Курсовая работа: Синхронная цифровая иерархия и оптический линейный тракт

Таблица 1 — Исходные значения для заданий курсовой работы

Задание 1

1. Взяв за основу заданную в таблице 1 двоичную последовательность из двадцати четырех символов, постройте на развороте двойного тетрадного листа в клетку временные диаграммы следующих видов сигналов:

• 1) без возвращения к нулю БВН (NRZ);
• 2) без возвращения к нулю модифицированный БВНМ (NRZ-M);
• 3) с чередованием полярностей импульсов ЧПИ (AMI);
• 4) с высокой плотностью единиц КВП-3 (HDB-3);
• 5) абсолютный биимпульсный код АБК (Bi-Phase-Level);
• 6) относительный биимпульсный код ОБК (DBI);
• 7) с инверсией токовых посылок ИТП (CMI);
• 8) алфавитный код 2В1Q.
• Перечислите коды:

а) обладающие хорошей способностью к самохронированию;

б) наиболее защищенные от помехи;

в) лучше других использующие полосу частот;

г) малочувствительные к ограничению их спектра снизу.

1. Рассчитайте для заданного линейного кода ожидаемую вероятность ошибки в линейном регенераторе. Вид линейного кода задан в таблице 4. Требуемая защищенность сигнала от гауссовской помехи в точке решения регенератора (ТРР) равна:

А_з = 20 + = 20 + 0,5 = 20,5 дБ.

Задание 2

Взяв за основу заданную в таблице 1 двоичную последовательность из двадцати четырех символов, представленную в линейном коде униполярный БВН, постройте временные диаграммы сигналов оптического линейного тракта в следующих контрольных точках:

1. на входе регенерационного участка;
2. на входе решающего устройства регенератора, в точке решения регенератора (ТРР);
3. на выходе выделителя тактовых импульсов;
4. на выходе регенератора.

На рисунке 2 показана форма нормализованного отклика в ТРР на импульс сигнала униполярный БВН длительностью один тактовый интервал T_Т. Тактовые импульсы необходимо надлежащим образом сфазировать, а также показать положение порога решения. Сделайте вывод о возможности правильной регенерации сигнала.

Рисунок 2 - Форма отклика в ТРР на сигнал БВН

Задание 3

Изобразите упрощенную структурную схему приемника циклического синхросигнала со скользящим поиском. Рассчитайте среднее время удержания и среднее время восстановления состояния циклового синхронизма. Определите выигрыш в быстродействии при параллельной работе цепей обнаружения отсутствия синхронизма и поиска синхросигнала.

Предполагается, что искажения синхрослова, приводящие к должной фиксации отсутствия синхронизма, являются следствием случайных, независимых, одиночных битовых ошибок в линейном тракте.

Исходные данные:

- Задан цикл STM-1 и синхрослово с одной критической точкой;

- Вероятность ошибки в линейном тракте 5*10^-5;

- Емкость накопителя по выходу из синхронизма равна 4.

- Емкость накопителя по входу в синхронизм равна 1;

Задание 4

1. Оцените величины коэффициентов затухания и хроматической дисперсии стандартного OB (SF) на заданной волне оптического диапазона:

2. Рассчитайте максимальную протяженность регенерационного участка оптической системы передачи, работающей на заданной волне по этому волокну.

Исходные данные:

- Суммарные потери в разъемных соединениях: 1дБ;

- Потери в одном сварном соединении: 0,1 дБ;

- Строительная длина кабеля: 5 км;

- Линейный код: скремблированный БВН;

- Передаваемый цифровой сигнал: STM-16;

- Энергетический потенциал оборудования: 30 дБ;

- Среднеквадратическая ширина спектра оптической несущей: 16 ГГц.

Задание 5

Изобразите упрощенную схему приемного оптического модуля. Рассчитайте среднее значение напряжения цифрового сигнала и среднеквадратическое(действующее) напряжения отдельно собственного и дробового шума на выходе ПРОМ с PIN фотодиодом в качестве фотодетектора. Определите ожидаемую защищенность от суммарной помехи, сопоставьте ее с допустимой величиной, сделайте вывод.

Исходные данные:

• Линейный код: скремблированный БВН;
• Рабочая температура: комнатная;
• Максимальная допустимая вероятность ошибки регенерации: 10^-12;
• Монохроматическая токовая чувствительность фотодиода (без учета лавинного умножения) 1 А/Вт;
• Коэффициент шума предусилителя: 2 (3дБ);
• Входной уровень средней оптической мощности сигнала, дБм: -19;
• Передаваемый цифровой поток: STM-16;
• Сопротивление резистора обратной связи ТИУ, Ом: 400.

Задание 6

Рассчитайте отношение оптических сигнал/шум и величину помехозащищенности (в дБ) на выходе EDFA в полосе, равной ширине спектра оптического сигнала.

Исходные данные:

Средняя мощность сигнала на входе усилителя: 1 + AB = 1 + 5 = 6 мкВт;

- Битовая скорость модулирующего оптическую несущую БВН-сигнала: ;

- Полная ширина спектра оптической несущей: нм;

- Коэффициент шума усилителя: дБ.