第八章数字传输系统..ppt

长连1码引起的接收机基线漂移（由于接收机低频效应引起输出脉冲的拖尾所致）有可能产生误码。 光脉冲只能采 取单极性，因 此光脉冲包含 直流分量 交流耦合网络不能通过码流包含的直流分量，矩形脉冲经过交流耦合网络时出现反极性拖尾 脉冲序列的拖尾相互交叠造成基线漂移 对于给定的判决阈值，漂移将影响判决 8.2.2 RZ码 优点：长连1仍带有时钟信息，抗非线性效应能力强 缺点：长连0时仍然容易导致时钟丢失；且占用的带宽为NRZ的2倍，因此抗色散能力差；无误码检测与纠错能力。 曼彻斯特码 特点：每个比特周期内都发生电平翻转，根据翻转的极性不同 来区分0和1，一般采用NRZ和时钟信号的模二加运算获得 优点：在长连0和1的时候，仍然能保持时钟信息，易于编解码 缺点：占用的带宽为NRZ的2倍，无误码检测与纠错能力。 mBnB分组码是将m个二进制比特构成的分组，转化为更长的由n(nm，一般n=m+1)个二进制比特构成的分组。附加的冗余比特以n/m的比率增加带宽，但其没有长的连1和长的连0码，没有基线漂移问题，可提供足够的定时和检错信息。  适合高速传输的有3B4B、4B5B、5B6B、8B10B码。 8.2.3 分组码 分组码 mBnB 特点：将m位二进制比特编成n (nm)位码并在相同的时间长度 内发送出去，即在数据流中引入冗余 优点：能避免长连0和长连1的出现 冗余的引入可以增强纠错能力 缺点：带宽比原来增大了n/m倍 例如：曼彻斯特码就是一种1B2B码，‘1’? ‘10’, ‘0’ ? ‘01’ 自动请求重发（ARQ）： 若接收机检测出误码，则通过反馈信道技术请求消息重发。不适于需要较低执行时间的场合。 信源 发送控制器 编码器 解码器 接收控制器 用户 反馈信道 自动请求重发（ARQ） 8.2.4 纠错 提高数据传输可靠性的方法：自动请求重发（ARQ）和前向纠错（FEC） FEC避免了高带宽的光网络要求低延迟条件时ARQ的缺点。在FEC技术应用中，辅助信息和主信息同时传输，若主信息丢失或接收到误码，辅助信息可以重构主信息。最常用的纠错码为循环码。将它们标记为（n，m），其中n等于原比特数m加上冗余比特数。 一些已经得到应用的例子，如（224，216）短化的Hanming码、（192，190）Reed-Solomon码、（255，239）Reed-Solomon码、（18880，18865）和（2370，2385）短化的Hanming码。 前向纠错（FEC）： （224，216）码 缺点： 占用额外带宽 采用FEC可以使误码率降低，从而使系统性能得到相对改善。 8.3 系统性能分析 数字光纤通信系统的性能主要包括： （1）误码性能 （2）抖动性能 （3）系统的可靠性。 8.3.1. 误码特性 1. 误码概念 误码就是经接收判决再生后，数字码流的某些比特发生了差错，使传输信息的质量产生了损伤。 ① 内部机理产生的误码 它包括各种噪声源产生的误码；定位抖动产生的误码；复用器、交叉连接设备和交换机的误码。 ② 脉冲干扰产生的误码 一些具有突发性质的脉冲干扰如外部电磁干扰、静电放电、设备故障、电源瞬态干扰和人为活动会产生误码。 2.误码源 （1）各种噪声源 接收机光电检测器散弹噪声、雪崩倍增噪声、放大器热噪声等。 （2）色散引起的码间串扰 （3）定位抖动产生的误码 （4）复位器、交叉连接设备和交换机的误码 （5）突发脉冲干扰 静电放电、配线架接触不良、设备故障、电源瞬间干扰。 3.误码率 误码率是指在特定的一段时间内所接收到的数字码元误差数目与在同一时间内所收到的数字码元总数之比。 误码率对误码发生的形态和原因、误码的评定方式、误码全程指标的确定记载网络各组成部分的分配有重要影响，是提供光纤数字传输系统设计的重要依据。 4.误码特性的评定方法 （1）长期平均比特误码率 长期平均误码率是指在较长的一段时间内的平均误码率。仅适于单个随机误码情况，不适于突发的群误码的情况。 （2）误码的时间率 以比特误码率超过规定阈值（BERT）的百分数来表示。 10-3 10-6 10-9 TL T0 不可接受时间 1× T0 劣化时间 4× T0 * 如果器件高于或者低于所需指标就需要反复进行设计选择 * 5 LED/pin: 在数据速率40Mb/s时，传输距离主要受损耗的限制。在数据速率40Mb/s时，传输距离主要受色散的限制。 LD/APD: 传输距离更长（虚线以下） 习题8.13 3B4B码 * * 光传输系统中不可避免地存在折