Kỹ thuật thông tin quang 1 Phần 9

Kết quả trên được sử dụng trong trường hợp tổng quát, nhưng hằng số sẽ khác cho các mạch lọc khác nhau. Tuy nhiên để tính thời gian chuyển trạng thái cho hệ thống thông tin quang, hằng số 0,35 thường được sử dụng, tức tr = Tsys.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật thông tin quang 1 Phần 9 Chương 4: Bộ Thu Quang Hàm truyền của mạch hình 4.26 là: 1 H (ω ) = (4.71) (1 + ω 2 C 2 R 2 ) Dạng hàm truyền của (4.71) như hình 4.27. Do đó băng thông 3dB của mạch này là: 1 B= (4.72) 2πRC H( ) Tần số ( ) -B 0 B Hình 4.27. Dạng hàm truyền của mạch lọc RC ở hình 4.30 Kết hợp hai phương trình (4.70) với (4.72) ta có: 2,2 0,35 tr = = (4.73) 2πB B Kết quả này được sử dụng trong trường hợp tổng quát, nhưng hằng số sẽ khác cho cácmạch lọc khác nhau. Tuy nhiên để tính thời gian chuyển trạng thái cho hệ thống thông tin quang,hằng số 0,35 thường được sử dụng, tức tr = Tsys. Nếu bộ lọc lý tưởng thì hằng số trong phươngtrình (4.73) sẽ là 0,44. Cho dù hằng số nào đi nữa thì dạng xung phù hợp với mạch RC thì băngthông 3dB phải đủ lớn để thỏa điều kiện Bτ =1, với τ là độ rộng xung. Thế điều kiện này vào (4.73), ta được: Tsys = t r = 0,35τ (4.74) Với dạng xung RZ, thì tốc độ bit bằng băng thông của tín hiệu, tức là: 1 BT = B = (4.75) τ Thế (4.75) vào (4.74) ta có quan hệ: 0,35 BT (max) = (4.76) Tsys Còn đối với dạng xung NRZ thi: 163 Chương 4: Bộ Thu Quang 1 BT = B / 2 = (4.77) 2τ Và tốc độ bit cực đại sẽ là : 0,7 BT (max) = (4.78) Tsys Như vậy giới hạn trên của Tsys phải nhỏ hơn 35% độ rộng bit đối với xung RZ và nhỏ hơn70% độ rông bit đối với xung NRZ.Ví dụ 4.11 : Một hệ thống quang sợi được thiết kế để hoạt động ở cự ly 8Km không có trạm lặp. Thờigian chuyển trạng thái của các thành phần của hệ thống như sau : Nguồn quang (LED) : 8 ns Sợi quang: tán sắc mode: 5 ns/Km tán sắc sắc thể : 1 ns/Km Bộ thu quang (PIN) : 6 nsTừ các điều kiện trên, hãy xác định tốc độ bit cực đại của hệ thống khi dạng xung là NRZ.Giải :Tổng thời gian chuyển trạng thái của hệ thống là: Tsys = 1,1 (TS2 + Tn2 + Tc2 + TD ) = 1,1 8 2 + (8 × 5) 2 + (8 × 1) 2 + 6 2 = 46,2 ns 2Từ đây suy ra tốc độ bit cực đại của tuyến sử dụng mã NRZ là: 0,7 0,7 BT (max) = = = 15,2 Mbit / s 46,2.10 −9 Tsys4.6.2 Mạch quyết định Phần khôi phục dữ liệu của bộ thu quang bao gồm mạch quyết định và mạch khôi phụcxung đồng hồ. Mục tiêu sau cùng là để cách ly thành phần phổ f = B của tín hiệu thu được. Thànhphần này cung cấp thông tin trong khe thời gian bit (TB = 1/B) để mạch quyết định và đồng bộ vớiquá trình quyết định. Đối với mã RZ, thành phần phổ ở f = B hiện diện trong tín hiệu thu; bộ lọcthông dải hẹp có thể cách ly thành phần này một cách dễ dàng. Khôi phục xung đồng hồ khó thựchiện hơn đối với mã NRZ vì tín hiệu thu được không hiện diện ở thành phần phổ f = B. Kỹ thuậtthường sử dụng để tạo thành phần này là cầu phương và chỉnh lưu thành phần phổ f = B/2, sau đócho qua bộ lọc thông thấp. Mạch quyết định thực hiện so sánh ngõ ra của kênh tuyến tính (dữ liệu) với mức ngưỡng ởnhững thời điểm lấy mẫu do mạch khôi phục xung đồng hồ xác định, và quyết định xem tín hiệukhôi phục là bit 1 hay bit 0. thời điểm lấy mẫu tốt nhất là tại vị trí mức tín hiệu giữa bit 1 và 0 làchênh lệch nhau lớn nhất. Nó được xác định thông qua biểu đồ mắt (eye diagram). Hình 4.28 biểu164 Chương 4: Bộ Thu Quang ...