3.5光接收机

13.5光接收机的其他问题码间干扰问题与均衡滤波电路动态范围和自动增益控制电路再生电路21、光接收机的均衡网络1）无码间干扰判决的条件线性相移和固定时延传输系统将的部分折转回去与的部分相加，为平行于ω轴的线。Tpw()THw()THw0Tpw3非线性相移系统传递函数：无码间干扰传输条件：传递函数实部满足以上条件；虚部在正频域（或负频域）对（或对）呈偶对称函数。()()()TxyHHiH=+Tpw=Tpw=-42）均衡网络对均衡网络的要求升余弦频谱Heq()=A()/[S()•Hof()•Ham()]S()•Hof()•Ham()•Heq()=A()53）常用的均衡电路(频域均衡、时域均衡）可变均衡电路（PDH光纤通信系统）621212122212()1()1()1()ABAbbininViLRViLiLRiLiLRiCVIiLiLRiCVIIRiLRHRLLCiCR=++++=?+++==+=?-++可见，改变R、L1、L2、C的值，就可以改变均衡网络的传递函数。7射极补偿电路适用于高比特率光纤传输系统84）眼图分析法实验室观察码间干扰是否存在最直观、最简单的方法。9垂直张开度：（信噪比边际）系统抗噪声的能力；水平张开度：反映门限失真量的大小（过小则时钟信号抖动增加）。总之，眼图张开程度受噪声及码间干扰的影响。102、接收机的动态范围和自动增益控制电路1）接收机动态范围保证接收机正常工作的前提下，所允许的接收机光功率的变化范围。采用雪崩光电二极管做光电检测器，扩大接收机动态范围的方法：11maxmin110lg2optagDDg狁=+狁综合两者，接收机可达到的最大动态范围：对主放大器进行自动增益控制AGC：改变放大器本身的参数使增益发生变化；放大器间插入可变衰减器，控制其衰减量。对APD的雪崩增益进行控制：用AGC信号改变APD的偏压电压增益的控制范围Da光功率的控制范围Da/2122）放大器电压自动增益控制电路改变差分放大器工作电流的AGC电路eieLebbieRhRAIrh2126)1('晶体管的输入电阻通过改变差分放大器恒流源的电流来控制放大器的增益小电流状态下控制效果明显；不能保证良好的高频特性。13分流式控制电路003333111131/11pcLcLmcicmLmevkKVIRIARgIVIgRge信号从G1管的基极输入，G2管的导通受AGC信号控制，改变G2G3的信号电流分配比例，可以改变放大器的电压增益。分流式优点：控制范围较大；高频特性较好。14当vp为负时，G2管截止，有最大增益随vp升高，G2管逐渐导通，放大器增益逐渐减小，设vpmax为G2管获得最大AGC信号max31LmARgmin310max11exp(/)LmpARgevkK可见放大器自动增益控制范围：a0max20lg1exp(/)pDevkK0max/amax20lg330pevkKpDev若vpmax足够高15输入端插入可变衰减器的控制方式_利用二极管的非线性特性，当加到二极管上的电压小于饱和压降范围变化时，二极管内阻发生变化。控制范围较大：30~40dB高频特性不好，仅在速率较低的接收机中使用16具有良好的高频特性，在高速光纤中有广泛的应用控制双栅极场效应管的增益183、再生电路将放大器输出的升余弦波形恢复成数字信号；由判决电路和时钟提取电路组成；首先，确定判决时刻，从升余弦波形中提取准确的时钟信号；时钟信号经适当的移相后，在最佳取样时间对升余弦波形进行取样；然后将取样幅度与判决阈值进行比较，判0或1.191）再生电路的组成：判决电路：带有选通输入的比较器时钟提取电路：锁相环SAW滤波器信号的预处理：原因需要将NRZ转换成RZ方法微分整流202)信号预处理为在判决时无码间干扰，接收机输出信号总被均衡成不归零（NRZ）的升余弦频谱波形；NRZ码不含时钟频谱分量；对信号进行非线性预处理低速率系统：采用阻容微分、二极管全波整流电路高速率系统：逻辑微分整流、延迟原理窄化脉冲方法213）锁相环路22鉴相器对预处理后的信码信号与压控振荡器输出的振荡信号进行鉴相，输出反映两个信号相位差的电压信号。0()()ddivtK()ivt0()vt鉴相器灵敏度dK()dvt极性反映与超前和滞后()ivt0()vt23环路滤波器（比例积分器）得到所需的环路传递函数（达到预定的带宽、阻尼等）压控振荡器其频率与来自环路滤波器的误差电压成正比00000()()()ttettdtKvtdt输出信号相位随输入信号的相位变化而变化，保持相位跟踪。24环路对噪声的过滤性能具有良好的窄带滤波性能，有利于抑制时钟信号的抖动。环路带宽窄，对相位噪声的限制作用好，输出相位的抖动小；跟踪的相位误差会加大。253）声表面波（SAW）滤波器工作频率高，抗连1连0性能好，适于高速率传输系统的时钟提取。非线性处理后信号SAW滤波限幅放大相位延时26SAW滤波器的工作原理27设同一电极上两条指的距离为L相邻对指激发的声表面波相位差为：/2LV当SAW波长λ=L时，各对指产生的声表面波处于同步状态，发送声波幅度最大，接收电压也最大。当SAW波长λ≠L时，换能器呈现一定频率选择性的带通特性，可以从接收信号中选择出时钟频率。28声表面波处于同步状态为（0）设加在换能器上的电压信号为正弦信号，每指对产生的声表面波幅度为A。输出端总声表面波可表示为：231(1)0[1...(1)]itiiinintAAeeeee0()000sin()2itNtNANAeN002()LV0SaN29当Δω=0时，处在λ=L的声同步状态，函数由最大值1；当Δω≠0时，函数值小于1。0N30声表面波的主要性质:（1）振铃性质SAW滤波器的指条数越多，抗连0连1性能越好——SAW振铃效应；（2）等效带宽和品质因数N的数目决定了滤波器的等效带宽，N越大，滤波器品质因数越高，通带越窄。（对捕捉信号不利）（3）通带纹波声表面波在传输过程中存在一定反射，多次反射结果产生通带纹波，加剧时钟抖动。QffNQdB3,231光收发电路的发展趋势集成化:单片集成混合集成模块化