第11章光纖通信測(cè)試技術(shù)(編輯修改稿)
2025-04-21 06:46 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，測(cè)出的光功率為 P00，即對(duì)應(yīng)輸入數(shù)字信號(hào)為全“0”時(shí)的光功率。（2）信號(hào)源送入長(zhǎng)度為2N1的偽隨機(jī)碼，因?yàn)閭坞S機(jī)碼的“0”碼和“1”碼等概率，所以全“1”碼時(shí)的光功率應(yīng)是偽隨機(jī)碼時(shí)平均光功率P的2倍，即消光比可表示為 模擬光發(fā)送機(jī)的特性測(cè)試在模擬系統(tǒng)中，時(shí)變模擬信號(hào) s(t) 直接調(diào)制光源。因此調(diào)制度是模擬光發(fā)送機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)。設(shè)無(wú)信號(hào)輸入時(shí)，輸出光功率為 pt ，則當(dāng)輸入信號(hào)為 s(t) 時(shí)，輸出光信號(hào) pt 為其中，是調(diào)制指數(shù)，它定義為（1）波形發(fā)生器產(chǎn)生正弦信號(hào)，送入模擬光發(fā)送機(jī)。調(diào)試模擬光發(fā)送機(jī)使送到光發(fā)送模塊的信號(hào)幅度最大而又不失真，可借助示波器在A點(diǎn)觀測(cè)波形。 中繼距離的測(cè)試假設(shè)光纖有足夠帶寬，傳輸中繼距離L可由下式算出：模擬光接收機(jī)的主要性能指標(biāo)有用信噪比（S/N）、信號(hào)的失真度測(cè)量等?？蓞⒖记懊嬲鹿?jié)中關(guān)于電壓、噪聲的測(cè)量方法。 光檢測(cè)器與光接收機(jī) 模擬光接收機(jī)性能指標(biāo)測(cè)試 數(shù)字光接收機(jī)性能指標(biāo)靈敏度表示光接收機(jī)接收微弱信號(hào)的能力，直接決定光纖通信系統(tǒng)的中繼距離和通信質(zhì)量。靈敏度定義為在給定誤碼率和信躁比條件下，光接收機(jī)所能接收的最小平均光功率。靈敏度的單位一般用dBm表示。它表示以ImW為基礎(chǔ)的絕對(duì)功率電平。設(shè)測(cè)得的最小平均光功率為pmin，則靈敏度可以表示為為了保證系統(tǒng)的正常工作，對(duì)輸入信號(hào)光功率的增加必須限制一定的范圍內(nèi)，因?yàn)樾盘?hào)功率增加到某一數(shù)值時(shí)將對(duì)接收機(jī)的性能產(chǎn)生不良的影響。在模擬通信系統(tǒng)中，輸入信號(hào)過(guò)大將使放大器過(guò)載，輸出信號(hào)失真，降低信躁比，在數(shù)字通信中，輸入信號(hào)功率增加到某一數(shù)值時(shí)，將使系統(tǒng)出現(xiàn)誤碼。光接收機(jī)的輸入光信號(hào)只能在某一定的范圍內(nèi)變化，光接收機(jī)這種能適應(yīng)輸入信號(hào)在一定范圍內(nèi)變化的能力稱為光接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍，可以表示為式中 Pmax ——光接收機(jī)在不誤碼率的條件下能接收的最大信號(hào)平均光功率；Pmin——光接收機(jī)的靈敏度，即最小可接收光功率。根據(jù)我國(guó)情況，要求動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)優(yōu)于18dB。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)線路的要求來(lái)考慮。設(shè)計(jì)所要求的的動(dòng)態(tài)范圍可用公式計(jì)算造成誤碼的原因有系統(tǒng)內(nèi)部噪聲及定位抖動(dòng)，此外還有色散引起的碼間干擾等。 3. 誤碼特性(1) 誤碼的含義誤碼是指在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中判決再生電路輸出碼元出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率，即當(dāng)發(fā)送端發(fā)送“l(fā)”碼或“0”碼時(shí)，接收端收到的卻是“0”碼或“1”碼的概率。常用誤碼性能參數(shù)來(lái)衡量誤碼對(duì)傳輸質(zhì)量的影響大小。因?yàn)閿?shù)字信號(hào)在傳輸時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，就會(huì)影響傳輸系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。BER=誤碼個(gè)數(shù)/傳輸?shù)目偞a元數(shù)（2）平均誤碼率(BER)工程上常采用長(zhǎng)期平均誤碼率(BER)來(lái)表示誤碼性能。BER是指在一段相當(dāng)長(zhǎng)的測(cè)試時(shí)問(wèn)內(nèi)(24小時(shí))出現(xiàn)的誤碼個(gè)數(shù)與傳輸?shù)目偞a元數(shù)的比值，可表示為其中傳輸?shù)目偞a元數(shù)等于系統(tǒng)傳輸碼速率與測(cè)試時(shí)間的乘積。平均誤碼率在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有廣泛應(yīng)用。但BER只反映了測(cè)試時(shí)間的平均誤碼結(jié)果，無(wú)法反映誤碼的隨機(jī)性和突發(fā)性，這種局限性可由嚴(yán)重誤碼秒(SES)和誤碼秒(ES)二種誤碼性能參數(shù)來(lái)彌補(bǔ)。數(shù)字信號(hào)的單元脈沖在有效瞬時(shí)偏離其理想的時(shí)間位置的非積累性偏離現(xiàn)象叫抖動(dòng)。偏離的時(shí)間范圍叫抖動(dòng)幅度；偏離的時(shí)間間隔對(duì)時(shí)間的變化率叫做抖動(dòng)頻率。抖動(dòng)是由接收機(jī)的噪聲和光纖中的脈沖失真引起的。4. 抖動(dòng)現(xiàn)象5. 可靠性在實(shí)際中，常用輸入抖動(dòng)容限、無(wú)輸入抖動(dòng)時(shí)的輸出抖動(dòng)、抖動(dòng)轉(zhuǎn)移特性來(lái)描述抖動(dòng)數(shù)字光纖抖動(dòng)系統(tǒng)現(xiàn)象?？煽啃允枪饫w數(shù)字系統(tǒng)的另一個(gè)重要指標(biāo)，它常用系統(tǒng)無(wú)故障工作的概率R表示。 數(shù)字光接收機(jī)性能指標(biāo)的測(cè)試1. 靈敏度的測(cè)試，測(cè)試步驟如下：（3）調(diào)整光衰減器，逐步增大光衰減，使輸入光接收機(jī)的光功率逐步減小，系統(tǒng)處于誤碼狀態(tài)。然后，逐步減小光衰減器的水濺，逐漸增加光接收機(jī)的輸入光功率，使誤碼逐漸減少，當(dāng)在一定的觀察時(shí)間內(nèi)，使誤碼個(gè)數(shù)少于某一要求時(shí)，即達(dá)到系統(tǒng)所需要的誤碼率。 （1）誤碼分析儀向數(shù)字光發(fā)送機(jī)送入PCM測(cè)試信號(hào)。（2）用光功率計(jì)檢測(cè)測(cè)數(shù)字光接收機(jī)輸入的光功率。（4）在測(cè)試靈敏度時(shí)，一定要注意測(cè)試時(shí)間的長(zhǎng)短。誤碼率是一個(gè)統(tǒng)計(jì)平均的參數(shù)，各類系統(tǒng)光接收機(jī)靈敏度測(cè)試的時(shí)間t如表111所示。2. 動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)試光接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍測(cè)試系統(tǒng)圖與靈敏度測(cè)試圖相同。其測(cè)試步驟如下：（1）誤碼分析儀向數(shù)字光發(fā)送機(jī)送入PCM測(cè)試信號(hào)。（2）用光功率計(jì)檢測(cè)測(cè)數(shù)字光接收機(jī)輸入的光功率。（3）調(diào)整光衰減器，使輸入光功率逐漸增大，系統(tǒng)處于誤碼狀態(tài)，測(cè)出系統(tǒng)輸入的最大平均光功率pmax；然后再調(diào)節(jié)使輸入光接收機(jī)的平均光功率也隨著減少，系統(tǒng)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)，測(cè)得系統(tǒng)最小平均光功率pmin，則動(dòng)態(tài)范圍 3. 眼圖測(cè)量法眼圖是用示波器實(shí)時(shí)顯示波形，是評(píng)估數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力的一種有效
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