Автор: Пользователь скрыл имя, 27 Февраля 2012 в 22:23, курсовая работа
Задачей данной работы является исследование бюджета мощности волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП), работающей по одномодовому ступенчатому оптическому волокну (ОВ) на одной оптической несущей, без чирпа, на регенерационном участке (РУ) без линейных оптических усилителей (ОУ) и компенсаторов дисперсии. В процессе выполнения задания необходимо определить длину регенерационного участка (РУ) для заданных параметров волоконно-оптической системы передачи (ВОСП), рассчитать зависимость бюджета мощности от скорости передачи информации в линии и определить максимально допустимую скорость передачи для данного РУ.
Рассчитаем максимальную погрешность измерения затухания на ЭКУ:
Параметр В:
Рассчитаем длины ЭКУ:
Расчёт дисперсионных характеристик ОВ на ЭКУ
Длина регенерационного участка ВОЛП ограничивается не только затуханием, но и дисперсией линии передачи.
Скорость передачи в линии ,
- хроматическая дисперсия
- поляризационная модовая дисперсия.
Приведённое к одному километру длины линии передачи значение PMD определяется:
Рассчитаем прогнозируемые значения Хроматической и Поляризационной модовой дисперсий:
Расчёт бюджета мощности
Передача информации с требуемым качеством на регенерационном участке ВОЛП без оптических усилителей, учитывая потери и дисперсионные искажения, обеспечивается за счет запаса мощности (Чистого бюджета мощности).
Таблица 8
Значение параметра собственных шумов лазера | RIN | -130 |
Отношение оптических мощностей при передаче «0» и «1» | 0.05 | |
Параметр качества | Q | 7.04 |
Полоса пропускания фотоприемника | 170.5 |
- параметр собственных шумов лазера.
- дополнительные потери за счет шумов из-за излучения оптической мощности при передаче «0».
- число неразъёмных соединений ОВ на ЭКУ.
- дополнительные потери из-за собственных шумов лазера.
- среднеквадратическое значение дисперсии на участке.
- время нарастания фронта оптического импульса на выходе источника излучения от 10% до 90% его макс. значения.
- время нарастания фронта оптического импульса на выходе оптического приемника от 10% до 90% его макс. значения.
- дополнительные потери из-за шумов межсимвольной интерференции.
- суммарное значение дополнительных потерь.
- затухание ЭКУ совместно со станционными кабелями.
- чистый бюджет мощности.
Для нормальной работы ВОЛП необходимо, чтобы эксплуатационный запас на ЭКУ превышал нормируемое минимально допустимое значение равное:
.
- условие баланса бюджета мощности на ЭКУ.
В нашем случае условие баланса бюджета мощности на ЭКУ не выполняется.
Определение максимально допустимой скорости передачи на ЭКУ
Таблица 9
Кратность | 1 | 4 | 16 | 64 | 256 | 1024 |
B, Мбит/с | 155 | 622 | 2500 | 10000 | 40000 | 160000 |
, | 3.068 | 3.070 | 3.098 | 3.539 | 8.898 | 6.188+13.644i (20) |
, | 0.015 | 0.059 | 0.243 | 1.068 | 8.938 | - -3.96+13.644i |
, | 2.645 | 2.599 | 2.386 | 1.121 | -12.108 | 3.5-27.288i |
Вывод: на скоростях передача невозможна, т. к. условие баланса бюджета мощности на ЭКУ не выполняется.
Расчёт глаз-диаграммы
Глаз диаграмма представляет собой результат многократного наложения битовых последовательностей с генератора псевдослучайной последовательности (ПСП), отображаемый на экране осциллографа в виде диаграммы распределения амплитуды сигнала по времени.
Таблица 10
Уровень мощности на выходе источника оптического излучения | 0.2 | |
Уровень чувствительности фотоприемника | -29.6 | |
Номинальное значение Q-фактора | 7.04 | |
Количество символов битовой последовательности | 3 |
Уровень мощности оптического сигнала на входе фотоприемника ОСП:
, дБ
Максимальный уровень мощности шума фотоприемника:
, дБ
Чувствительность фотоприемника, мощность шума и приведенная ко входу фотоприемника ОСП мощность оптического сигнала в мВт:
Среднеквадратическая длительность гауссова импульса на выходе фотоприемника ОСП:
- интервал передачи битовой последовательности
Построим глаз-диаграмму в диапазоне (-2T...2T):
Рис. 3. Глаз-диаграмма
Определим точку максимального раскрыва глаз-диаграммы:
Рис. 4. К оценке параметров распределений логических состояний
Границы раскрыва глаз-диаграммы:
Определим характеристики распределений состояний - математическое ожидание Е1 и Е0:
Среднеквадратическое отклонение и :
Q-фактор рассчитывается по следующей формуле:
Коэффициент ошибок BER:
Построим глаз-диаграммы для других скоростей:
Рис. 5. Глаз-диаграмма при B=622 Мбит/с
Рис. 6. Глаз-диаграмма при B=2500 Мбит/с
Рис. 7. Глаз-диаграмма при B=10000 Мбит/с
Рис. 8. Глаз-диаграмма при B=40000 Мбит/с
Информация о работе Исследование параметров волоконно-оптической линии передачи