Архив2 / курсач docx20 / kursach_VOLS
.docx
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗИ
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования
Московский технический университет связи и информатики
Кафедра многоканальной электросвязи
Курсовой проект
по дисциплине
«ФУОСП»
Выполнил: Котов И.М.
Группа ОС0801
Вариант № 07
Проверил: Климов Д.А.
Москва, 2012
Оглавление
Задание 1. 3
Оценка величины межсимвольной помехи на участке регенерации одномодового линейного тракта (ОЛТ). 3
Рассчет ожидаемого раскрыва глаз-диаграммы на выходе двух одномодовых трактов: 3
Рассчитаем режим работы ОЛТ (низкоскоростной тракт): 3
Рассчитаем режим работы ОЛТ (высокоскоростной): 4
Вывод: 5
Задание 2. 6
Рассчитать распределение энергетического потенциала по длине регенерационного участка для ЦВОСП. 6
Определение помехозащищенности в точке решения регенератора заданной ступени иерархии. 6
p-i-n фотодиод: 8
Лавинный фотодиод: 8
Задание 3. 10
Расчет порога чувствительности оптоэлектронного модуля, построенного на основе p-i-n и ЛФД. 10
Для p-i-n фотодиода: 10
Для лавинного фотодиода: 11
Задание 4. 12
Расчет напряжения сигнала и помехи на выходе трансимпедансного предусилителя оптоэлектронного модуля. 12
Задание 1.
Оценка величины межсимвольной помехи на участке регенерации одномодового линейного тракта (ОЛТ).
Рассчет ожидаемого раскрыва глаз-диаграммы на выходе двух одномодовых трактов:
Исходные данные:
L = 50+N = 50+7 = 57 км – протяженность линейного тракта
λр = 1.55 мкм – рабочая длина волны
τ = 10+0.1∙N = 10+0.7 = 10.7 пс/(нм∙км) – величина дисперсии
B1 = 100+10∙N = 100+10∙7 = 170 Мбит/c (низкоскоростной)
B2 = 10+N = 10+7 = 17 Гбит/c (высокоскоростной)
Код для B1: ОБС
Fтнс - тактовая частота
Код для B2: NRZ
Fтвс =
δΔλнс = 0.1+0.01∙N = 0.1+0.01∙7 = 0.17 нм – среднеквадратичная ширина спектра оптической несущей (низкоскоростной)
δΔλвс = 2∙10-4 нм (высокоскоростной)
Рассчитаем режим работы ОЛТ (низкоскоростной тракт):
R1 <<1, следовательно ОЛТ работает в первом режиме и раскрыв глаз-диаграммы зависит от обобщенного параметра µ:
Рассчитаем режим работы ОЛТ (высокоскоростной):
R2 >>1, поэтому раскрыв глаз-диаграммы зависит от параметра υ:
Вывод:
Таким образом раскрыв глаз-диаграммы для низкоскоростного режима составляет 100%. Для высокоскоростного же – всего лишь 54%, что может говорить о невозможности его реализации с данными параметрами.
Задание 2.
Рассчитать распределение энергетического потенциала по длине регенерационного участка для ЦВОСП.
Определение помехозащищенности в точке решения регенератора заданной ступени иерархии.
Исходные данные:
Фотоприемник: 1) pin-ФД 2) лавинный ФД
Арс = 0.5 дб
Анс = 0.1 дб
Рекомендация G.655: α = 0.35 дБ, λ = 1.55 мкм
Система передачи: STM – 256 , В = 40 Гбит/с
рпер = - 5+0.1∙N = - 5+0.1∙7 = - 4.3 дБм – уровень мощности передачи оптического сигнала
lстр = 5 км – строительная длина линии
рпр = - 40+0.5∙N = - 40+0.5∙7 = - 36.5 дБ – уровень приема
nрс = 6 - количество разъемных соединителей
nнрс = 10 - количество неразъемных соединителей
Lрег = 30+0.5∙N = 30+0.5∙7 = 33.5 км - длина регенерационного участка
η = 0.7+0.01∙N = 0.7+0.01∙7= 0.77 - квантовая эффективность
T = 283 K - температура
Cпар = 0.1+0.01∙N = 0.1+0.01∙7 = 0.17 пФ - паразитная емкость
Э = 25+N∙0.1 = 25+7∙0.1 = 25.7 дБ - энергетический потенциал
Rос = =
Рвх =
Si = = A/Вт
Iф = Si∙ Рвх =
p-i-n фотодиод:
A = 20∙ lg(Q) = 20∙ lg(7.697∙104) = 36.601 дБ
Лавинный фотодиод:
A = 20∙ lg(Q) = 20∙ lg(6.29∙103) = 40.721 дБ
Вывод:
Выигрыш в помехозащищенности при применении лавинного фотодиода по сравнению с p-i-n фотодиодом составляет 4.12 дБ.
Задание 3.
Расчет порога чувствительности оптоэлектронного модуля, построенного на основе p-i-n и ЛФД.
Исходные данные:
Cпар = 0.1+0.01∙N = 0.1+0.01∙7 = 0.17 пФ - паразитная емкость
λр = 1.55 мкм - рабочая длина волны
Код: NRZ
Т = 293 К - температура
- коэффициент усиления
fт = 10 + N = 17 ГГц - тактовая частота
рош = - вероятность ошибки
Для p-i-n фотодиода:
Для лавинного фотодиода:
pпор =дБ
Вывод:
Порог чувствительности у лавинного фотодиода меньше, чем у p-i-n фотодиода на 48.207 дБ. Поэтому предпочтителен именно лавинный фотодиод.
Задание 4.
Расчет напряжения сигнала и помехи на выходе трансимпедансного предусилителя оптоэлектронного модуля.
Задание:
-
Расчет среднеквадратичного напряжения отдельно собственной и дробовой помех на выходе трансимпедансного усилителя.
-
Расчет среднего значения напряжения сигнала.
-
Расчет ожидаемой защищенности сигнала от суммарной помехи; сравнение ее с допустимой величиной.
Исходные данные:
Код в линии: ОБС
Т = 293 + 7 = 300 К - температура
рош = 10-11 Вт - вероятность ошибки
В = 5 Гбит/с - скорость передачи сигнала
Rос = 0.2 + 0.1∙7 = 0.9 кОм - сопротивление обратной связи
рвх = - 25 - N = - 25 - 7 = -32 дБм - уровень оптической мощности
М = 8+N = 15 - коэффициент лавинного умножения
Si = 0.9 A/Вт - токовая чувствительность
F = 3 - коэффициент шума
Действующее значение напряжения собственной помехи:
Гц
Действующее значение дробового шума:
Напряжение сигнала:
Отношение сигнал/шум:
Защищенность:
Требуемая защищенность:
Вывод:
Отношение сигнал/шум, полученное на выходе трансимпедансного усилителя ОЭМ высоко. Защищенность превышает требуемые значения.
Список литературы:
-
“Межсимвольная помеха в оптических системах передачи” Учебное пособие. С.В. Четкин, Москва 2004 год.
-
Методические указания по курсовому и дипломному проектированию оптических систем передачи для студентов-заочников 5 и 6 курсов. С.В. Четкин, Москва 2002 год.