Аналоговые волоконныеоптические системы связи  : Физика - на REFLIST.RU

Аналоговые волоконныеоптические системы связи : Физика - на REFLIST.RU

Система поиска www.RefList.ru позволяет искать по собственной базе из 9 тысяч рефератов, курсовых, дипломов, а также по другим рефератным и студенческим сайтам.
Общее число документов более 50 тысяч .

рефераты, курсовые, дипломы главная
рефераты, курсовые, дипломы поиск
запомнить сайт
добавить в избранное
книжная витрина
пишите нам
  Ссылки:
Шри-Ланка из Челябинска
Список категорий документа Физика
Аналоговые волоконныеоптические системы связи

Аналоговые волоконныеоптические системы связи

Радиоэлектроника  компьютеры и периферийные устройства, устройства, мощность, системы, волоконные–оптические, Аналоговые, компьютеры, прямая, Аналоговые волоконные–оптические системы связи, модуляция, Радиоэлектроника, прямая модуляция мощность шума, периферийные, связи, шума Ключевые слова
страницы: 1  2  3 
Текущая страница: 1


АНАЛОГОВЫЕ ВОЛОКОННО – ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ СВЯЗИ.


1. Преимущества и недостатки аналоговой модуляции

Ранее указывалось, что оптические системы связи можно сконструировать с очень низким затуханием (< 1 дБ/км) и широкой полосой пропускания (ГГц/км). Выяснилось совершенно точно, что по сравнению с электрическими системами передачи данных у них значительно меньше полный имеющийся запас мощности. Несмотря на то, что это компенсируется низкими потерями передачи, преимущества оптической системы значительно ниже в тех случаях, когда требуется высокое отношение сигнал-шум К из-за того, что дополнительная требуемая на входе приемника мощность сигнала «съедает» часть запаса мощности на потери. Одна из особенностей импульсно-кодовой модуляции состоит в том, что можно получить малую вероятность ошибки при относительно низком отношении сигнал-шум на входе приемника. В соответствии с теорией для получения вероятности ошибок РЕ == Ю-9 требуется К == 12 (21,6 дБ). Динамический диапазон кодированного аналогового сигнала, который во многих случаях должен составлять 50 ... 60 дБ, определяется числом бит на отсчет, и это отражается на ширине полосы пропускания, требуемой для передачи сигнала с ИКМ. В случае прямой аналоговой передачи в полосе спектра модулирующего сигнала динамический диапазон обычно определяется отношением сигнал-шум на входе приемника, которое должно быть гораздо больше 21,6 дБ. Таким образом, потенциальные преимущества волоконно-оптических систем связи, вероятно, наибольшие при передаче двоичных сигналов с использованием ИКМ по интенсивности, скорее всего, будут значительно снижаться, если требуется прямая аналоговая модуляция по интенсивности в полосе спектра модулирующего сигнала. Тем не менее многие потребители настаивают на передаче сигналов в аналоговой форме не в последней степени из-за дороговизны и сложности цифровых кодеров и декодеров оконечной аппаратуры. Компромиссным решением между аналоговой модуляцией и ИКМ является использование импульсной модуляции по интенсивности в качестве поднесущей, которая может в дальнейшем легко модулироваться по частоте (ЧИМ) или фазе (ФИМ). Самые общие требования к аналоговой волоконно-оптической системе передачи данных предъявляет простая телеметрия и распределение телевизионных сигналов. Перед тем как рассмотреть специальные примеры, исследуем немного подробнее имеющийся запас мощности в оптических и в электрических системах связи. Для этого выберем системы, предназначенные для передачи сигнала с шириной полосы пропускания 100 МГц. Очевидно, что по волокну с диаметром сердцевины 50 мкм имеет смысл передавать сигналы мощностью приблизительно ФТ = 1 мВт (0 дБм). При использовании в качестве источника излучения СД порядок этой величины будет соизмерим с порядком потерь, а при большем диаметре сердцевины он может быть даже больше. Было показано, что предел квантового шума идеального оптического приемника с шириной полосы пропускания Л/ определяется выражением

где Фц — мощность принимаемого оптического сигнала, необходимая для обеспечения требуемого отношения сигнал-шум К', бф — энергия фотона, г\ — квантовая эффективность фотодетектора и F — коэффициент шума. Для идеального случая, когда (= F = 1
Определим полный запас мощности через отношение ФТ/ФR при К.=1. Тогда на длине волны 1 мкм (еф = 1,24 эВ) и (( = 100 МГц, получаем
фR= 2 Еф((= Ц = 40 пВт (— 74 дБм); следовательно, полный запас мощности составит 74 дБ. На практике в системах с такой полосой пропускания дополнительный шум, вносимый приемником или усилителем, может уменьшить общий запас мощности на 10 ... 20 дБ.


Рис. 1. Зависимость требуемого запаса мощности от расстояния между ретрансляторами, показывающая значительное влияние требования более высокого отношения сигнал-шум на входе приемника на имеющийся запас мощности в оптической системе связи



Можно предположить, что в электрических системах, работающих в полосе частот 100 МГц, мощный высокочастотный транзистор вводит сигнал мощностью 100 мВт (+ 20 дБм) в линию сопротивлением 50 Ом (среднеквадратическое значение равно 2,2 В) с достаточной линейностью. Мощность можно увеличить на 10 ... 20 дБ, если использовать передающую лампу. Мощность шума на входе идеального усилителя электрического приемника тогда составит kT((, где k — постоянная Больцмана и Т—абсолютная температура. При Т==ЗООК и ((=100 МГц мощность равна 0,4 пВт (— 94 дБм), а полный запас мощности системы будет 114 дБ. На практике усилитель, работающий в полосе 100 МГц, должен иметь шум не более нескольких децибел. Оставив резерв 10 дБ, получаем полный запас мощности уменьшенным до 104 дБ. Заметим, что в обоих случаях влияние шума пропорционально ((. Это означает, что несмотря на то, что абсолютное значение запаса мощности зависит от ширины полосы пропускания канала, относительного преимущества электрическая система связи не имеет.
Выводы из этого сопоставления приведены на рис. 1, который представляет собой график зависимости отношения сигнал-шум на входе приемника от расстояния между ретрансляторами. Показано, что электрическая система имеет полный запас мощности 104 дБ и затухал ние при полосе 100 МГц, равное 10 дБ/км.. Оптическая система имеет полный запас мощности 60 дБ, а затухание 1 и 3 дБ/км. Сравниваемые линии соответствуют отношениям сигнал-шум 21,6 (ИКМ) и 55 дБ. Отметим, что эти результаты зависят от особенностей систем, выбранных для сравнения. Тем не менее справедливо общее заключение: при импульсной модуляции очевидны значительные преимущества оптических систем. Это вовсе не означает, что они бесполезны при аналоговой передаче данных.



Текущая страница: 1

страницы: 1  2  3 
Список предметов Предмет: Физика
Аналоговые волоконныеоптические системы связи Тема: Аналоговые волоконныеоптические системы связи
Радиоэлектроника  компьютеры и периферийные устройства, устройства, мощность, системы, волоконные–оптические, Аналоговые, компьютеры, прямая, Аналоговые волоконные–оптические системы связи, модуляция, Радиоэлектроника, прямая модуляция мощность шума, периферийные, связи, шума Ключевые слова: Радиоэлектроника компьютеры и периферийные устройства, устройства, мощность, системы, волоконные–оптические, Аналоговые, компьютеры, прямая, Аналоговые волоконные–оптические системы связи, модуляция, Радиоэлектроника, прямая модуляция мощность шума, периферийные, связи, шума
   Книги:


Copyright c 2003 REFLIST.RU
All right reserved. liveinternet.ru

поиск рефератов запомнить сайт добавить в избранное пишите нам