第一章概論-光接收機(jī)(更新版)
【正文】 12， BER就會(huì)降到 109。 Fig. : 接收信號(hào)的概率分布 ? ? dyypvP v? ??? )1|(1? ? dyypvP v? ?? )0|(0? ? ? ?ththe vbPvaPP 01 ??發(fā)送一個(gè)邏輯 1脈沖而均衡器輸出電壓小于 的概率： ?發(fā)送一個(gè)邏輯 0脈沖而均衡器輸出電壓大于 的概率： ?如果設(shè)閾值電壓為 則誤碼概率定義為： th?加權(quán)因子 a和 b是先驗(yàn)數(shù)據(jù)分布確定的， a,b代表 1或 0出現(xiàn)的概率。 3. 放大器的噪聲 光接收機(jī)的信噪比 光接收機(jī)輸出端的信噪比為： 放大器噪聲功率光檢測(cè)器噪聲功率光電流信號(hào)功率??S / N提高光接收機(jī)信噪比的措施： （ 1）光檢測(cè)器必須要有很高的量子效率，以產(chǎn)生較大的信號(hào)功率； （ 2）使光檢測(cè)器和放大器噪聲保持盡可能低的值。 光接收機(jī)的結(jié)構(gòu) 光解調(diào)原理 1. 非相干檢測(cè)方式 常用的非相干檢測(cè)方式就是直接功率檢測(cè)方式 。 為了精確地確定“判決時(shí)刻”，需要從信號(hào)碼流中提取準(zhǔn)確的時(shí)鐘信息作為標(biāo)定，以保證與發(fā)送端一致 判 決 器 時(shí) 鐘提 取 再 生 碼 流通過(guò)光數(shù)據(jù)鏈路的信號(hào)路徑 光電集成接收機(jī) 圖 ， 很容易用標(biāo)準(zhǔn)的集成電路 (IC)技術(shù)將它們集成在同一芯片上 。 器件的選擇 光接收機(jī)的線性通道 對(duì)主放輸出的失真數(shù)字脈沖進(jìn)行整形和補(bǔ)償，使之成為有利于判決的碼間干擾最小的升余弦波形 根據(jù)輸入信號(hào) (平均值 ) 大小自動(dòng)調(diào)整放大器增益，使輸出信號(hào)保持恒定。前端是光接收機(jī)的核心 要求：低噪聲、高靈敏度、足夠的帶寬 光 檢 測(cè) 器偏 壓 控 制 前 置 放 大 器 光 信 號(hào)光檢測(cè)器的選擇：要視具體應(yīng)用場(chǎng)合而定。 光接收機(jī)中的關(guān)鍵器件是半導(dǎo)體光檢測(cè)器，它和接收機(jī)中的前置放大器合稱光接收機(jī)前端。 從簡(jiǎn)化接收機(jī)電路考慮，一般情況下多喜歡采用 pin光電 二極管作光探測(cè)器。 ? 自動(dòng)增益控制（ AGC）就是用反饋環(huán)路來(lái)控制主放大器的增益。 這樣的完全集成對(duì)于 GaAs接收機(jī) (即工作在短波長(zhǎng)的接收機(jī) )是比較容易的 ， 而且早已得到實(shí)現(xiàn) 。 圖 相干檢測(cè)原理 光接收機(jī)的指標(biāo) 對(duì)于不同的光纖通信系統(tǒng) ， 有著不同的光接收機(jī)質(zhì)量指標(biāo) 。 根據(jù)通信系統(tǒng)理論 ， 二進(jìn)制數(shù)字傳輸系統(tǒng)的誤碼率可以表示為： BtNNNBER ete ?? 其中 Ne為給定時(shí)間間隔 t內(nèi)發(fā)生差錯(cuò)的脈沖數(shù) ， Nt為總的脈沖數(shù) 。 假設(shè)輸出信號(hào) s 的幅度具有均值為 m的高斯概率分布函數(shù) 。 形成 脈沖序列 ?示波器 y軸 時(shí)鐘信號(hào) ?外觸發(fā) 眼圖分析 A、 眼睛睜開最大處為最佳判決時(shí)刻 B、 眼睛睜開度表征噪聲容限 C、 眼睛展開度 E//表征過(guò)門限失真大小， E//減小表示時(shí)鐘抖動(dòng)增加 D、 眼皮厚度：體現(xiàn)噪聲大小及碼間干擾 E、 眼圖斜率：體現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)定時(shí)誤差的敏感性，斜率愈大，愈敏感 21VVE ??21// ttE ?眼圖 眼圖 定義：量子效率為 1，沒(méi)有暗電流 (即沒(méi)有光的時(shí)候沒(méi)有電子空穴對(duì)產(chǎn)生 )，對(duì)于達(dá)到特定誤碼率時(shí)的最小接收機(jī)功率稱為量子極限。由前可知，誤碼概率是： 解出 。 3. 直流光和背景光 由于光源是在一定正向偏置電壓下工作的 ， 因此無(wú)信號(hào)時(shí)光接收機(jī)仍然能夠接收到一定的光功率 ， 這種光信號(hào)稱為直流光 。 m = 80% 作業(yè) ,
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