《浅谈数字光纤通信系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅谈数字光纤通信系统.docx（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、浅谈数字光纤通信系统 摘 要:数字光纤通信是现代新兴的通信系统传输技术,相比于模拟光纤通信具有许多优势。本文就数字光纤通信系统的组成及原理进行了介绍,并与模拟光纤通信的特点进行了优劣分析。 关键词:数字光纤 传输 优点 中图分类号:TN913.7文献标识码:A文章编号:1017-9416(2022)01-0019-01 光纤传输被认为是传输视频、音频、数据及各种模拟信号的上佳选择,在很多行业的各种应用中都得到了广泛的采纳。随着技术的发展,新一代运用了纯数字信令技术的光纤传输系统诞生了,它为提升传输标准供应了机遇,将光纤传输推向了一个全新的水平。 1、数字光纤通信系统 光纤传输系统是数字通信的志
2、向通道。与模拟通信相比较,数字通信有许多的优点,灵敏度高、传输质量好。因此,大容量长距离的光纤通信系统大多采纳数字传输方式。 在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲0码和1码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续改变的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(pulse code modulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。从PCM设备(电端机)送来的电信号是适合PCM传输的码型,为HDB3码或CMI码。信号进入光发送机后,首先进入输入接口电路,进行信道编码,变成由0和1码组成的不归零码(NRZ)。然后在码
3、型变换电路中进行码型变换,变换成适合于光线路传输的mBnB码或插入码,再送入光发送电路,将电信号变换成光信号,送入光纤传输。 1.1 光中继器 目前,好用的光纤数字通信系统都是用二进制PCM信号对光源进行干脆强度调制的。光发送机输出的经过强度调制的光脉冲信号通过光纤传输到接收端。由于受发送光功率、接收机智敏度、光纤线路损耗、甚至色散等因素的影响及限制,光端机之间的最大传输距离是有限的。 例如,在1.31m工作区34Mb/s光端机的最大传输距离一般在5073km,140Mb/s光端机的最大传输距离一般在4060km。假如要超过这个最大传输距离,就必需增加光中继器,以放大和处理经衰减和变形了的光脉
4、冲。目前的光中继器常采纳光电再生中继器,即光一电光中继器,这相当于光纤传输的接力站。如此,就可以把传输距离大大延长。 目前常用的光中继器有三种功能:再放大(re-amplifying)、再整形(re-shaping)、再定时(re-timing),这三种功能的光中继器又称为“3R”中继器。但这种过程相对烦琐,很不利于光纤的高速传输。自从掺铒光纤放大器问世以后,光中继实现了全光中继,通常又称为1R(re-amplifying)再生。此技术目前仍旧是通信领域的探讨热点。 1.2 光学信道 在通信系统中的信道有多种,例如双绞线,同轴电缆,无线电波和光缆等。光学信道也就是我们所知道的光缆。 1.3 光
5、接收机 从光纤传来的光信号进入光接收电路,将光信号变成电信号并放大后,进行定时再生,又复原成数字信号。由于发送端有码型变换,因此,在接收端要进行码型反变换,然后将信号送入输出接口电路,变成适合PCM传输的HDB3码或CMI码,再送给PCM。 1.4 备用系统与协助设备 为了确保系统的畅通,通常设置都有备用系统,就好比对磁盘的备份。正常状况下只有主系统工作,一旦主要系统出现故障,就可以马上切换到备用系统,这样就可以保障通信的畅通和正确无误。 协助设备是对系统的完善,它包括监控管理系统、公务通信系统、自动倒换系统、告警处理系统、电源供应系统等。 其中,监控管理系统可对组成光纤传输系统的各种设备自动
6、进行性能和工作状态的监测,发生故障时会自动告警并予以处理,对爱护倒换系统实行自动限制。对于设有多个中继站的长途通信线路及装有通达多方向、多系统的线路维护中心局来说,集中监控是必需采纳的维护手段。 2、数字光纤和模拟光纤优劣分析 2.1 数字光纤相对模拟光纤的优点 相对于模拟光纤传输,数字光纤具有许多优点,如:处理敏捷,可在同一硬件平台的基础上用软件实现不同系统的处理,且处理一样性好,牢靠性高;杂波噪声抑制实力强;精确的实现信号时延,有利于交叠区同播限制,在一些特别应用的场合(如铁路)这个功能特殊有意义;便于传输,在传输和复原过程中不存在信噪比恶化,信号纯净;网络拓扑形式敏捷,便于工程实际操作;
7、一主带多从时噪声不累加,噪声性能大大提升;克服由于模拟应用时上行支路光叠加引起的光路自激现象;便利随路管理数据传输,可实现较大数据量的监控;便于引入有利于提高系统性能的处理手段,如削波,预失真等;对光传输路由要求较模拟方式低。这些优势使光纤传输技术达到了一个新的水平。 2.2 数字光纤相对于模拟光纤的缺点 尽管数字光纤通信具有许多优点,但任何事物都有其局限性。相对于模拟光纤而言,也存在着肯定的缺点,如:处理信号带宽受限于前端器件,因此处理带宽较窄;有可能产生新的杂散;数字处理的时延较长(取决于实现什么样的处理功能);数字器件价格较高等。 3、结语 目前,我国光纤市场的需求依旧很大,而光纤传输作
8、为全部网络的基础,其将来的发展不行估量。从长期战略上看,光纤产业也是国家重点支持和发展的战略产业,信任随着技术的进步和政策的支持,数字光纤通信系统必定可以凭借其技术优势拥有广袤的发展前景。 参考文献 1张骥祥,刘淑梅.数字光纤通信实际应用中的关键技术.天津职业技术师范学院学报,2002. 2赖光源.数字光纤通信的发展与展望.电力系统通信,2002. 3马强,韩加祥.光纤通信技术的发展与展望.科学询问,2022. 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页