数字光接收机论文.doc

光纤通信设备
系别:电子信息工程系
班级:电子本0810
姓名:张秀丽
学号:0832081003
数字光接收机
框图
整个接收机分为7个部分,分别是:光电检测器、前置放大器、主放大器、AGC电路、均衡器、判决再生和时钟提取。
工作原理
光电检测器负责光电转换,实现光信号转换成电信号,也就是对光进行解调。
前置放大器负责对光电检测器产生的微弱电流信号进行放大。由于前端噪声对整个放大器输出噪声影响甚大,因此前置放大器必须是低噪声和高带宽的。其输出一般mV量级。
主放大器要提供足够的增益,将输入信号放大到判决电路所需要的电平(峰-峰值一般为1~3V)。
自动增益控制(AGC)电路可以控制主放大器的增益,使得输出信号的幅度在一定的范围内不受输入信号幅度的影响。
均衡滤波器的作用是对主放大输出的失真数字脉冲进行整形,保证判决时不存在码间干扰,以得到最小的误码率。
判决器和时钟恢复电路负责对信号进行再生。
接收机根据比特周期内有光还是无光来判定是“1”比特还是“0”比特, 如果有光出现, 则对应“1”比特发送, 如果无光出现, 则对应“0”比特发送, 这就是所谓的直接检测DD。问题是, 即使在不考虑其他任何噪声的情况下也不可能实现无误码传输系统, 因为光子到达光检测器时具有随机特性。
光功率为P的光信号到达光检测器时, 可以看成是平均速率为P/hfc的光子流, h 为普朗克常数, h=×10-34J/Hz(焦耳/赫兹), fc为光波频率, hfc为单个光子的能量。该光子流是一满足泊松分布的随机过程。
发送“0”比特时是不会误码的, 只有发送“1”比特时才会误码, 因为发送“1”比特期间没有光子被检测到就判定为“0”比特发送, 有光子被检测到就判定为“1”比特。设比特速率为B, 则比特周期1/B内接收n 个光子的概率为

因此, 没有接收到任何光子的概率为,设“0”和“1”是等概的, 则理想光接收机的误码率为
参数M=P/hfcB为“1”比特期间接收的平均光子数, 这就是理想光接收机的误码率, 也称为量子极限条件下的误码率。为了达到10-12的误码率, 则每个比特的平均光子数M=27。
结构图
外形图
电路图
技术指标
光接收机主要的性能指标是误码率(BER)、灵敏度以及动态范围。
误码率是指在一定的时间间隔内,发生差错的脉冲数和