Курсовая работа по дисциплине Многоканальные телекоммуникационные системы

• Название: Курсовая работа по дисциплине Многоканальные телекоммуникационные системы
• Анкор: MTSV-1KP
• Дата: 13.02.2022
• Размер: 0.59 Mb.
• Имя файла: Variant-01_MTS.docx
• Тип: Курсовая; #360172
• страница: 4 из 4

C
U  510^6 110120  0,610^3 В 0,6мВ

ПРОМ содержит только один источник теплового шума – резистор Rос.

Действующее значение напряжения шума на этом резисторе в полосе частот f, а следовательно, и на выходе модуля рассчитывают по формуле Найквиста:

U_ТШ

(6.3)

k 1,3810^{23 Дж}_град

• 
  постоянная Больцмана;
  

^Т0 - абсолютная температура в градусах Кельвина.

Усилители имеют много внутренних источников шума. Интегрально шумо- вые свойства усилителей характеризуют коэффициентом шума Fу, который пока- зывает, во сколько раз отношение сигнал/шум на его выходе меньше, чем на вхо- де. Поэтому расчет действующего значения напряжения собственного шума на

выходе ПРОМ сводится к умножению Uтш на .

U_СШ
(6.4)

f 155, 52  64  9953.28 МГц

тактовая частота потока STM-64

Дробовый шум обусловлен квантовой природой процесса фотодетектирова- ния: количество электронно-дырочных пар, появляющихся в течение одинаковых весьма малых промежутков времени, различно даже при постоянной оптической мощности, падающей на светочувствительную площадку фотодетектора. Дробо- вый шум в отличие от собственного зависит от мощности оптического сигнала: шум максимален при приеме единицы и минимален при приеме нуля. Если не принимать в расчет темновой ток (который тоже является источником дробового шума), то усредненное по времени действующее значение тока дробового шума однозначно определяется средним значением фототока и, соответственно, сред- ним значением оптической мощности на входе ПРОМ Рср. Тогда действующее значение напряжения дробового шума на выходе ПРОМ (на электрическом ин- терфейсе) составит:

U  R 
(6.5)

дш OC

q1,610^19 Кл

• 
  заряд электрона
  

М – коэффициент умножения (усиления) первичного фототока.

𝑙

 0, 8

• 
  для диодов из фосфида индия.
  

Рассчитаем ожидаемую защищенность от суммарной помехи. Собственный и дробовой шумы некоррелированы, и поэтому их суммиру-

ют по закону сложения мощностей. Действующее значение суммарной помехи равно:

Защищенность сигнала от помехи на выходе ПРОМ равна:

Требуемая помехозащищенность при вероятности ошибки регенерации Pe.

А  4, 63 11, 42 lg _lg P^1 _  20 lg(L1)

З.ТР e

Pe – вероятность ошибки

L –количество уровней сигнала (L=2 для кода БВН)



Обработка сигнала вне ПРОМ мало влияет на помехозащищенность, так как после предварительного усиления его величина значительно превышает внутрен- ние шумы оборудования. В случае двоичного сигнала в идеале требуется 16…17 дБ, чтобы гарантировать вероятность ошибки 10^-10….10^-12. Реально с учетом аппа- ратурных погрешностей помехозащищенность в ТРР должна быть как минимум 20 дБ. Таким образом, рассчитанная защищенность не может обеспечить защиту сигнала от помехи, велика вероятность появления ошибки.

2. 
   Оптический усилитель ОУ предназначен для усиления оптического сигнала без его преобразования в электрический. Наибольшее распространение получил усилитель на основе кварцевого ОВ, сердцевина которого легирована редкоземельным элементом эрбием – EDFA. К основным характеристикам ОУ относятся следующие:
   

• 
  мощность насыщения – максимальная выходная мощность усилителя;
  
• 
  коэффициент усиления;
  
• 
  амплитудная характеристика – зависимость усиления от входного уровня;
  
• 
  спектральная характеристика – зависимость усиления от длины волны;
  
• 
  шумовые характеристики.
  

Независимо от того, есть сигнал на входе ОУ или его нет, на выходе при- сутствует оптический шум, основным компонентом которого является шум рабо- чего вещества усилителя. Мощность оптического шума на выходе ОУ в полосе частот f на рабочей частоте f рассчитывают по формуле:

^PШ.ВЫХ

 h f

f

• 
  F K
  

(6.8)

лах:

F – коэффициент шума ОУ

Часто мощность шума приводят к входу усилителя и выражают в децибе-

^PШ.ВХ

_ ^PШ.ВЫХ

K

 h ff F
(6.9)

Абсолютный уровень оптического шума, приведенный к входу:

Для практических расчетов используют формулу, справедливую в спек- тральном диапазоне EDFA:

f – выражена в гигагерцах и равна:

f

f₀

 f₀  2 f_T

• 
  ширина спектра оптической несущей в ГГц
  

fт - тактовая частота численно равна битовой скорости

^d_Ш- логарифмический коэффициент шума

Отношение средней мощности сигнала Рс к мощности оптического шума Рш называют отношением оптических сигнал/шум.

Чтобы выразить f0 через ^λвоспользуемся формулой:

рабочая длина волны EDFA

Выразим мощность шума в ваттах:

Абсолютный уровень мощности оптического сигнала равен:

Величина помехозащищенности:

Литература:

1. 
   Цифровые телекоммуникационные системы плезиохронной и синхронной иерархий. Электронный конспект лекций. Части 1 и 2/Чёткин С.В., М.: МТУСИ, 2013.
   
2. 
   Многоканальные телекоммуникационные системы. Учебник для вузов. – М: Горячая линия – Телеком, 2013 г