选择特殊符号
选择搜索类型
请输入搜索
光纤数字通信系统是以光纤为传输介质传送数字信息的通信系统。
通常指能传输的话路数。例如码率为139 264kbit/s的光纤通信系统的容量为1 920路，即同时可以传送1 920路双向电话。
制式 从码率角度看，光纤数字通信系统有两种制式，即表中列出的1 544kbit/s的北美、日本制式和2048kbit/s的欧洲、中国制式。从数字复接方式看，可分为伪随机数字复接系列(PDH)，即异步或准同步系列与同步数字复接系列(SDH)两种制式。从传输波形角度看，可分为两电平制与多电平制。两电平制即传输的光脉冲为0或1电平。多电平制为几种不同电平的光脉冲，它很少采用。
数字通信系统的优点:
(1) 抗干扰能力强，传输质量好。
(2) 可以用再生中继，传输距离长。
(3) 适用各种业务的传输，灵活性大。
(4) 容易实现高强度的保密通信。
(5) 数字通信系统大量采用数字电路，易于集成，从而实现小型化、微量化，增强设备可靠性，降低成本。
数字通信系统的缺点:
(1) 占用频带比较宽，系统的频带利用率不高。
(2) 对非线性失真不敏感
(3) 在通信全程中，即使有多次中继、失真(包括线性失真和非线性失真)和噪音也不会累积
(4) 对光源的线性要求和接收信噪比的要求都不高
(5) 适合长距离、大容量和高质量的信息传输
光纤数字通信系统由常规的电数字终端设备、光端机、光中继器及光纤传输线路所组成，见图1。在发送端由光发送机把来自数字终端发送的电数字信号调制其中的光源，产生光数字信号，经光纤线路传输到远端的光接收机。再由光接收机中的光检测器把光数字信号还原成电数字信号，并经数字终端接收端给出传输的原有信息。为了增长传输距离，必要时需在光纤线路中安置光中继器。一个完善的实用化的光纤数字通信设备还要包括维护所需的辅助设备等。
例如N6000系列140M装置、光纤数字通信传输设备、GD34-13型34Mbit/s光终端机和一、二、三、四次群光电通信系统设备，都广泛使用于通信系统中。
目前光纤通信系统中常用的光源主要有两种：发光二极管（LED）和激光器（LD）。激光器由于在调制速率和耦合效率方面都明显优于发光二极管所以一般适用于大、中容量的长距离通信系统，同时由于电流—光输出特性线...
会，这是趋势
笼统说需要光电信号转换设备我般使用都电信号设备需要进行光纤传输电信号需要转换光信号进行传输；1、太网数据光纤传输需要太网光纤收发器太网交换机、路由器需要光模块；2、电路仿真、DDN、帧继需要协议转换、...
光纤数字通信系统的码率(表示二进制信息传输速率的量，即每秒钟的比特数)实际上是电数字终端设备输入、输出的接口码率，即CCITT建议系列的接口码率，如下表。我国和欧洲采用2 048kbit/S系列，北美、日本采用1 544kbit/s系列。为了维护需要，在信息码中要加入若干比特作为传输监控公务信息，
它在光纤中传输的码率大于系列的接口码率。光纤中传输信号的码率。称为线路码码率。商用的设备型号不同其线路码率也不同，无统一规定。
光纤大容量数字传输目前都采用同步时分复用(TDM)技术。准同步数字系列PDH早在1976年就实现了标准化，目前多适用于中、低速率点对点的微波通信中。随着光纤通信技术和网络的发展，PDH遇到了许多困难。美国提出了同步光纤网(SONET)。1988年，ITU-T(原CCITT)提出了被称为同步数字系列(SDH)的规范建议。SDH解决了PDH存在的问题，是一种比较完善的传输体制，现已得到大量应用。这种传输体制不仅适用于光纤信道，也适用于微波和卫星干线传输。
准同步数字系列PDH有两种基础速率:以1.544Mb/s为第一级(一次群，或称基群)基础速率，采用的国家有北美各国和日本;即PCM24路系列;以2.045Mb/s为第一级(一次群)基础速率，采用的国家有西欧各国和中国，即PCM30/32路系列。
扩大数字通信容量，形成二次群以上的高次群的方法通常有两种:PCM复用和数字复接。PCM复用就是直接将多路信号编码复用。数字复接是将几个低次群在时间的空隙上迭加合成高次群。在各低次群复接之前，必须使各低次群数码率互相同步，就必须采用正码速调整方法来实现准同步。
现有PDH的缺点主要有:
(1) 北美、西欧和亚洲所采用的三种数字系列互不兼容。
(2) 各种复用系列都有其相应的帧结构，没有足够的开销比特，使网络设计缺乏灵活性。
(3) 复接/分接设备结构复杂，上下话路价格昂贵。
SDH不仅适合于点对点传输，而且适合于多点之间的网络传输。SDH传输由SDH终接设备(或称SDH终端复用器TM)、分插复用设备ADM、数字交叉连接设备DXC等网络单元以及连接它们的(光纤)物理链路构成。SDH终端的主要功能是:复接/分接和提供业务适配。SDH终端的复接/分接功能主要由TM设备完成。
ADM是一种特殊的复用器，利用分接功能将输入信号所承载的信息分成两部分:一部分直接转发，一部分卸下给本地用户，然后信息又通过复接功能将转发部分和本地上送的部分合成输出。
可靠性是一个重要指标，它直接影响通信系统的使用、维护和经济效益。对光纤通信系统而言，可靠性包括光端机、中继器、光缆线路、辅助设备和备用系统的可靠性。
确定可靠行一般采用故障统计分析法，即根据现场实际调查结果，统计足够长时间内的故障次数，确定每两次故障的时间间隔和每次故障的修复时间。
基于SPW的PSK数字通信系统仿真与分析
基于SPW的PSK数字通信系统仿真与分析
文章编号 :1671 - 637 Ⅹ(2007) 0220092204 基于 SPW的 PSK数字通信系统仿真与分析 周长林 , 朱卫东 , 杨洪涛 (信息工程大学理学院 ,郑州 450001) 摘 要 : 在现代通信系统设计中 ,计算机仿真设计可以快速构建系统模型 ,降低开发成本和 周期 ,实现性能评估 、系统优化的目的 。讨论了数字信号处理和通信系统仿真设计软件 SPW的功 能、应用 ,依据 PSK通信系统原理 ,设计出了基于 SPW的 BPSK系统模型 。调试 、仿真获得了系统关 键信号的时域波形 、眼图及功率谱 ,结果表明仿真设计满足系统性能要求 。 关 键 词 : 数字通信系统 ; SPW(Signal ProcessingWorksystem) ; BPSK; 计算机仿真设计 中图分类号 : V243. 1 文献标识码 : A Sim
内容简介
为了适应现代电气化铁路光纤数字通信工程建设和维护的需要，
本书系统地介绍了电气化铁路光纤数字通信系统的组成、质量指标及
测试。主要内容包括光纤的传输特性，光纤数字通信系统及特性指标要
求;系统测试，光缆线路测试，光、电接口测试，音频通路测试等。
本书可供设计、施工、维护等从事光纤通信的技术人员使用，也可
供教学、科研人员参考。
它不仅取决于光纤的色散，还取决于光源的谱线宽度。传输的码率越高光纤的带宽要求也越高。光纤的色散可使信号的脉冲宽度展宽。
τd=W(FWHM)Xd
式中d为光纤线路的色散；W（FWHM）是光源的谱线宽度，以半功率点全谱线宽度来度量。
信号脉宽为τ0时，脉冲经展宽后的总宽度
t=
L公里长的光纤线路的带宽可用下式计算：
式中td以ns为单位；fd是长L公里的光纤线路的光带宽，下降3dB截频，以MHz为单位。
长1公里光纤与L公里光纤的带宽
式中γ为光纤的带宽距离指数，单模光纤时γ=1，多模光纤时γ=0.5～0.8，视光纤的工艺水平而定。
根据奈氏准则传输信号所需的带宽可等于信号码率的一半。为方便均衡、滤波器的制作，带宽要留有一定富余度。信号脉冲占空比为0.5的情况，光纤线路所需的带宽
式中
若占空比为1，则线路的带宽需要更宽一些，例如；若光纤线路的带宽太窄，则信号波形展宽使光接收机灵敏度下降，即付出了代价。这里所指出的是光纤至少需要的带宽。
实际上，单模光纤的带宽很宽，在1.31μm左右波长处，理论上是0色散，带宽为∞。但各段光纤的“0”色散波长不一致和光源的波长位置不准确，光源的谱线也不是无限小，故单模光纤的带宽也并非无限大。多模光纤的带宽一般为1～3GHz/km。单模光纤的带宽很宽，已满足实际需要。为了扩容的需要，CCITT推荐下列数据供设计参考（G.956建议）。
这里假定光端机、光中继器是商用的产品，它们的发送光功率和光接收机灵敏度是已知的。传输距离的公式为：
式中，ST是光发送机从S点发出的平均光功率，dB。S点是光发送机的光纤活动连接器的端面。光发送机应工作在伪随机码调制；Sr是最坏情况下光接收机R点上光接收机的灵敏度，dBm。R点是光接收机的光纤活动连接器的端面。最坏情况是指温度影响和元件衰老变值的不利情况；Ac次是光纤活动连接器的插入损耗，包括它的互换损耗，dB；Me是设备富余度，即考虑系统抖动，线路色散均衡以及额外的噪声等引起的代价所预留的富余度，dB；Af是光纤衰减，dB/km；As是平均每公里光纤的接续损耗，dB/km；Mc是光缆的富余度，dB/km。它包括三个因素：①环境变化引起光纤光缆衰减的增加，例如，气候温度变化，敷设引起的应力等引起的光缆衰减增加；②光纤光缆随时间老化引起的衰减增加；③光纤光缆意外折断时，修复增加了连接接头所增加的损耗。假设在20年内4km内可能发生一次意外折断，修复时需增加2个连接接头。这种意外折断可能是鼠咬、枪击等外界因素所致。
以上传输距离的计算方法是近似的。光接收机灵敏度Sr与输入信号的波形有关，信号的波形又与传输距离 有关，即Sr是L的函数Sr（L）。CCITT推荐的图解法可较精确地求得传输距离。也可用电子计算机解隐函数来求得传输距离L。
光纤数字通信系统及测试内容介绍