当前位置:首页 >> 信息与通信 >>

西电电院通信原理大作业2


通信原理大作业

班级:

021215

学号:02121441 姓名: 李雷雷

光纤通信技术 光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤 作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物 质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以 及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通 信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功 能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及 光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。 光纤通信就是利用光导纤维传输信号, 以实现信息传递的一种通信 方式。光导纤维通信简称光纤通信。可以把光纤通信看成是以光导纤 维为传输媒介的“有线”光通信。实际上光纤通信系统使用的不是单 根的光纤,而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。光纤通信具有以 下特点: (1)通信容量大、传输距离远。 (2)信号串扰小、保密性能 好; (3)抗电磁干扰、传输质量佳。 (4)光纤尺寸小、重量轻,便于敷 设和运输; (5)材料来源丰富,环境保护好,有利于节约有色金属铜。 (6)无辐射,难于窃听, (7)光缆适应性强,寿命长。 (8)质地脆,机械 强度差。 (9)光纤的切断和接续需要一定的工具、 设备和技术。 (10) 分路、 耦合不灵活。(11)光纤光缆的弯曲半径不能过小 (>20cm) (12) 有供电困难问题。 就光纤通信技术本身来说,应该包括以下几个主要部分:光纤光缆技 术、光交换技术传输技术、光有源器件、光无源器件以及光网络技术 等。

光纤光缆技术 光纤技术的进步可以从两个方面来说明: 一是通信系统所用的光纤; 二是特种光纤。 早期光纤的传输窗口只有 3 个, 即 850nm(第一窗口)、 1310nm(第二窗口)以及 1550nm(第三窗口)。近几年相继开发出第四 窗口(L 波段)、第五窗口(全波光纤)以及 S 波段窗口。其中特别重要 的是无水峰的全波窗口。这些窗口开发成功的巨大意义就在于从 1280nm 到 1625nm 的广阔的光频范围内,都能实现低损耗、低色散传 输,使传输容量几百倍、几千倍甚至上万倍的增长。这一技术成果将 带来巨大的经济效益。另一方面是特种光纤的开发及其产业化,这是 一个相当活跃的领域。 光复用技术 复用技术是为了提高通信线路的利用率, 而采用的在同一传输线 路上同时传输多路不同信号而互不干扰的技术。光复用技术种类很 多, 其中最为重要的是波分复用(WDM)技术和光时分复用(OTDM)技术。 光波分复用(WDM)技术是在一芯光纤中同时传输多波长光信号的一项 技术。其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来,并耦合 到光缆线路上的同一根光纤中进行传输, 在接收端将组合波长的光信 号分开,并作进一步处理,恢复出原信号后送入不同的终端。波分复 用当前的商业水平是 273 个或更多的波长,研究水平是 1022 个波长 (能传输 368 亿路电话),近期的潜在水平为几千个波长,理论极限约 为 15000 个波长(包括光的偏振模色散复用,OPDM)。而光时分复用 (OTDM) 技术指利用高速光开关把多路光信号在时域里复用到一路上

的技术。光时分复用(OTDM)的原理与电时分复用相同,只不过电时分 复用是在电域中完成,而光时分复用是在光域中进行,即将高速的光 支路数据流(例如 10Gbit/s,甚至 40Gbit/s)直接复用进光域,产生 极高比特率的合成光数据流。 光放大技术 光放大器的开发成功及其产业化是光纤通信技术中的一个非常 重要的成果,它大大地促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络 的发展。顾名思义,光放大器就是放大光信号。在此之前,传送信号 的放大都是要实现光电变换及电光变换,即 O/E/O 变换。有了光放大 器后就可直接实现光信号放大。 光放大器主要有 3 种:光纤放大器、 拉曼放大器以及半导体光放大器。 光纤放大器就是在光纤中掺杂稀土 离子(如铒、镨、铥等)作为激光活性物质。每一种掺杂剂的增益带宽 是不同的。掺铒光纤放大器的增益带较宽,覆盖 S、C、L 频带; 掺铥 光纤放大器的增益带是 S 波段;掺镨光纤放大器的增益带在 1310nm 附 近。而喇曼光放大器则是利用喇曼散射效应制作成的光放大器,即大 功率的激光注入光纤后,会发生非线性效应。喇曼散射。在不断发生 散射的过程中,把能量转交给信号光,从而使信号光得到放大。由此 不难理解,喇曼放大是一个分布式的放大过程,即沿整个线路逐渐放 大的。其工作带宽可以说是很宽的,几乎不受限制。这种光放大器已 开始商品化了,不过相当昂贵。半导体光放大器(S0A)一般是指行波 光放大器,工作原理与半导体激光器相类似。其工作带宽是很宽的。 但增益幅度稍小一些,制造难度较大。这种光放大器虽然已实用了,

但产量很小。 光交换技术 光交换技术是指不经过任何光/电转换, 在光域直接将输入光信号交 换到不同的输出端。 目前已见报道的光交换技术的交换方式主要可以 分为,空间分光交换方式,时分光交换方式,波分光交换方式,ATM 光交换方式,码分光交换方式,自由空间光交换方式和复合型光交换 方式等等。 空分光交换的基本原理是将光交换节点组成可控的门阵列 开关, 通过控制交换节点的状态可实现使输入端的任一信道与输出 端的任一信道连接或断开,完成光信号的交换。时分光交换方式的原 理与现行电子学的时分交换原理基本相同 , 只不过它是在光域里实 现时隙互换而完成交换的。 在光时分复用系统中, 可采用光信号时隙 互换的方法实现交换。在光波分复用系统中 , 则可采用光波长互换 (或光波长转换) 的方法来实现交换。光波长互换的实现是通过从光 波分复用信号中检出所需的光信号波长 , 并将它调制到另一光波长 上去进行传输。光 A TM 交换是以 A TM 信元为交换对象的技术, 它 引入了分组交换的概念, 即每个交换周期处理的不是单个比特的信 号, 而是一组信息。光 ATM 交换技术已用在时分交换系统中, 是最 有希望成为吞吐量达 Tb?s 量级的光交换系统。码分光交换, 是指对 进行了直接光编码和光解码的码分复用光信号在光域内进行交换的 方法。 自由空间光交换可以看作是一种空分光交换, 它是通过在空间 无干涉地控制光的路径来实现的。 由于各种光交换技术都有其独特的 优点和不同的适应性 , 将几种光交换技术合适地复合起来进行应用

能够更好地发挥各自的优势, 以满足实际应用的需要。 已见介绍的复 合型光交换主要有: (1) 空分 ? 时分光交换系统; (2) 波分 ? 空分光 交换系统; (3) 频分 ? 时分光交换系统; (4) 时分 ? 波分 ? 空分光交 换系统等 光纤通信技术的发展趋势 (一)向超高速系统的发展。从过去 20 多年的电信发展史看,网络 容量的需求和传输速率的提高一直是一对主要矛盾。 传统光纤通信的 发展始终按照电的时分复用(TDM)方式进行, 每当传输速率提高 4 倍, 传输每比特的成本大约下降 30%~40%:因而高比特率系统的经济 效益大致按指数规律增长, 这就是为什么光纤通信系统的传输速率在 过去 20 多年来一直在持续增加的根本原因。目前商用系统已从 45Mbps 增加到 10Gbps,其速率在 20 年时间里增加了 2000 倍,比同 期微电子技术的集成度增加速度还快得多。 (二)向超大容量 WDM 系统的演进。 采用电的时分复用系统的扩容潜力 已尽,然而光纤的 200nm 可用带宽资源仅仅利用了不到 1%,99%的 资源尚待发掘。 (三)实现光联网。 上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传 输容量,但基本上是以点到点通信为基础的系统,其灵活性和可靠性 还不够理想。 (四)新一代的光纤。近几年来随着 IP 业务量的爆炸式增长,电信网 正开始向下一代可持续发展的方向发展, 而构筑具有巨大传输容量的 光纤基础设施是下一代网络的物理基础。

(五)光接入网。 过去几年间, 网络的核心部分发生了翻天覆地的变化, 无论是交换,还是传输都已更新了好几代。不久,网络的这一部分将 成为全数字化的、软件主宰和控制的、高度集成和智能化的网络。

HDB3 码的 matlab 实现
Matlab 代码如下: function y=hdb3(x) n=length(x); last_V=-1; last_one=-1; y=zeros(size(x)); count=0; for i=1:n if x(i)==1 y(i)=-last_one; last_one=y(i); count=0; else count=count+1; if count==4 count=0; y(i)=-last_V; last_V=y(i); if y(i)*last_one==-1 y(i-3)=y(i); end last_one=y(i); end end end figure(1); subplot(2,1,1); a=x; i=0:n-1; stairs(i,a); axis([0,n,0,2]); title('原码型'); xlabel('x');

ylabel('y'); grid on subplot(2,1,2); a=y; i=0:n-1; stairs(i,a); axis([0,n,-2,2]); title('HDB3 码型') xlabel('x'); ylabel('y'); grid on clc clear all; close all; s=[1,1,0,1,0,0,1,0,0,0,0,0,0,1,1,1]; g=hdb3(s) 运行结果如下: g = Columns 1 through 13 1 0 0 Columns 14 through 16 -1 1 -1 -1 0 1 0 0 -1 1 0 0 1


相关文章:
西电通信原理大作业
西电通信原理大作业_研究生入学考试_高等教育_教育专区。电院通信原理大作业通信...通信速度提高,数据率超过 UMTS,上网速率从 2 Mb/s 提高到 100 Mb /s。 2...
西电通信原理大作业
(t); x2=(1/3)*sin(3*t); x3=sin(3*t); x=x1+x2;y=x1+x3; ...西电电院通信原理大作业... 暂无评价 9页 免费 西电天线原理大作业 3页 1...
通信原理大作业_西电版
① 2ASK.mdl 文件如下: ② 各个器件输出的仿真波形 (1)原信号 (2)载波 (...西电电院通信原理大作业... 暂无评价 9页 免费 西电天线原理大作业 3页 1...
西电通信原理大作业
西电通信原理大作业_工学_高等教育_教育专区。一.微波通信技术综述 1.1微波...2)通信稳定、可靠 当通信频率高于100MHz时。工业干扰、天电干扰及太阳黑子的...
西电通信原理大作业题目
西电通信原理大作业题目_研究生入学考试_高等教育_教育专区。通信原理大作业 1、...(4) 2FSK 信号传输仿真 按照 2FSK 产生模型和解调模型分别产生 2FSK 信号和...
西电2014通信原理大作业
西电2014通信原理大作业_研究生入学考试_高等教育_教育专区。通信原理大作业 学专班 院业级 电子工程学院 电子信息工程 021113 02111279 高瑞 gao8584@qq.com 学号...
通信原理大作业 (2)
通信原理大作业 年班 级级 2010 级 0210** 张** 姓名学号 专学 业院 电子信息工程 电子工程学院 西安电子科技大学 2013 年 6 月 ? 选题一:2FSK 信号传输...
通信原理大作业报告
二、量子通信的详细内容量子通信系统,按其所传输的信息是经典还是量子而分为两 ...西电电院通信原理大作业... 暂无评价 9页 免费 通信原理大作业 暂无评价 14...
通信原理大作业
通信原理大作业_IT/计算机_专业资料。西安电子科技...通信原理大作业姓名:韩冰 学号:13020310042 院系:...0.2 ? s i n 仿真波形: ③相频失真 y ? ...
西电通原大作业
西电通原大作业_信息与通信_工程科技_专业资料。通信原理大作业 班级:021014 组员...二如图: 2ASK 简介 振幅键控:利用载波的幅度变化来传递数字信号,与频率和初始...
更多相关标签: