Задание 5

1.Изобразите упрощенную схему приемного оптического модуля.

2.Рассчитайте среднее значение напряжения цифрового сигнала и среднеквадратические (действующие) напряжения отдельно собственного и отдельно дробового шума на выходе ПРОМ с PIN фотодиодом в качестве фотодетектора.

3.Рассчитайте ожидаемую защищенность от суммарной помехи, сравните ее с допустимой, сделайте вывод.

Для всех вариантов задания

• Линейный код………………….………………...скремблированный БВН

• Рабочая температура…………………… ……………………...комнатная

• Максимально допустимая вероятность ошибки регенерации………10^-12

• Монохроматическая токовая чувствительность фотодиода……...1 А/Вт

• Коэффициент шума предусилителя…………..…………………….2(3дБ)

Остальные исходные данные возьмите из таблицы 4.

Таблица 4
Предпоследняя цифра номера студ. билета	6
Входной уровень средней оптической мощности, дБм	-28
Последняя цифра номера студ. билета	3
Передаваемый цифровой поток	STM-64
Сопротивление резистора обратной связи ТИУ,Ом	120

Решение:

1. Упрощенная схема приемного оптического модуля.

2. Рассчитаем среднюю мощность оптического сигнала:

=1,58 (мкВт)

Среднее значение напряжения цифрового сигнала:

,

где – коэффициент усиления первичного фототока, если в качестве фотодетектора применен PIN диод

Шумы ПРОМ включают в себя две главные составляющие: собственную и дробовою. Собственный шум (помеха) состоит из двух компонентов: теплового шума (или шума Джонсона) и шума усилителей. Источник теплового шума - резистор .

Действующие значение напряжения шума на резисторе рассчитывают по формуле Найквиста:

где Дж/град - постоянная Больцмана

- абсолютная температура в градусах Кельвина ( ).

(Гц)

Расчет действующего значения напряжения шума производится по формуле:

Действующее значение дробового шума рассчитывается следующим образом:

Так как используется PIN фотодиод, то M=1

Собственная помеха преобладает над дробовой.

Действующее значение суммарной помехи равно:

=164,6 (мкВ)

Защищенность сигнала от помехи на выходе ПРОМ:

(дБ)

Вывод: Помехозащищенность недостаточно, помеха почти равна сигналу по уровню. Требуемая вероятность ошибки регенерации выполнена не будет.

Задание 6

Рассчитайте отношение оптических сигнал/шум и величину помехозащищенности на выходе EDFA в полосе, равной ширине спектра оптического сигнала.

Исходные данные

• Средняя мощность сигнала на входе усилителя………….…...(AB)+1,мкВт

• Битовая скорость модулирующего оптическую несущую

БВН-сигнала……………………..………………………155[(AB)+1],Мбит/c (Мбит/с)

• Ширина спектра оптической несущей…………………….. , нм

• Логарифмический коэффициент шума усилителя………....... , дБ дБ

Решение:

Для БВН-сигнала:

Такая же будет и на выходе усилителя, так как его шумы приведены к его входу.

Отношение оптических сигнал/шум (раз).