40Gbs单模光纤的单信道传输系统设计与分析.doc

武汉理工大学《专业课程设计4》课程设计说明书 目录 HYPERLINK \l _Toc15660 1 技术要求 PAGEREF _Toc15660 1 HYPERLINK \l _Toc26322 1.1 设计目的 PAGEREF _Toc26322 1 HYPERLINK \l _Toc30431 1.2 设计要求 PAGEREF _Toc30431 1 HYPERLINK \l _Toc11437 2 建立模型 PAGEREF _Toc11437 1 HYPERLINK \l _Toc29334 2.1 光通信系统 PAGEREF _Toc29334 1 HYPERLINK \l _Toc24402 2.2调制方式 PAGEREF _Toc24402 2 HYPERLINK \l _Toc16483 2.3码型选择 PAGEREF _Toc16483 2 HYPERLINK \l _Toc16209 2.4 码型产生 PAGEREF _Toc16209 3 HYPERLINK \l _Toc21589 3 仿真结果及分析 PAGEREF _Toc21589 4 HYPERLINK \l _Toc14157 3.1 RZ信号的40Gb/s单模光纤单信道的传输系统仿真 PAGEREF _Toc14157 4 HYPERLINK \l _Toc25100 3.2 NRZ信号的40Gb/s单模光纤单信道的传输系统仿真 PAGEREF _Toc25100 6 HYPERLINK \l _Toc31176 3.3 CS-RZ信号的40Gb/s单模光纤单信道的传输系统仿真 PAGEREF _Toc31176 7 HYPERLINK \l _Toc29148 4 调试过程及结论 PAGEREF _Toc29148 8 HYPERLINK \l _Toc30265 4.1 非线性效应 PAGEREF _Toc30265 8 HYPERLINK \l _Toc25607 4.2 灵敏度 PAGEREF _Toc25607 10 HYPERLINK \l _Toc10202 4.3 色散容忍度 PAGEREF _Toc10202 11 HYPERLINK \l _Toc31454 4.4 色散补偿 PAGEREF _Toc31454 12 HYPERLINK \l _Toc5068 4.5 结论 PAGEREF _Toc5068 13 HYPERLINK \l _Toc2755 5 心得体会 PAGEREF _Toc2755 13 HYPERLINK \l _Toc14730 6 参考文献 PAGEREF _Toc14730 14 PAGE \* MERGEFORMAT 1 PAGE \* MERGEFORMAT 1 40Gb/s单模光纤的单信道传输系统设计与分析 1 技术要求 1.1 设计目的 利用OptiSystem软件设计一个40Gb/s单模光纤单信道的传输系统，进行模型仿真，调试程序使其达到设计指标要求及分析仿真结果。 1.2 设计要求 设计一个40Gb/s单模光纤单信道的传输系统，其中连续激光器的中心波长为1550nm。对比分析RZ码、NRZ码、CS-RZ等码型对其传输性能的影响，并对系统性能进行优化。 2 建立模型 2.1 光通信系统 一个完整的光通信系统包括光发射部分，传输信道，中继放大，光接收部分，调制解调部分。由于本次的系统是单模光纤单信道传输系统，因此选标准单模光纤G.652作为传输介质。在传输信道中使用EDFA对信号进行无源中继放大。 图1单信道光纤通信系统 2.2调制方式 调制方式有直接调制与外调制两种方法，由于系统传输速率较大，只能使用外调制。 图2直接调制 图3外调制 2.3码型选择 使用Optisystem仿真工具，对非归零（NRZ），归零（RZ）和载波抑制归零（CS-RZ）三种码型在40Gb/s单信道传输系统中的灵敏度，非线性效应和色散容忍度进行比较，并对标准单模光纤（G.652）中三种码型的单信道40Gb/s长距离传输进行了仿真，结果表明：CS-RZ具有更优的灵敏度和抗噪声能力。在较低入纤功率条件下，G.652光纤作为传输介质，CS-RZ系统的传输性能最优。 光纤通信传输系统正朝着高速率、大容量、长距离的方向发展。在单波长40Gb/s或更高速率系统中，限制其传输性能的主要因素是色散、噪声及光纤的非线性。先进的调制码技术是光通信研究的热点。10Gb/s及以下速率的光通信系统通常使用的是NRZ 码,其实现简单，成本也较低。但是对40Gb/s 和更高速率系统，NRZ 码由于对噪声、偏