Diplomdarbs
Tehnoloģijas
Datori, elektronika, programmēšana
Dažādu modulācijas formātu pielietojums un izpēte WDM pār...-
Dažādu modulācijas formātu pielietojums un izpēte WDM pārraides sistēmās
Diplomdarbs95 Datori, elektronika, programmēšana, Transports, sakari
2011. - 2015. g.
Nr. | Sadaļas nosaukums | Lpp. |
WDM SAKARU SISTĒMAS UN PIELIETOTO MODULĀCIJAS FORMĀTU APSKATS | 9 | |
1. | OPTISKĀ SIGNĀLA MODULĀCIJAS UN KODĒŠANAS FORMĀTU IZPĒTE | 14 |
1.1. | Optiskā signāla intensitātes modulācijas analīze | 14 |
1.1.1. | Kodēšana bez atgriešanās pie nulles (NRZ) | 15 |
1.1.2. | Kodēšana ar atgriešanās pie nulles (RZ) | 16 |
1.1.3. | Duobinary kodēšanas formāta novērtējums (DB) | 18 |
1.2. | Optiskā signāla fāzes modulācijas analīze | 21 |
1.2.1. | Diferenciālas fāzes modulācijas izpēte (DPSK) | 22 |
1.2.2. | Kvadratūras fāzes modulācijas novērtējums (QPSK) | 24 |
2. | WDM SISTĒMAS IETEKMĒJOŠO FAKTORU NOVĒRTĒJUMS | 27 |
2.1. | Lineāro efektu novērtējums | 27 |
2.1.1. | Hromatiskā dispersija | 27 |
2.1.2. | Polarizācijas modu dispersija | 29 |
2.1.3. | Optiskā signālā vājinājums | 30 |
2.2. | Nelineāro efektu novērtējums | 33 |
2.2.1. | Signāla fāzes pašmodulācija | 35 |
2.2.2. | Signāla fāzes šķēršmodulācija | 36 |
2.2.3. | Četru viļņu mijiedarbe | 38 |
2.2.4. | Inducēta Briljuēna izkliede | 39 |
2.2.5. | Inducēta Ramana izkliede | 41 |
3. | WDM SAKARU SISTĒMAS KOMPONENŠU ANALĪZE | 44 |
3.1. | Sistēmas raidošās daļas izpēte | 45 |
3.2. | Sistēmas uztverošas daļas izpētē | 51 |
3.3. | Sistēmas līnijas daļas novērtējums | 55 |
4. | ĀTRDARBĪGO WDM SAKARU SISTĒMAS IZVEIDE OPTSIM VIDĒ | 66 |
4.1. | Optsim „sample mode” darbības režīma apskats | 69 |
4.2. | Kvalitātes parametru novērtējums | 71 |
4.2.1. | Bitu kļūdu koeficients (BER) un Q-faktora vērtība | 72 |
4.2.2. | Acs diagramma | 74 |
5. | ĀTRDARBĪGO WDM SAKARU SISTĒMAS MODEĻU SIMULĀCIJAS | 76 |
5.1. | Ātrdarbīgas WDM sakaru sistēmas simulācija ar pārraides ātrumu 10 Gbit/s kanālā izmantojot NRZ modulācijas formātu | 78 |
5.2. | Ātrdarīgas WDM sakaru sistēmas simulācija ar pārraides ātrumu 10 Gbit/s kanālā izmantojot RZ modulācijas formātu | 83 |
5.3. | Ātrdarbīgas WDM sakaru sistēmas simulācija ar pārraides ātrumu 10 Gbit/s kanālā izmantojot Duobinary modulācijas formātu | 87 |
5.4. | Ātrdarbīgas WDM sakaru sistēmas simulācija ar pārraides ātrumu 10 Gbit/s kanālā izmantojot DPSK kodēšanas formātu | 90 |
5.6. | Ātrdarbīgas WDM sakaru sistēmas simulācija ar pārraides ātrumu 40 Gbit/s kanālā izmantojot NRZ modulācijas formātu | 93 |
5.6. | Ātrdarbīgas WDM sakaru sistēmas simulācija ar pārraides ātrumu 40 Gbit/s kanālā izmantojot RZ modulācijas formātu | 96 |
5.7. | Ātrdarbīgas WDM sakaru sistēmas simulācija ar pārraides ātrumu 40 Gbit/s kanālā izmantojot Duobinary modulācijas formātu | 99 |
5.8. | Ātrdarbīgas WDM sakaru sistēmas simulācija ar pārraides ātrumu 40 Gbit/s kanālā izmantojot DPSK kodēšanas formātu | 101 |
5.9. | Rezultātu salīdzinājums pie centrāla viļņa garuma 1550 nm un 1310 nm | 103 |
NOBEIGUMS | 107 | |
Izmantotas literatūras saraksts | 111 | |
PIELIKUMI | 114 |
NOBEIGUMS
Šī darba mērķis bija izpētīt optiskā signāla intensitātes un fāzes modulācijas
metodes un kodēšanas formātu ietekmi uz pārraides attālumu un pārraides ātrumu
kanālā, ātrdarbīgās viļņgarumdales blīvētās optiskajās sistēmās un atrast piemērotāko kodēšanas metodi, kas varētu nodrošināt pārraidi ar uzdoto ātrumu pēc iespējas lielākā attālumā.
Kā pirmais no sasniegtajiem darba uzdevumiem bija literatūras analīze par
WDM sakaru sistēmas struktūru, fāzes (DPSK, QPSK) un intensitātes (RZ, NRZ,
Duobinary) modulācijas un kodēšanas formātiem, kā arī WDM sakaru sistēmas
ietekmējošiem faktoriem, lineāriem un nelineāriem optiskajiem efektiem. Darba
pirmajā nodaļā tika izpētītas fāzes un intensitātes modulācijas kodēšanas formāti. Tika secināts, ka kodēšanas metožu galvenais parametrs, kas ietekmē pārraidi ir spektra platums. Tātad, izēvelējoties piemērotāku modulācijas veidu, kodēšanas formātu ar šaurāku spektra platumu, ir iespēja iegūt labāku pārraides kvalitāti pret šķiedras
garumu. Darba otrajā nodaļā tika apskatīti WDM sakaru sistēmas ietekmējošie faktori
optiskie lineārie (hromatiskā dispersija, polarizācijas dispersija, vājinājums) un
nelineārie (signāla fāzes pašmodulācija, signāla fāzes šķeršmodulācija, četru viļņu
mijiedarbe, inducēta Ramana izkliede, inducēta Briljuena izkliede). Tika konstatēts, ka pielietojot DPSK modulāciju, nelineārie optiskie efekti (tādi kā SPM un XPM) neietekmē sistēmas veiktspēju tik izteikti kā intensitātes modulācijas gadījumā, jo optiskas fāzes modulācijas formāti nemodulē optisko jaudu. SPM ir galvenais degradācijas iemesls 40 Gbit/s sistēmās, visvairāk izteikts tas ir pielietojot SMF optisko
šķiedru, kurai ir vislielākā hromatiskā dispersija [4]. Darba trešajā nodaļā tika aplūkota WDM sakaru sistēmas konstrukcija – raidoša daļa, kas sevī ietver elektrisko signāla ģeneratoru, nepārtraukta starojuma lāzeri, elektro-optisko modulatoru, līnijas daļa, kas sevī ietver optisko šķiedru, multipleksoru un demultipleksoru, uztveroša daļa, kas sevī
ietver optisko filtru, elektrisko filtru un fotodiodi. Tā kā simulācijas shēmā nav
izmantoti pastiprinātāji un dispersijas kompensācijas, šie sakaru sistēmas komponenti darbā netika apskatīti. Tika konstatēts, ka visefektīvākie optiskie joslas filtri ir Pacelta Kosinusa un Supergausa filtri [26].
Izanalizējot pieejamo literatūru par WDM sakaru sistēmas struktūru un to
ietekmējošiem faktoriem var secināt, ka sakaru shēmas struktūra ir ļoti svarīga,
elementu izvēle ir atkarīga no sistēmas pielietošanas. Mūsdienu sakaru sistēmām, kas strādā ar pārraides ātrumu līdz 40 Gbit/s kanālā, vispiemērotākie MUX/DEMUX sistēmas ir sistēmas uz plāno kārtiņu filtriem. Aplūkojot WDM sakaru sistēmās izmantojamās optiskās šķiedras, var secināt, ka to pareiza izvēle var samazināt lineāro un nelineāro efektu ietekmi. Analizējot WDM sistēmās sastopamos lineāros un nelineāros efektus, var secināt, ka visvairāk sistēmas darbību ietekmē nelineārie efekti,
jo to rezultātā rodas papildus signālā spektra platuma ģenerācijas, izmaiņas fāzē un formā, kā arī papildus signāla ģenerācija.…
Dotā maģistra darba tēma ir dažādu modulācijas formātu pielietojums un izpēte WDM pārraides sistēmās. Darba teorētiskajā daļā aplūkota WDM sakaru sistēmas uzbūve, kodēšanas un modulācijas metožu apskats, kas tiek izmantots šajā sistēmā, kā arī optiskie lineārie un nelineārie efekti, kuri ietekmē sistēmās darbību. Darba praktiskajā daļā ir izpētīta šo modulācijas metožu ietekme uz WDM sistēmas darbību. OptSim vidē tika uztaisītas četru kanālu WDM sakaru sistēmas modeļi ar pārraides ātrumu 10 Gbit/s un 40 Gbit/s kanālā, bez dispersijas kompensācijas un pastiprinātajiem. Shēmās tika mainīti kodēšanas formāti – NRZ, RZ, Duobinary, DPSK un šķiedras garumi, lai secinātu, kurš formāts strādā uz lielāku attālumu pie uzdotas BER vērtības. Darba apjoms ir 113 lapaspuses, tajā ir iekļauti 84 attēli, 14 tabulas un izmantoti 34 literatūras avoti.
Atsevišķas atsauces nekvalitatīvas.
-
Dažādu modulācijas formātu pielietojums un izpēte WDM pārraides sistēmās
Diplomdarbs95 Datori, elektronika, programmēšana, Transports, sakari
- Elektroniskā komercija – tās attīstības iespējas Latvijā
- WML lapu veidošana un popularizēšana, izmantojot WAP
-
Tu vari jebkuru darbu ātri pievienot savu vēlmju sarakstam. Forši!Elektroniskā komercija – tās attīstības iespējas Latvijā
Diplomdarbs augstskolai72
-
WML lapu veidošana un popularizēšana, izmantojot WAP
Diplomdarbs augstskolai72
Novērtēts! -
DSL tehnoloģiju izmantošanas problēmas
Diplomdarbs augstskolai49
Novērtēts! -
Specializētās datortehnikas izvēle datu vākšanai mazos un vidējos uzņēmumos
Diplomdarbs augstskolai63
-
Automatizētās testēšanas iespējas SAP R/3 sistēmā
Diplomdarbs augstskolai106