2.Определение ширины полосы частот фпу.

Исходя из заданной скорости передачи и типа кодирования, определим необходимую длительность тактового интервала и потребную ширину полосы частот фотоприемного устройства. Так как скорость передачи информации численно равна тактовой частоте, а длительность тактового интервала обратно пропорциональна тактовой частоте, получим:

,

При использовании электронно-фотонного кода ширина спектра сигнала будет равна:

[3,стр. 378]

Основные факторы, которыми определяется выбор кода передачи в ВОЛС, таковы:

1. Спектр сигнала в полосе пропускания должен быть узким и не должен иметь постоянной составляющей, то есть должен быть ограничен сверху и снизу.

Первое условие позволяет, с одной стороны, передавать сообщение с использование узкополосных линий связи, а с другой стороны, позволяет сузить полосу пропускания приемника и уменьшить влияние шума.

2. Для принятия решения и восстановления формы импульсов и их фазы требуются импульсы синхронизации. Из принятого сообщения необходимо извлечь сигнал с частотой следования импульсов синхронизации. Самый распространенный способ- это восстановление импульсов на основе переходов, имеющихся в принимаемом сообщении. Добиться и поддерживать синхронизацию тем легче, чем больше число переходов, которое в нем содержится.

3.Код передачи должен отображать любую двоичную последовательность.

4.Устройства кодирования, декодирования и контроля ошибок должны быть достаточно простыми.

5.Форма импульсов должна соответствовать наилучшим характеристикам оптического волокна.

Достоинства и недостатки кодов различных типов:

Коды с возвращением к нулю и без возвращения не отвечают критерию равенства нулю постоянной составляющей, кроме того, длинные последовательности нулей не дают информации о частоте следования синхроимпульсов. Тем не менее, благодаря своей простоте и узкой спектральной полосе эти коды получили достаточно широкое распространение.

Широкое распространение получили блочные коды типа mBnB. Каждое слово передаваемого сообщения объемом m бит, по определенному правилу преобразуется в слово, состоящее из n бит (n>m). Коды данного типа полностью отвечают вышеуказанным требованиям. Кроме того, они позволяют как обнаруживать ошибки так и корректировать их. К основным недостаткам относится излишняя избыточность и широкая полоса спектра сигнала.

3.Определение отношения сигнал-шум.

Искажение сигнала, в особенности шумом, приводит к принятию ошибочных решений и поступлению к получателю некоторого числа ложных сигналов в двоичной форме. Качество восстановленного сообщения характеризуется коэффициентом ошибок , под которым понимают отношение числа ложных битов на выходе приемника к полному числу принятых битов.

Найдем зависимость коэффициента ошибок от величины сигнала и шума до принятия решения. Предположим, что напряжение сигнала- это случайная величина с гауссовым законом распределения и стандартным отклонением . Она центрирована на u , когда излучается символ “1”, и

на нуле при передаче “0”. Поэтому условная вероятность приема символа “0” при передаче символа “1” будет равна вероятности того, что

напряжение на выходе приемника будет ниже порога . Следовательно, выражение для этой вероятности имеет вид

[3,стр.375]

Аналогично, условная вероятность приема символа “1”, когда передается символ “0”, будет равна

Простая замена переменной приводит к следующим формулам:

,

где -дополнительная функция ошибок,

Символы “1” и “0” априори считаются равновероятными, а потому полная вероятность ошибки равна

И если учесть, что вероятность ошибок одинакова для каждого символа

Это выражении дает следующее значении порога

Выражение для вероятности ошибки( в случае длинной последовательности импульсов, равной наблюдаемому коэффициенту ошибок) примет вид:

[3,стр 375]

Исходя из заданной вероятности ошибки, определим минимально необходимое соотношение сигнал-шум на выходе фотоприемного устройства(SNR). Вероятность ошибки - это величина обратная заданному в данном курсовом проекте коэффициенту ошибок(BER).

BER= , тогда вероятность ошибки равна .

Заданной вероятности ошибок соответствует Q=6.36 [3,стр 376]

Тогда величина SNR=2Q=12.72