第8章数字光纤通信系统ppt课件.ppt

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1、第8章数字光纤通信系统湖南文理学院电气工程系本章重点数字光纤通信系统的性能指标(误码、抖动）数字光纤通信系统的设计8.1数字传输模型目前，ITU-T已经对光纤通信系统的各个速率、各个光接口和电接口的各种性能给出具体的建议，系统的性能参数也有很多，这里介绍系统最主要的两大性能参数：误码性能和抖动性能。1误码性能系统的误码性能是衡量系统优劣的一个非常重要的指标，它反映数字信息在传输过程中受到损伤的程度。通常用长期平均误码率、误码的时间百分数和误码秒百分数来表示。8.2光纤通信系统的性能指标8.2光纤通信系统的性能指标（1）长期平均误码率简称误码率(BER：BitErrorRate)它表示

2、传送的码元被错误判决的概率，BER=错误比特/总比特数BER不能反映系统是否有突发性、成群的误码存在，为了有效地反映系统实际的误码特性，还需引入误码的时间百分数和误码秒百分数。(2)劣化分（DM）：是指每分钟的BERav劣于1×10-6的分钟。(3)严重误码秒（SES）：是指BERav劣于1×10-3的秒。(4)误码秒（ES）：有误码的秒称为误码秒。这是由于现代通信中的数据业务是成块发送的，如果1秒中有误码，相应的数据块都要重发。需要说明的是，DM、SES、ES要求用平均时间百分数来表述，即DM、SES、ES是相对于整个测试时间（几天至一个月）的百分数。具体的误码性能指标如表所示。2抖

3、动性能所谓数字信号的抖动一般指定时抖动，它是数字传输中的一种不稳定现象，即数字信号在传输过程中，脉冲在时间间隔上不再是等间隔的，而是随时间变化的一种现象，这种现象就称为抖动。抖动的单位是UI(UnitInterval)单位时隙抖动产生的原因主要有：①由于噪声引起的抖动。②时钟恢复电路产生的抖动。③其他原因引起的抖动。8.2光纤通信系统的性能指标例如，在逻辑电路中，当输入信号阶跃时，由于信号叠加了噪声，输入信号提前超过了逻辑电路的门限电平，从而引起抖动在时钟恢复电路中有谐振放大器，如果谐振回路元件老化，初始调谐不准等因素可引起谐振频率的变化，这样，这种输出信号经时钟恢复电路限幅整形恢复

4、为时钟信号时就会出现抖动。引起抖动还有其他原因，如数字系统的复接、分接过程，光缆的老化等。不同码速率的1UI时间由于抖动难以完全消除，为保证整个系统正常工作，根据ITU-T建议和我国国标，抖动的性能参数主要有：①输入抖动容限；②输出抖动；③抖动转移特性。8.3光纤通信系统的性能指标是系统能容忍的输入信号中引入的抖动最大值。该参数反映系统对抖动的承受能力。是系统在无输入抖动的条件下允许输出信号中产生的抖动最大值。该参数反映了系统本身引入的抖动程度。系统输出信号的抖动与输入信号中具有对应频率的抖动之比。漂移特性抽样时刻相对其理想时间位置的长时间偏移。规定主时钟最大长期绝对漂移3us，从时钟最

5、大相对漂移1us延迟特性系统可靠性系统的可靠性一般采用故障统计分析法，即根据实际调查结果，统计足够长时间内的可用时间和不可用时间，然后用可用性指标来表示。所谓可用性是指可用时间占系统全部运营时间的百分比。8.7.1系统总体设计考虑8.7光纤通信系统总体设计8.7.2总体设计方法8.7.3功率预算：损耗受限系统所谓损耗受限系统，是指光纤通信的中继距离受诸传输损耗参数的限制，如光发送机的平均发光功率、光缆的损耗系数、光接收机灵敏度等。图8-7示出了无中继器和中间有一个中继器的数字光纤线路系统的示意图图8-7数字光纤线路系统的示意图，功率预算：损耗受限系统图中符号：T′,T:光端机和数字复接

6、分接设备的接口；Tx:光发射机或中继器发射端；Rx:光接收机或中继器接收端；C1,C2:光纤连接器；S:靠近Tx的连接器C1的接收端；R:靠近Rx的连接器C2的发射端；SR:光纤线路，包括接头。功率预算：损耗受限系统损耗受限系统中的中继距离可用下式计算(8.1)针对式中各参数的含义与取值，做如下说明：①Pt：光发送机平均发光功率这是设备本身给出的技术指标，以dBm为单位。功率预算：损耗受限系统②Pr：光接收机灵敏度它也是设备本身给出的技术指标，也以dBm为单位。③Ac：活动连接器的损耗活动连接器又称活接头，它把光纤线路和光终端设备连接在一起，可以方便的进行拆装。因在光发送机与

7、光接收机上各有一个活接头，故式中为2Ac。一般取值Ac=0.5dB。功率预算：损耗受限系统④ME：设备富余度关于ME的概念，主要考虑光终端设备在长期使用过程中会出现性能老化。一般取ME＝3dB。功率预算：损耗受限系统a：光纤的损耗系数该参数我们已经熟知，它的取值由所供应的光缆参数给定，单位为dB/km。其典型值为：在1310nm波长，0.3~0.4dB/km；在1550nm波长，0.15～0.25dB/km。功率预算：损耗受限系统⑦