экзамен. Модуль комплексной амплитуды сигнала iго канала, v
 Скачать 27.5 Kb.
|
|
Волокно.  Эта модель вычисляет реакцию сигнала на волокно. При этом принимается во внимание затухание, дисперсия и нелинейность волокна. При использовании одноканального способа мультиплексирования волоконной модели, также принимается во внимание четырехволновое смешивание. При многоканальном способе четырехволновое смешивание не моделируется между отдельными каналами.Распространение различных WDM-канальных сигналов моделируется следующим уравненем:  (2.12)Здесь Аi - модуль комплексной амплитуды сигнала i-го канала, vgi- групповая скорость, β2i - коэффициент дисперсии второго порядка, β3i - коэффициент дисперсии третьего порядка, αi, - коэффициент поглощения, gRji -коэффициент усиления Рамана в i-м канале, вызванного j-м каналом, γi -параметр нелинейности волокна (γi =2πn2/λiАeff), где n2 - коэффициент нелинейности, а Аеff- эффективное поперечное сечение волокна. Коэффициенты усиления Рамана gRji интерполируются из экспериментальной кривой усиления Рамана кремниевого волокна. Состояния поляризации рассматриваются в равной степени распределенными среди параллельных и перпендикулярных состояний. Коэффициент усиления Рамана отрицательный, если i-й канал имеет более короткую длину волны, чем j-й канал. Выражение для gRji имеет вид:  , (2.13)где  - интерполируемое усиление Рамана, λ0 = 1.0 мкм - длина волны для нормирования кривой усиления Рамана, поскольку расчетные коэффициенты усиления имеют единицу м-1Вт-1, gRmax=0.98·10-13 м/Вт -пиковое усиление Рамана.Модели дисперсии. Для дисперсии могут использоваться три различных модели: defined, defined2 и custom. Они определяются в параметре dataType. Для типа "defined" дисперсия определяется следующим выражением:  . (2.14)Для типа "defined2" выражение для дисперсии имеет вид:  . (2.15)Для типа "custom" значения дисперсии β2 и β3 задаются пользователем. Размер шага. Размер шага может быть определен автоматически моделью, или может устанавливаться пользователем. Если необходимо установить размер шага вручную, то параметру zStepSize должно быть присвоено положительное значение. Отрицательное значение этого параметра указывает на то, что размер шага должен быть вычислен автоматически. Автоматически вычисленный размер шага моделирования зависит от того, какие нелинейности доминируют. Для данного волоконного и оптического уровня мощности программа вычисляет характерную длину дисперсии второго порядка, характерную длину дисперсии третьего порядка, значение нелинейного коэффициента и берет величину доминирующей длины (пользователь указывает в параметре zStepFac) как шаг расстояния при моделировании. Для вычисления распространения волн используется пошаговый метод Фурье. Текущее состояние, включая размер шага и моделируемое в данный момент расстояние можно показывать в окне моделирования и сохранять в log - файле, если в опции showstatus установлено Yes. PMD Пользователь может включать PMD при моделировании волокна установкой параметра pmd_method в Course_Step и параметров pmd_соеf и pmd_corlen в отличные от нуля значения. Оптимизации. Для ускорения моделирования пользователь может выбрать один из нескольких уровней оптимизаций. При умолчании значение уровня оптимизации соответствует 3. Наклон. При использовании параметра наклона skew к сигналу может быть добавлен постоянный наклон. В сущности при этом указанный наклон времени добавляется к оси времени сигнала. Это полезно при моделировании параллельной волоконной шины, если необходим наклон между различными волокнами в шине. В этом случае часто бывает полезным использование нулевого значения и среднеквадратичного отклонения отличного от нуля в комбинации со статистическим моделированием. Параметры волокна, определяемые пользователем. Distance: длина волокна. ZstepFac: фактор для шага длины. ZstepSize: определяемый пользователем размер шага. Diameter: диаметр ядра. Aeff: эффективное поперечное сечение волокна. Loss: затухание в волокне на единицу длины. Beta2.: дисперсия групповой скорости. Beta3: дисперсия групповой скорости. N1: групповой коэффициент. N2: коэффициент нелинейности. DispersionLambda0: длина волны нулевой дисперсии λ0. DispersionS0: наклон дисперсии в λ0.. DispersionOffset: смещение дисперсии от λ0. DataType: тип данных дисперсии. Skew: наклон времени, прибавленный к выходному оптическому сигналу. Showstatus: показывать и сохранять в процессе моделирования шаг и длину. Pmdcoef: коэффициент PMD. Pmd corlen: длина корреляции PMD. Pmd method: метод, определяющий использование PMD моделирования. Raman effects: включить в моделирование эффект усиления Рамана. 10. Электронная компенсация дисперсии: применение электронных эквалайзеров, оценка последовательности по максимальному правдоподобию. В зависимости от области применения различают оптические и электронные методы. Оптические методы, как правило, - широкополосные. Электронные методы только узкополосные. Существует два основных электронных способа борьбы с дисперсией на стороне передатчика: 1) Использование форматов модуляции, устойчивых к влиянию дисперсии. Это позволяет увеличить протяженность линии связи без дополнительных компенсаторов дисперсии. 2) Искусственное предыскажение формы передаваемого сигнала таким образом, чтобы на стороне приемника внесенные предыскажения и дисперсия волокна взаимно компенсировались. Использование форматов модуляции, устойчивых к влиянию дисперсии, является одним из наиболее эффективных способов "электронной" борьбы с дисперсией и нелинейными эффектами в ВОЛС. Применяются также предкомпенсация дисперсии путём искусственного искажения формы сигнала и электронная посткомпенсация, которая заключается в том, что оптический сигнал преобразуется в электрический и подвергается некоторой обработке. При электронной компенсации дисперсии на приеме оптический сигнал сначала преобразуется в электрический фотодетектором, усиливается и подвергается обработке, необходимой для минимизации искажений. Она осуществляется, чаще всего, с помощью цифровых фильтров, которые иногда называются опережающими эквалайзерами, или эквалайзерами с решающей обратной связью [10,13-15]. Эти устройства обычно представляют собой нерекурсивные цифровые фильтры с конечными импульсными характеристиками (КИХ-фильтры). |