Разработка программного обеспечения для решения задач по теме "Оптические и электрические линейные тракты"
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
защищенности сигналов.
В Разделах 4.1, 4.2 и 4.3 производится расчет допустимых потерь защищенности сигнала в электрическом и оптическом аналоговых линейных трактах для одного усилительного участка и при большом числе усилительных участков с оптическими усилителями. Приводятся примеры решения задач с заданными значениями параметров.
В Разделах 4.4, 4.5 и 4.6 рассчитываются допустимые потери защищенности скремблированного сигнала для электрического и оптического цифровых линейных трактов для одного усилительного участка и при большом числе усилительных участков с оптическими усилителями, включенными между регенераторами. Приводятся примеры решения задач с заданными значениями параметров.
В Разделе 4.7 рассматривается расчет допустимых потерь защищенности скремблированного сигнала от межсимвольных помех для регенератора электрического и оптического линейных трактов как без учета, так и с учетом коррекции дисперсионных искажений волокна в каждом оптическом участке.
В Разделе 4.8. рассчитываются допустимые потери защищенности сигнала от переходных помех в регенераторе оптического линейного тракта и приводится пример решения задачи с заданными значениями параметров.
В Разделе 4.9 приведены задачи для самостоятельного решения.
Главе 5 посвящена расчетам длины усилительного или регенерационного участков в ЛТ и ПЗС за счет накопления помех на одном усилительном, либо регенерационном участке и при большом числе усилительных, либо регенерационных участков.
В Разделах 5.1, 5.2 и 5.3 рассчитываются вышеперечисленные параметры в электрическом и оптическом аналоговом линейных трактах с одним и несколькими усилительными участками. Приводятся примеры решения задач с заданными значениями параметров.
В Разделах 5.4, 5.5 и 5.6 рассматривается расчет вышеперечисленных величин для электрического и оптического цифровых линейных трактов при передаче скремблированного сигнала на одном усилительном, либо регенерационном участке и при большом числе усилительных, либо регенерационных участков с оптическими усилителями, включенными между регенераторами. Приводятся примеры решения задач с заданными значениями параметров.
В Разделе 5.7 рассчитываются вышеперечисленные величины в цифровом оптическом ЛТ при передаче скремблированного сигнала по величине межсимвольных помех без учета и c учетом коррекции дисперсионных искажений в каждом ОУ. В 5.8 расчет идет по величине переходных помех, а в 5.9 с учетом влияния межсимвольных и переходных помех совместно.
В Разделе 5.10 приведены задачи для самостоятельного решения.
Глава 1. Защищенности сигналов в аналоговых и цифровых линейных трактах
.1 Защищенность сигнала от теплового шума на входе электронного усилителя для электрического аналогового сигнала
Защищенность сигнала (ЗС) от теплового шума на входе электронного усилителя (ВЭУ):
, дБ, (1.1.1)
где - абсолютный уровень электрического сигнала,
- уровень теплового шума электронного усилителя (ЭУ), приведенный к его входу.
Как известно,
где , Дж/К - постоянная Больцмана,
T - абсолютная температура Кельвина,
, Гц, - полоса частот пропускания канала в аналоговой системе передачи,
- коэффициент теплового шума ЭУ.
При абсолютной температуре в К, получим
, дБ.
где - 174 дБ - абсолютный уровень теплового шума в полосе частот 1 Гц при =1.
Для канала тональной частоты (ТЧ) с полосой пропускания = 3,1кГц
, дБ
Следовательно, в общем случае защищенность сигнала (ЗС)
, (1.1.2)
а для канала ТЧ она равна
, (1.1.3)
Пример: найти на входе линейного усилителя аналоговой системы передачи с частотным разделением каналов для канала ТЧ, если величина= 5, а величина = - 5 дБ.
Решение: на входе линейного усилителя для канала ТЧ, исходя из формулы (1.1.3) равна
Подставляя исходные данные получаем, что
= - 5 + 139 - 105 = 127 (дБ)
Ответ: = 127 дБ.
1.2Защищенность сигнала от теплового шума на входе электронного усилителя для оптического аналогового сигнала и одного усилительного участка
В этом случае полагаем, что мощный оптический усилитель (ОУ) включен на входе усилительного участка (на выходе лазера) и его спонтанным излучением можно пренебречь по сравнению с тепловым шумом приемника, который мы учтем, как это сделано выше.
При расчете абсолютного уровня электрического сигнала на входе электрического усилителя регенератора следует учесть свойства фотопреобразователя, превращающего оптическую энергию сигнала в электрический ток. Абсолютный уровень электрического сигнала, полученного из оптического сигнала на входе электронного усилителя (ВЭУ)
=
тАж
тАж, дБ, (1.2.1)
где - оптическая мощность сигнала на входе фотопреобразователя (ФП),
- электрический ток на выходе ФП,
||, Ом, - модуль сопротивления нагрузки лавинного фотодиода (ЛФД),
- коэффициент преобразования оптической мощности в электрический ток при =1,
- коэффициент усиления ЛФД,
С = -- усиление ЛФД, или
С = затухание ФП (при=1),
абсолютный уровень оптического сигнала на входе ФП.
Величина защищенности электрического сигнала на ВЭУ при абсолютном уровне оптического сигнала на входе ФП равна
- С =
- С , (1.2.2)
а для канала ТЧ
- С , (1.2.3)
Пример: найдем в полосе канала ТЧ на в