Ответ:
С точки зрения согласования волоконно-оптической линии с фотоприёмным устройством важно знать о соотношении полосы пропускания линии и ФПУ, т.е. оптической и электрической полос. Полоса пропускания оптическая оценивается по уменьшению входной мощности на 3 дБ:
;
Полоса пропускания электрическая оценивается по уменьшению величины фототока на 3 дБ:
Т.о. можно сравнить:
Уменьшение величины фототока в 2 раза соответствует 6 дБ, а уменьшение величины мощности составит 3 дБ.
10. Чем отличается гомодинный приём сигнала от гетеродинного в ФПУ с преобразованием?
Ответ: При гомодинном детектировании частота несущей оптического сигнала совпадает с частотой ООГ и на выходе ФПУ выделяется информационный электрический сигнал. При гетеродинном детектировании частота несущей отличается от частоты ООГ. Разность этих частот представляет радиочастотный сигнал, модулированный информационным сигналом. Отметим, что системы передачи с гетеродинированием пока не получили широкого применения из-за сложности схем приёмников и необходимости фиксации поляризации излучения передачи и приёма. Но эти методы приёма позволяют повысить чувствительность приёмников на порядок и исключить влияние собственных шумов приёмников.
Задача №5:
Определить полосу пропускания и отношение сигнал/шум для фотоприёмного устройства, содержащего трансимпедансный усилитель и фотодетектор. Дано:
Тип ФД
Rэ, кОм
Сэ, ПФ
nвн
М
Fш
Т
Дш
Кус
ЛФД
120
4,2
0,65
10
4
315
180
Рпер= -3 дБм; L= 40 км; а= 0,4 дБ/км;
Решение:
Полоса частот усилителя ФПУ с ТИУ ограничена полосой пропускания усилителя и находится из соотношения:
Фототок детектора создаётся падающей оптической мощностью и зависит от типа фотодетектора:
Для вычисления основных шумов ФПУ, а это квантовый и тепловой шумы, воспользуемся соотношениями:
Отношение сигнал/шум вычислим из соотношения:
7. Линейные тракты оптических систем передачи
Вопросы:
2. Каким образом можно реализовать встречную передачу оптических сигналов по одному стекловолокну?
Ответ: При организации двухсторонней связи по одному оптическому волокну используется спектральное уплотнение. При этом происходит объединение световых потоков от разных источников света (разные длины волн) с помощью мультиплексоров.
4. Чем отличается регенератор в линейном тракте от усилителя?
Ответ: Оптический усилитель только усиливает передаваемый сигнал по мощности, а в регенераторе происходит как усиление сигнала, так и восстановление его первоначальной формы.
5. Какие требования предъявляются к линейным сигналам одноволновых оптических цифровых систем передачи?
Ответ: К линейным сигналам ОСП предъявляются следующие требования:
· непрерывная часть энергетического спектра должна содержать минимальную спектральную плотность в низкочастотной области и иметь минимум высокочастотных составляющих;
· линейный сигнал должен содержать информацию о тактовой частоте;
· непрерывная часть спектра должна быть минимальной вблизи тактовой частоты;
· основная доля энергии спектра должна находиться в ограниченной области частот;
· процесс линейного кодирования не должен зависеть от статистики информационного сигнала;
· алгоритм формирования линейного сигнала должен обеспечить надежный контроль ошибок регенерации;
· линейный код не должен приводить к размножению ошибок.
10. каким требованиям должны удовлетворять линейные тракты многоволновых оптических систем передачи?
Ответ: Для реализации многоволновой передачи необходимо выполнение ряда требований, которые предъявляются к линейным трактам:
· характеристики оптических кабелей должны соответствовать стандартам, рекомендованным МСЭ-Т G.661;
· оптические линейные усилители по своим характеристикам должны соответствовать рекомендациям МСЭ-Т G.661;
· пассивные оптические компоненты линейного тракта должны соответствовать рекомендациям МСЭ-Т G.671;
· построение линейного тракта многоволновой ВОСП должно соответствовать рекомендациям МСЭ-Т G.681;
· линейные тракты должны быть резервированы частично или полностью;
· линейный тракт должен быть пригоден для наращивания числа оптических каналов без изменения структуры и компонентов и ухудшения качества;
· должна быть возможность использования существующих ВОЛС с одномодовыми волокнами;
· должна быть предусмотрена возможность выделения/ввода отдельных оптических каналов в промежуточных станциях;
· линейные тракты должны иметь встроенные средства контроля, измерений и автоматического резервирования;
· в линейном тракте должно быть предусмотрено включение устройств компенсации хроматической и поляризационной модовой дисперсии;
· негативное воздействие нелинейных оптических эффектов на качество волновых каналов должно быть рассчитано и минимизировано.
12. Что необходимо учитывать при проектировании многоволновых систем передачи?
Ответ: Важнейшей задачей проектирования является оценка соотношения сигнал/шум в каждом волновом канале. Величина этого соотношения зависит от выбранного режима мощности передатчика, совокупного числа волновых каналов, длин волн, типа стекловолокна и его протяжённости. Оптические помехи могут накапливаться и возрастать на выходе каждого усилителя. Это требует установки через определённое расстояние регенераторов, которые исключат дисперсионные искажения и накопленные помехи в каждом отдельном канале.
Задача:
Используя приложение для оптических интерфейсов аппаратуры SDH, определённых рекомендациями МСЭ-Т G. 957, рассчитать число промежуточных регенераторов и расстояние между ними. Составить схему размещения оконечных и промежуточных станций с указанием расстояний. Определить уровень приёма Рпр на входе первого, считая от оконечной станции, регенератора, вычислить допустимую вероятность ошибки одного регенератора.
Дано: Тип оптического интерфейса: U-16.3; ак=0,26 дБ/км; D=4 пс/нм*км; L=613 км; Lc=2,5 км; ас=0,05 дБ.
Расстояние между регенераторами определяется так:
где - энергетический потенциал оптического интерфейса.
Э=3 дБ – энергетический запас на старение передатчика и приёмника и восстановление повреждённых линий.
Подставим значения: ;
Число регенераторов определим из соотношения:
Совокупная дисперсия регенерационного участка:
где ;
- среднеквадратическая ширина спектра источника излучения на уровне 0,5 от максимальной мощности.
13,7 пс/нм < 4300 пс/нм
Совокупная дисперсия регенерационного участка удовлетворяет условию.
Определим допустимую вероятность ошибки одного регенератора:
ОС1 РГ1 РГ2 РГ3 ОС2
а а а а
Схема размещения оконечных и промежуточных станций.
Страницы: 1, 2, 3, 4