光纖通信第6章課后習(xí)題答案

1、習(xí)題六.光接收機(jī)中有哪些噪聲答：熱噪聲、散粒噪聲和自發(fā)輻射噪聲。.RZ碼和NRZB有什么特點(diǎn)答：NRZ（非歸零碼）：編碼1對應(yīng)有光脈沖，且持續(xù)時間為整個比特周期，0對應(yīng)無光脈沖。RZ（歸零碼）：編碼1對應(yīng)有光脈沖，且持續(xù)時間為整個比特周期的一半，0對應(yīng)無光脈沖。NR加的優(yōu)點(diǎn)是占據(jù)頻寬窄，只是RZ碼的一半；缺點(diǎn)是當(dāng)出現(xiàn)長連“1”或“0”時，光脈沖沒有交替變換，接收時對比特時鐘的提取是不利的。RZ碼解決了長連“1”的問題，但長連“0”的問題沒解決。.通信中常用的線路碼型有哪些答：擾碼、mBn削、插入碼和多電平碼。.光源的外調(diào)制都有哪些類型內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制各有什么優(yōu)缺點(diǎn)答：光源的外調(diào)制類型有：電折射調(diào)

2、制、電吸收MQW!制、M-Z型調(diào)制。內(nèi)調(diào)制器簡單且廉價，這種調(diào)制會引起輸出光載波的頻率喟啾；外調(diào)制器可以有更高的速率工作，并且有較小的信號畸變。.假定接收機(jī)工作于1550nm,帶寬為3GHz前置放大器噪聲系數(shù)為4dB,接收機(jī)負(fù)載為R100,溫度T300K,量子效率1,R1.55/1.241.25A/W,Gm1,設(shè)計BER10;即7,試計算接收機(jī)的靈敏度。解：接收機(jī)工作于1550nm，則電離系數(shù)比為kA0.7,Gm1,則散粒噪聲系數(shù)為-11Fa（Gm）kAGm（1kA）（2）0.87Gm熱噪聲電流方差為c4kT,；-B-FnBe（帶數(shù)據(jù)自己計算）RL接收機(jī)靈敏度為PreBeFAGm上（帶數(shù)據(jù)自己

3、計算）RGm.在考慮熱噪聲和散粒噪聲的情況下，設(shè)APD的FA（Gm）G；,x（0,1）,推導(dǎo)APD的Gm的最佳值Gopt,此時APD接收機(jī)的SNR最大。解：光接收機(jī)輸出端的信噪比定義為：SNR光電流信號功率/（光檢測器噪聲功率+放大器噪聲功率）光檢測器的噪聲功率表示為2_2_散粒4eGmFA(Gm)R%Be其中Fa（GJ是APD的散粒噪聲系數(shù)，下標(biāo)A表示APD的意思，Gm是APD的倍增因子（系數(shù)），R是相應(yīng)度,R是靈敏度，Be是接收機(jī)電帶寬。假設(shè)放大器的輸入阻抗遠(yuǎn)大于負(fù)載電阻Rl,所以放大器電路的熱噪聲遠(yuǎn)小于R的熱噪聲，那么光檢測器負(fù)載電阻的均方熱噪聲電流為2REFnBe其中Fn是放大器的噪聲

4、因子（系數(shù)）,kB是波爾茲曼常數(shù)，-是溫度。放大器輸入端的信號功率為（ip）Gm,其中（ip）是信號功率，ip是用PIN檢測到的信號電流。或把輸入放大器的信號功率表示為（GmRFR）2,其中FR是輸入到PIN的功率。得到放大器輸入端的信噪比為SNR(GmRR)224eG；FA(Gm) RFRBe4kBTFnBe設(shè)APD的FA（Gm）G；，代入上式得到SNR(GmRR)24e&G；RRBe4kBT F BFn Be要使APD接收機(jī)的 的最佳值為RlSNRt大，可以求出一個最佳的 Gm值。通過彳t噪比對 Gm求導(dǎo)，并使導(dǎo)數(shù)為零，解出 GGopt2kBTFnxeRPRrl.證明：對于OOKt接檢測接收機(jī)，其誤碼率公式為BERQ_I01證明：“0”碼被誤判為“1”碼和“1”碼被誤判為“0”碼的幾率一樣，不妨就以“1”碼被誤判為“0”碼為例來計算誤碼率?！?”碼被誤判為“0”碼的概率為BERP01QI1Ith當(dāng)“0”碼被誤判為Ith“1”碼和“1”碼被誤判為“0”碼的幾率一樣時，閾值電流為0I11I0代入上式得到BER10.推導(dǎo)具有光放大器的光接收機(jī)的誤碼率BERQtGP2,.（G1）RBe證明：當(dāng)車入為“1”碼時，有光輸入，光檢測器輸出的光生電流（均值電流）與入射光功率成正比I1RGP在接收機(jī)中，信號與噪聲的差動噪聲電流方差（“1”