VPI上机实验指导书-学生.pdf研讨.doc

VPI 光纤通信仿真 实验指导书 2014‐ 4‐ 20  目 录 实验一 光传输系统的组成 2 实验二 LD 的光谱与噪声特性 10 实验三 LD 调制特性 12 实验四 MZM 工作原理 14 实验五 ASK 信号调制 16 实验六 PSK 信号 18 实验七 光纤的损耗与色散 20 实验八 光纤的非线性效应 23 实验九 光纤中的受激散射 25 实验十 光接收机 28 实验十一 误码率与接收机灵敏度 31 实验十二 相干光接收机 33 实验十三 信号的损伤与补偿算法 38 实验十四 无源光网络的组成 41 实验十五 掺铒光纤放大器 43 实验十六 前向纠错码 45 1  实验一 光传输系统的组成 实验目的 熟悉 VPI TransmissionMaker 仿真软件的基本操作 了解光纤通信系统的组成，各个部分的作用和基本特性。 仿真模块与系统 仿真模块包括 Tx_OOK （内部包含 LaserCW、ModulatorDiffMz_DSM、PRBS 、CoderDriver_OOK）、Signal Analyzer、FiberNLS 和 Rx_OOK 等模块，仿真系 统如图所示： 图一、光发射机的组成（包含光信号分析仪） 图二、光通信系统的组成（包含了信号分析仪） 3. 实验内容与步骤 3.1 搭建上述系统 搭建光发射机的具体步骤如下： ? 从 Resources 资 源 列 表 库 中 选 择 TC Modules Optical 2  SourceLaserCW.vtms，将 LaserCW.vtms 拖拉到工作区主界面中。 选择 TC Modules Optical Modulators ModulatorDiffMz_DSM.vtms，将 ModulatorDiffMz_DSM.vtms 拖到工作区主界面下。注意：一般情况下，VPI 软件默认设置下，器件的端口之间的连接不会自动连接，需要手动对应的连 接起来。当然可以设置为自动连接：选择工具栏中的 Macros 下拉列表下的 Link Components。 选 择 TC Modules Information Coding ， 将 PRBS.vtms 和 CoderDriver_OOK.vtms 依次拖到工作区主界面下。 连接各器件，并保存文件。 搭建光传输系统的具体步骤如下： 从Resources 资源列表库中选择TC Modules TransmittersTx_OOK.vtmg， 将 Tx_OOK.vtmg 拖拉到工作区主界面中。点击右键菜单look inside 可以看 到其内部组成与图 1 相???。（注：有若干后缀名为 vtms 的元器件组成的子系 统可以保存为后缀名为 vtmg 的子系统模块，以供直接使用。） 从 Resources 资源列表库中选择 TC Modules FibersFiberNLS.vtms，将 FiberNLS.vtms 拖拉到工作区主界面中。 从 Resources 资源列表库中选择 TC Modules ReceiversRx_OOK.vtmg，将 Rx_OOK.vtmg 拖拉到工作区主界面中。 连接各器件，并保存文件 3.2 查看和编辑全局变量的参数 全局变量的参数设置是对所有的 VPI 仿真都相同，当你建立一个新的设计 工程时，你必须定义全局仿真参数，这些全局参数对仿真是至关重要的，它们不 仅在仿真中对与之相关的每个器件都有影响，而且它们在系统的设计阶段就能决 定系统的工作速率、精度、内存需要量。双击工作区的空白区域，将出现全局参 数设置对话框如下图所示： 设置参数如下： 1）比特率（BitRateDefault）: 10G，即 10e9 2）时间窗口（TimeWindow）: 1024/10e9，其中 BitRateDefault=10e9 3）采样速率（SampleRateDeafult）：16*10e9 3  注意：这三个参数之间的关系为： 时间窗口=数据长度/比特速率 采样速率=每比特的采样点数*比特速率 采样速率=总采样数据点数/时间窗口 总采样数据点数=数据长度*每比特的采样点数 另外，VPI 仿真软件中，所有的器件都共同享用时间窗口这一全局参数，也即是 所有的器件都在同一时间窗口下工作，但是每个器件能工作在不同的采样速率下。 更多全局变量参数的设置请查阅：FileHelpSimulation GuideChapter 4 Setting Simulation Parameters 图三、全局变量设置窗口 3.3 查看和调整模块和信号分析仪参数 在工作区界面下，双击器件和模块的图标，将弹出连续其的属性对话框。属 性对话框中参数一般是按类组织放在一起的。如双击 Tx_OOK 模块，弹出的属 4