光纤通信主讲人李焕祥课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《光纤通信主讲人李焕祥课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 光纤通信 主讲 人李焕祥 课件
- 资源描述:
-
1、7.2 工作原理 光接收机接收的信号光和本地振荡器产生的本振光经混频器作用后,在光场发生干涉,然后由平衡接收机进行探测。由光检测器实现光电转换,输出的电信号经过处理(包括放大、解调)后,以基带信号的形式输出。图4.1(b)为相干检测原理方框图 相干光通信根据本振光频率与信号光频率不等或相等,可分为外差检测和零差检测。前者光信号经光电转换后获得的是中频信号,还需二次解调才能被转换成基带信号。后者光信号经光电转换后被直接转换成基带信号,不用二次解调,但它要求本振光频率与信号光频率严格匹配,并且要求本振光与信号光的相位锁定。7.2.1零差检测和外差检测图(1)干涉后的瞬时光功率变化 由图可知,中频信
2、号功率分量带有信号光的幅度、频率或相位信息,在发射端,无论采取什么调制方式,都可以从中频功率分量反映出来。所以,相干光接收方式是适用于所有调制方式的通信体制。(1)零差检测 选择 ,即 ,这种情况称为零差检测。这时,滤去直流分量,检测器产生的信号电流为SL0IF PPLStI2COS)(tLS 式中,为光检测器的响应度。通常 ,同时考虑到本振光相位锁定在信号光相位上,即 ,这样便得到零差检测的光生信号电流为PPSLSL)(2)(tCOStPPILSP 零差检测信号平均功率与直接检测信号平均功率之比为由于 ,零差检测接收信号功率可以放大几个数量级。PPPPPSLSSL44222PPSL 虽然噪声
3、也增加了,但是灵敏度仍然可以大幅度提高。零差检测技术非常复杂,因为相位变化非常灵敏,必须控制相位,使 保持不变,同时要求 和 相等。LSLS(2)外差检测 选择 ,即 0,这种情况称为外差检测。通常选择在微波范围。这时,中频信号产生的电流SLFSIF2IFIFftLSIFLSACtCOStPPI 2)(与零差检测相似,外差检测接受光功率放大了,从而提高了灵敏度。外差检测信噪比的改善比零差检测低3dB,但是接收机设计相对简单,因为不一定需要相位锁定。7.2.2调制与解调 相干检测技术的主要优点是可以对光载波实施幅度、频率和相位调制。数字信号的三种调制方式如下:(1)幅移键控(ASK):基带数字信
4、号只控制光载波的幅度变化。(2)相移键控(PSK):基带信号只控制光载波的相位变化。(3)频移键控(FSK):基带数字信号只控制光载波的频率变化。图7.40示出ASK、PSK、FSK调节方式的比较ASK的光场表达式式中,和 、分别为光场的幅度、中心角频率和相移。sSSStCOSttAE)()(ASSSASAS 在ASK中,只对幅度进行调制。对于二进制数字信号调制,在大多数情况下,“0”码传输时,使 =0 ,“1”码传输时,使 =1(或者相反)ASK相干通信系统必须采用外调制器来实现,这样只有输出光信号的幅度随基带信号而变化。如果采用直接光强调制,幅度变化将引起相位变化。外调制器通常用钛扩散的铌
5、酸锂波导制成的马赫-增德尔(MZ)干涉型调制器,这种调制器在消光比大于20时,调制带宽可达20GHz。PSK的光场表达式 在PSK中,只对相位进行调制。传输“0”码和传输“1”码时,分别用两个不同相位(通常相差180度)表示。tSSStCOStAE)(如果传输“0”码时,光载波相位不变,传输“1”码时,相位改变180度,这种情况称为差分相移键控(DPSK)。对于二进制数字信号调制,相位通常取0和 两个值。电脉冲为“0”码时,光脉冲相位为0,电脉冲为“1”码时,光脉冲相位为 。PSK系统必须用相干检测,如果信号光不与本振光混频而直接检测,所有的信息都将丢失。和ASK使用的MZ干涉型调制器相比,设
6、计PSK使用的相位调制器要简单得多。这种调制器只要选择适当的脉冲电压,就可以使相位改变180度。但是在接收端光波相位必须非常稳定,因此对发射和本振激光器的谱宽要求非常苛刻。由于相干检测时存在零差检测和外差检测两种检测方式,导致相干检测的解调方式也存在两种:同步解调和异步解调。用零差检测时,光信号直接被调为基带信号,要求本振光的频率和信号光的频率完全相同,本振光的相位要锁定在信号光的相位上,因而要采用同步解调。同步解调虽然在概念上很简单,但是技术上却很复杂。用外差检测时,不要求本振光和信号光的频率相同,也不要求相位锁定,可以采用同步解调,也可以采用异步解调。对于PSK信号,必须采用同步解调。异步
展开阅读全文