第6章 模拟光纤通信系统.pptVIP

式中,Ｆd为由图像信号产生的频偏峰-峰值，Bb为基带信号带宽，Bf为FM信号带宽。设Fd=17MHz，Bb=4MHz，Bf=27MHz，代入式(6.34)计算结果用dB表示，得到FM相对于VSB-AM，其CNR改善了21.1dB。考虑到其他因素的影响，这个数值可以达到24dB。但是为获得相同SNR，不同预调制方式所需的CNR都是不同的。为在接收机解调后获得相同SNR，两种预调制方式所需的CNR比值为：（6.34）*第62页，共91页，星期日，2025年，2月5日图6.13VSB-AM和FM方式CNR的比较+2-8-6-40-2-14-12-10-16106050403020平均接收光功率/dBmCNR/dB4MHZ带宽（VSB-AM）27MHZ带宽（FM）*第63页，共91页，星期日，2025年，2月5日例如，用VSB-AM方式，要求CNR=52dB，图中显示，至少要求平均接收光功率为2dBm。如果用FM方式，只需要CNR=52-24=28dB，图中显示，平均接收光功率可以降低到15dBm，接收光功率改善了13dB。设光纤线路平均损耗系数为0.5dB/km，则FM方式的传输距离可增加13/0.5=26km。由此可见，就载噪比而言，预调制方式FM优于VSB-AM。但是和VSB-AM方式相比，FM方式存在一个本质性问题，就是它占用的带宽较宽，约为VSB-AM方式的6倍。所以要根据不同应用场合，选择不同预调制方式。*第64页，共91页，星期日，2025年，2月5日为使模拟信号直接光强调制系统输出光信号真实地反映输入电信号，要求系统输出光功率与输入电信号成比例地随时间变化，即不发生信号失真。一般说，实现电/光转换的光源，由于在大信号条件下工作，线性较差，所以发射机光源的输出功率特性是D-IM系统产生非线性失真的主要原因。因而略去光纤传输和光检测器在光/电转换过程中产生的非线性失真，只讨论光源LED的非线性失真。参看图6.2。2.信号失真*第30页，共91页，星期日，2025年，2月5日非线性失真一般可以用幅度失真参数——微分增益(DG)和相位失真参数——微分相位(DP)表示。DG可以从LED输出功率特性曲线看出，其定义为：DP是LED发射光功率P和驱动电流I的相位延迟差，其定义为：（6.15）式中,I1和I2为LED不同数值的驱动电流，一般取I2I1。（6.16）*第31页，共91页，星期日，2025年，2月5日LED不能满足高质量电视信号的线性要求虽然LED的线性比LD好，但仍然不能满足高质量电视传输的要求。例如：短波长GaAlAs-LED的DG可能达到20％，DP可高达8o，而高质量的电视传输要求：DG1%，DP1o。影响LED非线性的因素很多，要大幅度改善动态非线性失真非常困难，因而需要从改进电路设计方面对LED的非线性进行补偿。*第32页，共91页，星期日，2025年，2月5日模拟信号直接光强调制光纤传输系统的非线性补偿有许多方式，目前一般都采用预失真补偿方式。预失真补偿方式是在系统中加入预先设计的、与LED非线性特性相反的非线性失真电路。这种补偿方式不仅能获得对LED的补偿，而且能同时对系统其他元件的非线性进行补偿。一般把预失真补偿电路置于光接收机，便于实时精细调整。对非线性进行补偿的方法*第33页，共91页，星期日，2025年，2月5日图6.3微分相位补偿原理（c）（b）（a）000V1V1V1发射端输入信号V1与接收端输出信号V2之间相移*第34页，共91页，星期日，2025年，2月5日光端机包括光发射机和光接收机。1.光发射机模拟基带直接光强调制光纤电视传输系统光发射机的功能是：把模拟电信号转换为光信号。6.2.2光端机*第35页，共91页，星期日，2025年，2月5日对光发射机的基本要求是：?发射(入纤)光功率要大，以利于增加传输距离。在光纤损耗和接收灵敏度一定的条件下，传输距离和发射光功率成正比。发射光功率取决于光源，LD优于LED。?非线性失真要小，以利于减小微分相位(DP)和微分增益(DG)，或增大调制指