第七章光接收機(jī)(參考版)
2024-10-21 12:51本頁面
【正文】 pin成 為較好的選擇。 ? ? ? ?)(1 tmsPtP t ??BIIm D? 模擬接收機(jī)信噪比 LED ? ? ? ? 2202 2121 prs M m IM m Pi ???? ? teqBLDpN FRTBkBqIBMFMIIqi 42)(2 22 ????? ?? ? teqBDppNsFRTBkBMFMIIqMmIiiNS/4)()(2212222????在檢測器輸出端的均方信號電流為 (忽略直流項(xiàng) )： 接收機(jī)的均方噪聲電流為均方量子噪聲電流、等效電阻熱噪聲電流、暗噪聲電流和表面漏電流之和： 忽略表面漏電流，信噪比為： ? ? ? ? ? ?)(1)(10 tmsMItmsPMti pts ?????在接收端，模擬光信號產(chǎn)生的光電流為： APD光信噪比 Ip 初級光電流； ID 初級體暗電流； IL表面漏電流； B 等效噪聲帶寬； Req 檢測器、放大器等效電阻； Ft 基帶放大器噪聲系數(shù) ? ? teqBrteqBPFRTBkPmFRTBkImNS/421)/4(21 220222 ???qBPmqBImNS rp44022 ???對于 pin， M = 1， 當(dāng) 入射光功率很小 時(shí)，噪聲電流主要是 電路噪聲 項(xiàng)： 當(dāng) 入光功率很大 時(shí)，則和信號檢測過程相關(guān)的 量子噪聲 為主要噪聲： 由于這種情況下的信噪比和電路噪聲無關(guān)，因此代表了模擬接收機(jī)靈敏度的基本限制和量子極限。 數(shù)字接收機(jī)用誤碼率的度量，而模擬接收機(jī)用 信噪比 來度量，信噪比定義為均方信號電流與均方噪聲電流之比。 4. 判決閾值 為了將升余弦波信號恢復(fù)為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號 ，在均衡濾波電路之后還設(shè)置了再生判決電路 。 2. 非理想均衡濾波 為了有利于判決 ， 我們希望光接收機(jī)輸出的信號波形為升余弦波 。 經(jīng)過均衡后 ， 光接收機(jī)的帶寬可以用如下公式表示： 式中： ε是輸出波形的滾降因子 。 如果檢測器的量子效率為 1，則有： 其中 是數(shù)據(jù)速率 B的一半 (這里假設(shè) 0和 1等概出現(xiàn) )，解出 P0可得： ? ? 9102/2/0 ?? ?? Nr eP ???N?hvE 21??thchvPE 21210 ???t/1例 ? ?? ?? ? )(2/1010/ 2 221 668340 ??????????msbsmsJh c BP? 影響光接收機(jī)靈敏度的主要因素 1. 輸入和輸出信號波形 在光纖通信系統(tǒng)中 ， 光接收機(jī)接收到的光信號波形是被光纖線路展寬了的信號波形 ， 這種波形將會存在碼間干擾 。因此，對于這個(gè) BER指標(biāo)，要求每個(gè)脈沖平均有 21個(gè)光子產(chǎn)生。 (a) 先求出與光檢測器量子效率和入射光子能量有關(guān)的量子極限。因此“ 0” “ 1”等概發(fā)送時(shí)，誤碼率 Pe為： 通過這個(gè)式子，我們可以得到滿足一定誤碼率要求時(shí)所需要的最小輸入能量。 對于理想光接收機(jī)，當(dāng)光檢測器沒有光輸入時(shí)，放大器就完全沒有電流輸出，因此“ 0”碼誤判為“ 1”碼的概率 Pe01 = 0。 在這種極限條件下，所有的參數(shù)都是理想的，檢測器性能僅受限于光檢測過程的統(tǒng)計(jì)特性 (量子噪聲 ) 。誤碼率是最終結(jié)果，眼圖可 用于分析形成誤碼的原因。但是通過增加信號功率，只要使 V/? 從 增加至 12， BER就會降到 109。 下面分析兩種傳輸速率的情況： 例 BER與信噪比的關(guān)系曲線 (b) b) 對于高速
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