毕业设计论文-高速光纤通信系统传输特性研究

重庆邮电大学移通学院本科毕业设计（论文）编号：审定成绩：重庆邮电大学移通学院毕业设计（论文）设计（论文）题目：高速光纤通信系统传输特性研究单位（系别）：电子信息工程系学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：答辩组负责人：填表时间：2012年月重庆邮电大学移通学院教务处制重庆邮电大学移通学院本科毕业设计（论文）重庆邮电大学移通学院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目高速光纤通信系统传输特性研究学生姓名系别专业班级指导教师职称联系电话教师单位重庆邮电大学下任务日期__2012_年_3_月18日主要研究内容、方法和要求本文在当前通信领域飞速发展的大背景之下，针对高速光纤传输系统特性的研究这个问题做了一系列的研究和讨论。主要的研究内容如下：（1）查阅相关资料，学习有关高速光纤传输系统的基础知识、发展近况以及影响其传输特性的一些因素。（2）比较和分析NRZ（非归零码）、RZ（归零码）、CS-RZ（载波抑制归零码）等三种不同码型特性。通过计算，对三种码型的光谱进行理论分析，同时对光的传输特性做相应的介绍。（3）利用Optisystem软件对NRZ（非归零码）、RZ（归零码）、CS-RZ（载波抑制归零码）三种码型进行仿真，分析三种码型的眼图、光谱等基本特征。在此基础上设计一个高速光纤传输系统，搭配不同的码型以及光纤，得到仿真结果，再在仿真的理论技术上分析性能较好的码型。研究方法：研究的方法主要是利用相关的软件条件之下，结合理论资料的分析和设计法来完成。首先要从理论的角度理解然后配合实验室的软件条件进行软件仿真和相应的调制分析。要求：1.首先，要学习关于高速光纤通信系统的理论知识、发展背景、前途展望，同时学习调制码型在这个传输过程中的主要的作用。2.然后在理论的基础上，利用软件来仿真系统，要求学会使用软件，了解分析设计的原理以及实际操作仿真出相应的结果。重庆邮电大学移通学院本科毕业设计（论文）3进度计划3月15日-----3月20日，开题报告的完成3月21日-----4月1日，主要完成理论知识的学习和消化4月21日----4月30日，主要学习软件的操作5月1日------5月20日，论文的初稿完成，以及软硬件方面的实现5月21日------6月1日，论文的定稿，完成论文主要参考文献[1]都福强．光纤通信的发展与未来［J］．机械与电子．2009，13(5)：470[2]袁国良，李元元．光纤通信简明教程［M］．北京：清华大学出版社，2010．[3]苏翼凯．高速光纤传输系统［M］．上海：上海交通大学出版社，2009．[4]毛幼菊，朱继光．光纤通信新技术［M］．重庆：光通信研究所，2004．[5]孙雪霞．光纤的传输原理与特性［J］．中国传媒科技．1997，6(3)：12-19[6]王光全，王海军，程保等．40Gb/s长途WDM系统以及应用前景［J］．电信科学．2003，6(4)：48-53[7]李俊杰．40Gb/s高速光传输技术的应用［J］．电信科学．2009，12(2)：30-78[8]伍浩成，罗青松．40Gb/sDWDM传送使能技术进展分析（上）．［J］[2005-02-14]．．[9]袁建国，李秋俊，刘宇，叶文伟．光通信系统中前向纠错（FEC）码型的理论分析［J］．压电与声光．2009，2(2)：38-59．[10]赵文玉，张海懿．码型选择：40Gb/sWDM系统应用焦点［J］．[2008-12-10]．[11]徐晓庚．高速光纤通信系统传输特性的研究［D］．武汉：华中科技大学，2006．[12]黄艳华，强世锦，40Gb/s光通信不同码型传输性能分析［J］．光通信技术，2010，7(4)：48-89．[13]陈玮玮．高速光纤通信系统中码型技术的研究［D］．南京：南京邮电大学，2005．[14]田祥庆．光纤通信系统中码型调制和性能检测技术的研究．［D］．上海：上海交通大学，2007．重庆邮电大学移通学院本科毕业设计（论文）4[15]徐晓庚，张新亮，刘德明，黄德修．40Gb/s光纤通信系统中不同码型传输特性的研究［J］．中国激光，2005（10）：1371-1375[16]廖述燕．40Gb/s新型码调制传输特性与仿真研究［D］．上海：同济大学，2007．指导教师签字：年月日教研室主任签字：年月日备注：此任务书由指导教师填写，并于毕业设计(论文)开始前下达给学生。重庆邮电大学移通学院本科毕业设计（论文）摘要近年来，随着新一轮的科技革命的到来，人类社会快速步入了信息时代，通信的方式也发生了质的变化，人们对通信系统的性能的要求也日益提高，40Gb/s高速光纤传输系统已成为近年来研究的一个热点。40Gb/s高速光纤传输系统中有以下几项关键技术是目前研究的重点：①低噪声及宽带宽的光放大器；②前向纠错码（FEC）技术；③高效的信号复用及解复用技术；④对光噪声及光纤的非线性效应有着更高容忍度和更高光谱效率的码型。[11]本文在本科阶段所学通信有关知识基础上，对高速光纤通信系统传输特性的一些方面作了讨论，概括如下：（1）在查阅国内外文献的基础上，论述了40Gb/s高速光纤传输系统涉及的关键技术以及发展的现状。对码型选择的意义以及现今在高速光纤传输系统中主要使用的几种码型进行了讨论。（2）简单介绍了常用的两种调制技术，并分析了采用外调制时所用到的马赫-泽德调制器（MZM）和电吸收调制器（EAM）的优缺点。（3）分析了非归零码（NRZ）、归零码（RZ）和载波抑制归零码（CS-RZ）及相应差分相移键控码（DPSK）几种码型的光谱，并且利用傅立叶变换的方法得到了各种码型的光谱。（4）利用Optisystem软件进行模拟仿真，得到各种码型的波形、眼图和光谱，NRZ格式由于光谱最窄,其色散容限最优，RZ码由于光谱最宽，其色散容限最低。所以在40Gb/s的传输系统中采用RZ、CS-RZ等调制格式，要求更为复杂的色散管理。【关键词】高速光纤通信码型光谱模拟仿真重庆邮电大学移通学院本科毕业设计（论文）ABSTRACTInrecentyears,withanewroundoftechnologicalrevolution,humansocietyenteredtheinformationage,communicationmodehasundergoneaqualitativechange,thepeopletotheperformanceofthecommunicationsystemrequirementsarealsoincreasing,40Gb/shighspeedopticalfibertransmissionsystemhasbecomearesearchhottopicinrecentyears.40Gb/shighspeedopticalfibertransmissionsystemhasthefollowingseveralkeytechnologyisthefocusofcurrentresearch:（1）Referringtodomesticandforeignliteratures,discussesthe40Gb/shighspeedopticalfibertransmissionsystemrelatestothekeytechnologyanddevelopmentstatus.Onthesignificanceandthecodeselectioninhighspeedopticalfibertransmissionsystemmainlyusesseveralcodearediscussed.（2）Introducedatwomodulationtechnique,andanalyzedbyusingexternalmodulationusedbyMaherZehndermodulator(MZM)andelectricabsorptionmodulator(EAM)advantagesanddisadvantages.（3）Thispaperanalyzesonthezerocode(NRZ),zerocode(RZ)andcarrierinhibitiontozerocode(CS-RZ)andthecorrespondingdifferencephaseshiftkeyingcode(DPSK)severalMaXingspectra,andbyuseoftheFouriertransform'smethodforallkindsofMaXingofthespectrum.（4）UseOptisystemsoftwaresimulation,getallkindsofMaXingwaveform,eyechartandspectrum,NRZformatbecauseofthenarrowspectrum,andthedispersiontoleranceoptimal,becausethemostwidespectrumRZcode,itslowestdispersiontolerance.Sointhe40Gb/stransmissionsystembyRZ,CS-RZetcmodulationformat,demandmorecomplexdispersionmanagement.【Keywords】HighspeedOpticalfibercommunicationCodetypeSpectrumAnalogsimulation重庆邮电大学移通学院本科毕业设计（论文）目录前言............................................................................................................................2第一章调制器及调制技术........................................................................................4第一节调制器.....................................................................................................4第二节调制技术.................................................................................................6第三节本章小结.................................................................................................6第二章码型光谱理论分析........................................................................................7第一节光谱分析理论基础.................................................................................7第二节ASK信号的光谱分析..........................................................................11第三节DPSK信号的光谱分析.......................................................................17第四节本章小结.......................