閑I/O管腳連接；第一雙向光電轉(zhuǎn)換模塊 的接口 TD和接口 RD分別與第一可編程邏輯器件的空閑I/O管腳連接；第一雙向光電轉(zhuǎn)換 模塊的光纖口 TX通過光纜與第二雙向光電轉(zhuǎn)換模塊的光纖口 RX連接，第一雙向光電轉(zhuǎn)換 模塊的光纖口 RX通過光纜與第二雙向光電轉(zhuǎn)換模塊的光纖口 TX連接；第二雙向光電轉(zhuǎn)換 模塊的接口 TD和接口 RD分別與第二可編程邏輯器件的空閑I/O管腳連接；第二總線雙向 收發(fā)芯片的管腳18、管腳19、管腳20、管腳17、管腳16和管腳4分別與第二可編程邏輯器 件的空閑I/O管腳連接；第二總線雙向收發(fā)芯片的管腳2與第二總線隔離變壓器的管腳1 連接，第二總線雙向收發(fā)芯片的管腳3與第二總線隔離變壓器的管腳3連接；第二總線隔離 變壓器的管腳5與第二1553Β總線的1553Β+信號(hào)端連接，第二總線隔離變壓器的管腳7與 第二1553Β總線的1553Β-信號(hào)端連接。
[0016] 所述第一總線隔離變壓器和第二總線隔離變壓器實(shí)現(xiàn)將1553Β信號(hào)轉(zhuǎn)換為總線 驅(qū)動(dòng)信號(hào)或?qū)⒖偩€驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為1553Β信號(hào)；第一總線雙向收發(fā)芯片和第二總線雙向收 發(fā)芯片接收總線驅(qū)動(dòng)信號(hào)并將總線驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為接收器輸出信號(hào)，或接收發(fā)送器輸入信 號(hào)并將發(fā)送器輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為總線驅(qū)動(dòng)信號(hào)；第一可編程邏輯器件產(chǎn)生第一總線雙向收發(fā) 芯片的收發(fā)使能條件，控制第一總線雙向收發(fā)芯片的收發(fā)狀態(tài)；第一可編程邏輯器件接收 第一總線雙向收發(fā)芯片接收器輸出信號(hào)并對(duì)其整形后輸出給第一雙向光電轉(zhuǎn)換模塊，或接 收第一雙向光電轉(zhuǎn)換模塊輸出的電信號(hào)并將其作為第一總線雙向收發(fā)芯片的發(fā)送器輸入 信號(hào)輸出給第一總線雙向收發(fā)芯片；第二可編程邏輯器件產(chǎn)生第二總線雙向收發(fā)芯片的收 發(fā)使能條件，控制第二總線雙向收發(fā)芯片的收發(fā)狀態(tài)；第二可編程邏輯器件接收第二總線 雙向收發(fā)芯片接收器輸出信號(hào)并對(duì)其整形后輸出給第二雙向光電轉(zhuǎn)換模塊，或接收第二雙 向光電轉(zhuǎn)換模塊輸出的電信號(hào)并將其作為第二總線雙向收發(fā)芯片的發(fā)送器輸入信號(hào)輸出 給第二總線雙向收發(fā)芯片；第一雙向光電轉(zhuǎn)換模塊和第二雙向光電轉(zhuǎn)換模塊對(duì)接收到的信 號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換或電光轉(zhuǎn)換，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的光信號(hào)可以通過光纜進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。
[0017] HOLT公司的ΗΙ-1567是一款雙向總線收發(fā)芯片，其原理框圖如圖2所示。對(duì)于收 通路，當(dāng)收使能RXEN有效時(shí)，即RXEN信號(hào)置高電平，可以把1553B總線信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分的 C0MS/TTL電平，否則收通路的輸出信號(hào)RX及:^常為0 ;對(duì)于發(fā)通路，當(dāng)發(fā)使能TXINH有效 時(shí)（置低)，可以把接收到的C0MS/TTL電平信號(hào)其轉(zhuǎn)換為1553B總線信號(hào)，送給耦合器與總 線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，否則發(fā)通路的輸出信號(hào)BUS及瓦反為高阻態(tài)。
[0018] 然而由于其自身特性，對(duì)于收通路，HI-1567轉(zhuǎn)換出的RX及石7倍號(hào)，存在時(shí)延 tRG，如圖3所示。為了保證信號(hào)的準(zhǔn)確性與接收端的可靠性，首先采用CPLD對(duì)接收到的 RX及&信號(hào)取異或，然后以異或信號(hào)作為觸發(fā)條件對(duì)RX及I信號(hào)進(jìn)行整形，得到RX1及 尺Α?信號(hào)，作為輸出信號(hào)送給光模塊。
[0019] 中航光電的光模塊0EA02-903-353-1165-01Y為雙向電光/光電轉(zhuǎn)換芯片，其輸入 /出電信號(hào)為5V的TTL電平，可以與HI-1567的輸入/出接口匹配，可以實(shí)時(shí)把接收到的 RX1信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)或把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為TX信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與總線芯片的數(shù)據(jù)交互功能。
[0020] 但是由于光模塊的輸入/出電信號(hào)為單路信號(hào)，而總線芯片HI-1567的輸入/輸 出信號(hào)為差分C0MS/TTL電平，因此在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于收通路僅連接RX1信號(hào)，對(duì)于發(fā)通路 光模塊僅產(chǎn)生TX信號(hào)，其差分信號(hào)通過CPLD取反獲得，原理框圖如圖1所示。
[0021] 本實(shí)用新型利用可編程邏輯器件CPLD來進(jìn)行時(shí)序控制，從而實(shí)現(xiàn)總線信號(hào)的發(fā) 送與接收，并且不會(huì)造成總線上的信號(hào)沖突。
[0022] 設(shè)與第一總線隔離變壓器連接的第一 1553B總線信號(hào)端(包括1553B+信號(hào)端和 1553B-信號(hào)端)為A端，與第二總線隔離變壓器連接的第二1553B總線信號(hào)端(包括1553B+ 信號(hào)端和1553B-信號(hào)端）為B端。
[0023] 為了對(duì)A、B端各器件的信號(hào)進(jìn)行區(qū)分，第一總線雙向收發(fā)芯片HI-1567收使能信 號(hào)用RXENA表示，第一總線雙向收發(fā)芯片HI-1567的收通路輸出信號(hào)用RXA及^表示，第 一總線雙向收發(fā)芯片的發(fā)使能信號(hào)用TXINHA表示，第一總線雙向收發(fā)芯片HI-1567的發(fā)通 路接收信號(hào)用TXA及表示；第二總線雙向收發(fā)芯片HI-1567收使能信號(hào)用RXENB表示， 第二總線雙向收發(fā)芯片HI-1567的收通路輸出信號(hào)用RXB及表示，第二總線雙向收發(fā) 芯片HI-1567的使能信號(hào)用TXINHB表示，第二總線雙向收發(fā)芯片HI-1567的發(fā)通路接收信 號(hào)用TXB及7^羑示；第一總線雙向收發(fā)芯片HI-1567與第一總線隔離變壓器之間交互的 信號(hào)用BUSA及沉^表示，第二總線雙向收發(fā)芯片HI-1567與第二總線隔離變壓器之間交 互的信號(hào)用BUSB KiBUSB敦示。
[0024] 下面以傳輸方向第一 1553B總線A端一第二1553B總線B端實(shí)施方法為例，時(shí)序 原理圖如圖3所示，工作過程如下：
[0025] (1)在初始狀態(tài)，第一總線雙向收發(fā)芯片HI 1567的TXA與7^均無信號(hào)，為低電 平，其異或非后的RXENA信號(hào)為高；RXA與m通過CPLD整形后的RXA1與^I均無信號(hào)， 其異或后的TXINHA信號(hào)為低，芯片處于收發(fā)有效狀態(tài)；第二總線雙向收發(fā)芯片HI1567的 TXB與_均無信號(hào)，為低電平，其異或非后的RXENB信號(hào)為高；RXB與瓦而及通過CPLD整 形后的RXB1與石研均無信號(hào)，其異或后的TXINHB信號(hào)為低，芯片處于收發(fā)有效狀態(tài)；
[0026] (2)當(dāng)?shù)谝豢偩€隔離變壓器發(fā)送BUSA和^Η言號(hào)給第一總線雙向收發(fā)芯片 ΗΙ1567時(shí)，該ΗΙ1567芯片實(shí)時(shí)把其轉(zhuǎn)換為RXA與;^，然后通過CPLD整形得到RXA1與 瓦斤丨，二者的異或結(jié)果TXINHA由低變高，第一總線雙向收發(fā)芯片HI-1567的發(fā)使能被置 高，發(fā)通路無效，收通路繼續(xù)保持初始態(tài)(有效)。
[0027] (3)第一可編程邏輯器件CPLD輸出的RXA1信號(hào)通過第一雙向光電轉(zhuǎn)換模塊的RD 接口傳給第一雙向光電轉(zhuǎn)換模塊，把C0MS/TTL電平碼轉(zhuǎn)換為光信號(hào)通過光纜進(jìn)行長(zhǎng)距離 傳輸。
[0028] (4)通過光纜把光信號(hào)傳給B端后，光信號(hào)進(jìn)入第二雙向光電轉(zhuǎn)換模塊被還原為 電信號(hào)TXB送給第二可編程邏輯器件CPLD接收，同時(shí)在第二可編程邏輯器件CPLD內(nèi)通過 取反操作得到其差分信號(hào)_。
[0029] (5)在B端通過第二可編程邏輯器件CPLD對(duì)信號(hào)TXB與進(jìn)行異或非操作，其 結(jié)果RXENB由高變低，第二總線收發(fā)芯片收通路無效，發(fā)通路繼續(xù)保持初始態(tài)(有效)。ΤΧΒ 和_信號(hào)經(jīng)第二總線收發(fā)芯片總線芯片HI-1567轉(zhuǎn)換為BUSB和瓦信號(hào)，并發(fā)送給第 二總線隔離變壓器，完成第一 1553B總線A端一第二1553B總線B端的信號(hào)轉(zhuǎn)換與遠(yuǎn)距離 傳輸。
[0030] 第二1553B總線B端一第一 1553B總線A端的信號(hào)轉(zhuǎn)換與遠(yuǎn)距離傳輸與上述過程 原理一樣，只是A/B端的收發(fā)使能相反而已。
[0031] 實(shí)際工作中，為了提高1553B總線傳輸?shù)目煽啃裕?553B總線的備份通道與上述主 份通道一起使用，備份通道與上述主份通道的原理一樣，只需要根據(jù)HI-1567資料把主份 通道相關(guān)的管腳修改為備份通道對(duì)應(yīng)的管腳，XCR3128XL - 10VQ100I選用其它未使用的1/ 0即可。
[0032] 本實(shí)用新型未詳細(xì)描述內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于傳輸1553B總線信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換電路，其特征在于：包括第一總線雙向收 發(fā)芯片、第二總線雙向收發(fā)芯片、第一總線隔離變壓器、第二總線隔離變壓器、第一雙向光 電轉(zhuǎn)換模塊、第二雙向光電轉(zhuǎn)換模塊、第一可編程邏輯器件以及第二可編程邏輯器件； 所述第一總線雙向收發(fā)芯片以及第二總線雙向收發(fā)芯片均采用型號(hào)為HI-1567的 總線雙向收發(fā)芯片實(shí)現(xiàn)，第一總線隔離變壓器以及第二總線隔離變壓器均采用型號(hào)為 BU61580的總線隔離變壓器實(shí)現(xiàn)，第一可編程邏輯器件以及第二可編程邏輯器件均采用型 號(hào)為XCR3128XL - 10VQ100I的CPLD實(shí)現(xiàn)，第一雙向光電轉(zhuǎn)換模塊以及第二雙向光電轉(zhuǎn)換 模塊均采用型號(hào)為0EA02-903-353-1165-01Y的光電轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)； 第一 1553B總線的1553B+信號(hào)端與第一總線隔離變壓器的管腳5連接，第一 1553B總 線的1553B-信號(hào)端與第一總線隔離變壓器的管腳7連接；第一總線隔離變壓器的管腳1與 第一總線雙向收發(fā)芯片的管腳2連接，第一總線隔離變壓器的管腳3與第一總線雙向收發(fā) 芯片的管腳3連接；第一總線雙向收發(fā)芯片的管腳18、管腳19、管腳20、管腳17、管腳16和 管腳4分別與第一可編程邏輯器件的空閑I/O管腳連接；第一雙向光電轉(zhuǎn)換模塊的接口 TD 和接口 RD分別與第一可編程邏輯器件的空閑I/O管腳連接；第一雙向光電轉(zhuǎn)換模塊的光纖 口 TX通過光纜與第二雙向光電轉(zhuǎn)換模塊的光纖口 RX連接，第一雙向光電轉(zhuǎn)換模塊的光纖 口 RX通過光纜與第二雙向光電轉(zhuǎn)換模塊的光纖口 TX連接；第二雙向光電轉(zhuǎn)換模塊的接口 TD和接口 RD分別與第二可編程邏輯器件的空閑I/O管腳連接；第二總線雙向收發(fā)芯片的 管腳18、管腳19、管腳20、管腳17、管腳16和管腳4分別與第二可編程邏輯器件的空閑1/ 0管腳連接；第二總線雙向收發(fā)芯片的管腳2與第二總線隔離變壓器的管腳1連接，第二總 線雙向收發(fā)芯片的管腳3與第二總線隔離變壓器的管腳3連接；第二總線隔離變壓器的管 腳5與第二1553B總線的1553B+信號(hào)端連接，第二總線隔離變壓器的管腳7與第二1553B 總線的1553B-信號(hào)端連接。
【文檔編號(hào)】H04L12/40GK203872178SQ201420183073
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】陳偉, 黃波, 曹幫林 申請(qǐng)人:北京航天自動(dòng)控制研究所, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院