1.2基本通信系统.ppt

§1.2 基本通信系统--1.2.9一些数据 光纤的传输容量 单根光纤可达2.5Gbps、10Gbps、甚至40Gbps 一个更新的传输标准——同步光网络SONET 基本传输速率是OC-1 更高级别的SONET参考表1.6 数字电视广播 模拟电视带宽6MHz，每个抽样值用8比特编码，数据速率为2×6×8 =96Mbps §1.2 基本通信系统--1.2.9一些数据 为了传输尽可能多的数字化图像，需要降低数据速率 压缩数字图像技术——可以将普通图像的数据速率从接近100Mbps降低到5Mbps 数字化高清晰度电视（HDTV）信号一般需要1Gbps的传输速率，经过压缩后大约只需要20Mbps的传输速率 §1.2 基本通信系统--1.2.9一些数据 各类信息与带宽之间的关系 以太局域网——运行速率为10Mbps，可用同轴电缆或光纤传输线实现 高速数据传输——光纤分布式数据接口（FDDI)的标称运行速率为100Mbps 更快的局域网——如高性能并行接口（HPPI)运行速率为800Mbps §1.2 基本通信系统--1.2.9一些数据 带宽与速率是信息本身的特征，并不取决于所用的传输类型，对于相同的待传输信息，光通信系统和射频通信系统需要相同的传输带宽和数据速率 §1.2 基本通信系统--1.2.9一些数据 信号传输的质量 模拟线路——用信噪比（SNR）表示 数字系统——用误码率（BER）表示 标准数字电话允许的误码率指标是多少？ §1.2 基本通信系统--1.2.10以分贝表示功率 分别(dB)是表示通信系统中相对功率电平的一个十分方便的量 若P1是输入，P2是输出，P2/P1是两点间的传输效率 分贝值为负说明存在损耗，分贝值为正数说明两点间有放大器 P2可由P1求得 §1.2 基本通信系统--1.2.10以分贝表示功率 链路有元器件级联时，使用对数计算很方便，如图 用分贝表示相应的损耗为 即以分贝为单位，总的效率是单个级联部分的效率之和 §1.2 基本通信系统--1.2.10以分贝表示功率 图1.13 分贝计算 §1.2 基本通信系统--1.2.10以分贝表示功率 图1.14 放大的分贝尺度 §1.2 基本通信系统--1.2.10以分贝表示功率 例题1.1 假设图1.12所示的三个级联部分的损耗分别为-11dB，-6dB，-3dB。计算此系统的总损耗。如果输入功率为5mW，试计算输出功率。 §1.2 基本通信系统--1.2.10以分贝表示功率 用分贝可以表示相对功率电平，也可以表示绝对功率。 相对于1mW用分贝表示的功率值用dBm表示，则有 利用图1.13、图1.14同样可以进行dBm运算 P2以mW为单位，代替图中P2/P1，纵坐标的刻度值就是dBm §1.2 基本通信系统--1.2.10以分贝表示功率 例题1.3 假设一个发光二极管的辐射功率为2mW，计算与此辐射功率相对应的dBm值。此功率通过一组元件后有23dB的损耗，计算输出功率。 §1.2 基本通信系统--1.2.10以分贝表示功率 微瓦是另外一个常用的参考电平。 相对于1μW用分贝表示的功率值用dBμ表示，则有 §1.3 光的属性--1.3.1光的波动性 “光”这一术语指的是频谱中的红外光、可见光、紫外光部分的电磁波。 这样划分是因为这些频段范围内应用的许多分析方法、技术和器件都相同。 可见光的波长范围0.4μm（蓝光）到0.7μm（红光）。 可见光频段、紫外线，在石英玻璃光纤中的衰减较大。 红外区域， 0.85μm附近， 1.26μm ~1.75μm之间为光纤的传输窗口。 §1.3 光的属性--1.3.1光的波动性 §1.3 光的属性--1.3.1光的波动性 §1.3 光的属性--1.3.1光的波动性 光波的频率比射频电磁波高得多，但两者都遵循相同的规律。 由于光波长很短，在光纤通信系统中的大部分器件的线度都要比波长大得多。但低频器件的尺寸可能在一个波长左右或更小。 §1.3 光的属性--1.3.2光的粒子性 单个光子的能量是 例1.4如果光功率是1μW，波长是0.8μm，计算1s内投射到检测器上的光子数。 电子伏特（eV），由一个电子在1V的电势差中加速得到的动能来定义，即 0.8μm光子的能量用电子伏特表示为 §1.3 光的属性--1.3.2光的粒子性 图1.17 光子能量 光的粒子理论可以解释LED、激光器和半导体激光器等光源的发光机理，也可以用来解释将光辐射转换成电流的光检测过程。 §1.4 光纤的优点 玻璃光纤的基础材料二氧化硅取之不尽。 光缆传输比金属电缆传输更为便宜，铺设更为容易。 光纤和光缆机械强度高，柔韧性好。 光纤可以获得很低的损耗。 图1.18 1km长的同轴线和玻璃光纤的等效衰减。光纤的3