《光纖通信》第6章課后習(xí)題答案

1、1光接收機(jī)中有哪些噪聲？答：熱噪聲、散粒噪聲和自發(fā)輻射噪聲。2RZ碼和NRZ碼有什么特點(diǎn)？答：NRZ（非歸零碼）：編碼1對(duì)應(yīng)有光脈沖，且持續(xù)時(shí)間為整個(gè)比特周期，0對(duì)應(yīng)無(wú)光脈沖。RZ（歸零碼）：編碼1對(duì)應(yīng)有光脈沖，且持續(xù)時(shí)間為整個(gè)比特周期的一半，0對(duì)應(yīng)無(wú)光脈沖。NRZ碼的優(yōu)點(diǎn)是占據(jù)頻寬窄，只是RZ碼的一半；缺點(diǎn)是當(dāng)出現(xiàn)長(zhǎng)連“1”或“0”時(shí)，光脈沖沒有交替變換，接收時(shí)對(duì)比特時(shí)鐘的提取是不利的。RZ碼解決了長(zhǎng)連“1”的問(wèn)題，但長(zhǎng)連“0”的問(wèn)題沒解決。3通信中常用的線路碼型有哪些？答：擾碼、mBnB碼、插入碼和多電平碼。4光源的外調(diào)制都有哪些類型？?jī)?nèi)調(diào)制和外調(diào)制各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：光源的外調(diào)制類型有：

2、電折射調(diào)制、電吸收MQW調(diào)制、M-Z型調(diào)制。內(nèi)調(diào)制器簡(jiǎn)單且廉價(jià)，這種調(diào)制會(huì)引起輸出光載波的頻率啁啾；外調(diào)制器可以有更高的速率工作，并且有較小的信號(hào)畸變。5假定接收機(jī)工作于1550nm，帶寬為3GHz，前置放大器噪聲系數(shù)為4dB，接收機(jī)負(fù)載為，溫度，量子效率，設(shè)計(jì)，即，試計(jì)算接收機(jī)的靈敏度。解：接收機(jī)工作于1550nm，則電離系數(shù)比為，則散粒噪聲系數(shù)為熱噪聲電流方差為（帶數(shù)據(jù)自己計(jì)算）接收機(jī)靈敏度為（帶數(shù)據(jù)自己計(jì)算）6在考慮熱噪聲和散粒噪聲的情況下，設(shè)APD的，推導(dǎo)APD的的最佳值，此時(shí)APD接收機(jī)的SNR最大。解：光接收機(jī)輸出端的信噪比定義為：光電流信號(hào)功率/（光檢測(cè)器噪聲功率+放大器噪聲功率

3、）光檢測(cè)器的噪聲功率表示為其中是APD的散粒噪聲系數(shù)，下標(biāo)A表示APD的意思，是APD的倍增因子（系數(shù)），是相應(yīng)度，是靈敏度，是接收機(jī)電帶寬。假設(shè)放大器的輸入阻抗遠(yuǎn)大于負(fù)載電阻，所以放大器電路的熱噪聲遠(yuǎn)小于的熱噪聲，那么光檢測(cè)器負(fù)載電阻的均方熱噪聲電流為其中是放大器的噪聲因子（系數(shù)），是波爾茲曼常數(shù)，是溫度。放大器輸入端的信號(hào)功率為，其中是信號(hào)功率，是用PIN檢測(cè)到的信號(hào)電流。或把輸入放大器的信號(hào)功率表示為，其中是輸入到PIN的功率。得到放大器輸入端的信噪比為設(shè)APD的，代入上式得到要使APD接收機(jī)的SNR最大，可以求出一個(gè)最佳的值。通過(guò)信噪比對(duì)求導(dǎo)，并使導(dǎo)數(shù)為零，解出的最佳值為7證明：對(duì)于OOK直接檢測(cè)接收機(jī)，其誤碼率公式為證明： “0”碼被誤判為“1”碼和“1”碼被誤判為“0”碼的幾率一樣，不妨就以“1”碼被誤判為“0”碼為例來(lái)計(jì)算誤碼率?！?”碼被誤判為“0”碼的概率為當(dāng)“0”碼被誤判為“1”碼和“1”碼被誤判為“0”碼的幾率一樣時(shí)，閾值電流為代入上式得到10推導(dǎo)具有光放大器的光接收機(jī)的誤碼率。證明：當(dāng)輸入為“1”碼時(shí)，有光輸入，光檢測(cè)器輸出的光生電流（均值電流）與入射光功率成正比在接收機(jī)中