内容发布更新时间 : 2024/12/22 22:03:10星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

5.2 仿真结果分析

图5-3 a) 发射机光脉冲波形

图5-3 c) 光检测器频谱分析

图5-3 b) 光纤信道光脉冲波形

图5-3 d) 系统性能眼图

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图5-3 e) 系统超扰比Q 图5-3 f) 系统误码率

从上图中可以看出，在图(5-3)所示的仿真模型的系统性能中，由于提高光纤通信系统的传输速率，光纤信道光脉冲波形衰减变为很大，光电检测器的频谱信号与信道噪声分界不明显，系统很难把信号区分出来，系统性能眼图的定时灵敏度逐渐变低，幅度畸变变大，定时误差灵敏度变差，超扰比Q和误码率。

仿真系统模型的性能的优劣可以由Q超扰比、误码率以及系统眼图来判断。 光纤信道的光脉冲波形与图5.1的仿真系统的光纤信道光脉冲波形图5-3(b)示相比较而言，它的信号已经由放大器放大，而与此同时被放大器放大的噪声则由光滤波器来弥补。光电检测器的频谱信号与信道噪声分界与图5-3(c)相比已经比较明显，系统可以用滤波器把信号区分出来。而系统性能眼图较图5-3(d)也有明显的改善，信号电压增大，最小和最大信号电压比值变大，即系统的抗噪声能力增强；\眼睛\变大即抽样间隔变大，减小码间串扰的影响；眼图斜边斜率的变化使得系统对定时误差的敏感度增强。

衡量系统传输质量优劣的非常重要的指标之一是光纤通信系统的误码率，它反映了在传输过程中信息受到损害的程度。BER是在一个较长的时间内传输码流中出现误码的概率。\码和\码的误码率一般是不相等的，但对于\码和\码等概率的码流而言，一般认为Pe,01=Pe,10时，可以使误码率达到最小。

图5-7 误码率与Q的关系图

Q称为超扰比，含有信噪比的概念。它还表示在对\码进行取样判决时，判决门限值超过放大器平均噪声电流的倍数。因此，只要知道Q值，就可以从图5-7超扰比与误码率之间的关系得出系统误码率。

如图5-6(g)和(h)所示，Q和误码率与初始系统模型相比都有很大的改进，超扰比Q的平均值在10以上。所以，根据图5.7所示误码率与Q的关系图和56 (h)系统误码率已经远小于传输所要求的10-9。

上述设计对传输速率在10Gb/s，传输距离为40km的光纤通信系统进行了仿真设计，并行了参数分析，通过对系统模型的各种信号波形的分析，得到系统性能较

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优的一组系统参数，使系统误码率在10-9以下。

5.3 光纤通信技术的发展现状及趋势

5.3.1 光纤通信技术的现状

光纤通信技术自从问世以来，就以其损耗低、体积小、容量大、抗干扰等特点迅速得到了发展，并随着科学技术及时代的进步，已经作为现代化的重要通信支柱，逐渐成为当今社会最重要的通信渠道，同时，这也标志着全球新一代信息技术革命的到来。

1.光纤接入技术得到充分发展

随着通信业务量的快速增加，原有的通信技术已经无法满足对通信能力的需要，人们需要技术性更强、速度更快的通信技术来为自己服务。因此，光纤接入网技术便应用而生其主要是由宽带的主干传输网络以及用户接入网这两部分构成的，作为现代化通信技术背景下的一个信息传输技术崭新的尝试，光纤接入技术从根本上满足了广大民众对信息传输速度的要求，从而实现了通信网络的信息高速化传输。就目前情况来看，光纤到户是光纤宽带接入的最终方式，它提供全光接入，可以充分利用光纤的宽带特性，充分满足宽带接人的需求。

2.光传输与交换技术的融合面临技术难题

就目前而言，虽然光传输在光纤通信技术中得到了很大的发展，交换技术也有所提高，但是，面对网络核心架构发生了彻底改变的现状，如何使光传输与交换技术有效的融合在一起，就成了摆在我们面前的亟待解决的一个问题。

3.还没有形成完善的市场产业链

就目前光纤通信的市场需求来看，其产业链的形成与发展还需要一定的时间，FTTH除了提供高带宽外，更重要的是运营商能提供什么具体服务内容让用户需求更高的带宽，使得在既有宽带接入技术无法满足之下，推动用户走向光纤到户。然而，目前的现状是，好多用户上网使用的服务大多为浏览新闻、电子邮箱等等，而像高带宽服务如视频会议、VOD、多媒体娱乐使用之比例少子又少，因此，要实现光纤通信产业链的不断完善尚需时日。

4.与光纤通信技术发展相对应的政策比较落后

目前，光纤通信技术虽然发展到了一定阶段，但是由于国家在政策上还没有一个完善的体系出台，各地的光纤技术推广都是各自为战，缺少优惠政策的鼓励，以及政策法规的约束，光纤通信技术的发展必然受到制约。

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6 结论

本文中在光纤通信系统分析的基础上，利用Optisystem通信仿真软件，建立了高速大容量光纤通信系统的仿真模型，验证了光纤通信系统的各个器件的某些参数与高速光纤通信系统特性的关系。

在该仿真设计中，我们首先对光纤通信系统性能与其部分参数之间的关系进行验证，得到如下结论：在参数相同的情况下，当光偏置电流低于阈值电流时，系统的性能会降低。在一般情况下，系统的传输速率越低，光纤通信系统的性能就越好；但在当速率非常低时，系统的误码率并不会降低反而上升，但系统的有效性会降低。光纤的长度、色散和损耗都对系统性能有一定的影响，光纤信道长度增加会使系统信号变弱。色散和损耗都是光纤的固有特性，在长度一定时，它们的参数是一定的，但系数的大小决定了信号传输长度和传输质量。在光纤传输信道中加入光放大器，可以使信号能量增加，但也会使其信道噪声随之增加。光检测器是光纤通信系统接收端的重要器件，为了提高光电检测器的响应速度和光电转换效率，我们使用PIN光电二极管；为使光电检测器有较大的输出电流，使用有雪崩倍增效应的APD雪崩二极管。这两者各有各的优点，应用于不同的领域。在对波分复用器进行了仿真，复用器的功能是将多个单通路光信号合成为一路合波信号，然后耦合进同一根光纤传输。解复用器的作用是在接收端将一根光纤传输的合波信号再还原成单路波长光信号，然后分别耦合进不同的光纤信道中。

其次在对光纤通信系统分析的理论基础上，在Optisystem光仿真软件中传输速率为10Gb/s，传输距离为40Km的单模光纤进行仿真，设计了光纤通信系统的仿真模型。通过前面对系统各器件的部分参数与系统性能影响的验证，对系统的各项参数进行调试，最终得出高速光纤通信系统特性，及一组比较优化的系统参数，使误码率达到10-9以下。

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致 谢

至此在大学毕业之前，谨向我的指导老师致以最诚挚的谢意。通过三个多月的努力，本次毕业设计已经接近尾声，在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，如果没有老师的指导和同学的帮助和支持，想完成这个设计是很困难的。

在这里我首先要感谢我的论文指导老师——何志红老师。何老师平时工作繁多，但是从这篇论文开题到资料查找以及修改定稿这整个过程，一有问题他都总是对我进行了很多指导和帮助。更重要的是在这过程中，他始终践行着\授人以鱼，不如授之以渔\的原则，在此，我要向何老师表示最真挚的谢意。

另外，在校图书馆查找资料的时候，图书馆的管理人员也给我提供了很多方面的支持与帮助。在此向帮助和指导过我的各位表示感谢！

感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，如果没有你们的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。

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