数字传输系统.
SDH概述
SDH概述SDH是同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy)的缩写，根据ITU-T的建议定义，它为不同速度的数字信号的传输提供相应等级的信息结构，包括覆用方法和映射方法，以及相关的同步方法组成的一个技术体制。
SDH是一种新的数字传输体制，它将称为电信传输体制的一次革命。
是当今世界通信领域在传输技术方面的一个发展热点，SDH技术的出现完全改变了光通信的方式。
SDH是一个将复接、线路传输及交换功能结合在一起并由统一网络管理系统进行管理操作的综合宽带信息网。
SDH是实现高效、智能化、维护功能齐全、操作管理灵活的现代电信网的基础，是未来信息高速公路的重要组成部分。
——我们可将信息高速公路同目前交通上用的高速公路做一个类比：公路将是SDH传输系统(主要采用光纤作为传输媒介，还可采用微波及卫星来传输SDH)信号，立交桥将是大型ATM交换机SDH系列中的上下话量复用器(ADM)就是一些小的立交桥或叉路口，而在“SDH高速公路”上跑的“车”，就将是各种电信业务(语音、图像、数据等)。
——SDH技术同传统的PDH技术相比，有下面几个明显的优点：——1、统一的比特率：——在PDH中，世界上存在着欧洲、北美及日本三种体系的速率等级。
而SDH中实现了统一的比特率。
此外还规定了统一的光接口标准，因此为不同厂家设备间互联提供了可能。
——2、极强的网管能力：——在SDH帧结构中规定了丰富的网管字节，可提供满足各种要求的能力。
——3、自愈保护环：——在SDH设备还可组成带有自愈保护能力的环网形式，这样可有效地防止传输媒介被切断，通信业务全部终止的情况。
——4、SDH技术中采用的字节复接技术：——若把SDH技术与PDH技术的主要区别用铁路运输类比一下的话，PDH 技术如同散装列车，各种货物(业务)堆在车厢内，若想把某一包特定货物(某一项传输业务)在某一站取下，即需把车上的所有货物先全部卸下，找到你所需要的货物，然后再把剩下的货物及该站新装货物一一堆到车上，运走。
数字基带传输系统的基本结构
数字基带传输系统的基本结构数字基带传输系统是一种用于将数字信号传输的通信系统。
其基本结构包括信源、编码器、调制器、信道、解调器和解码器等组成。
本文将逐一介绍这些组成部分的功能和作用。
1. 信源信源是数字基带传输系统的起点，其作用是产生数字信号。
信源可以是各种数字信息，如文字、音频、视频等。
通过信源的输入，数字信号被生成并传输到下一个组成部分。
2. 编码器编码器是将输入的数字信号进行编码的部分。
编码的目的是将数字信号转换为适合传输的形式，并增加抗干扰能力。
编码器可以采用多种编码方式，如霍夫曼编码、差分编码等。
编码后的信号被传输到调制器。
3. 调制器调制器是将编码后的数字信号转换为模拟信号的部分。
在数字基带传输系统中，调制器采用调制技术将数字信号转换为模拟信号。
常用的调制方式有频移键控（FSK）、相移键控（PSK）和振幅键控（ASK）等。
调制后的信号被传输到信道。
4. 信道信道是数字基带传输系统中信号传输的媒介。
信道可以是有线的，如电缆和光纤，也可以是无线的，如无线电波。
在信道中，信号可能会受到各种干扰和噪声的影响，因此需要采取适当的技术来增强信号的可靠性和抗干扰能力。
5. 解调器解调器是将经过信道传输的模拟信号转换为数字信号的部分。
解调器采用解调技术将模拟信号转换为数字信号，并将其传输到解码器。
常见的解调方式包括相干解调和非相干解调等。
6. 解码器解码器是将解调后的数字信号还原为原始信号的部分。
解码器根据编码器的编码规则，对解调后的数字信号进行解码，将其转换为原始的数字信号。
解码后的信号可以用于恢复信源产生的原始信息。
数字基带传输系统的基本结构如上所述。
通过信源产生数字信号，经过编码器、调制器、信道、解调器和解码器等组成部分的处理，最终实现对数字信号的传输和还原。
这种传输系统在现代通信中得到广泛应用，提高了通信的可靠性和效率。
数字基带传输系统的基本原理
数字基带传输系统的基本原理数字基带传输系统是一种将数字信号传输到远距离的通信系统。
它的基本原理是将数字信号通过编码和调制技术转换为模拟信号，然后通过传输介质将模拟信号传输到接收端，再经过解调和解码技术将模拟信号还原为数字信号。
数字基带传输系统的基本组成部分包括发送端和接收端。
发送端主要由编码器、调制器和发送器组成，接收端主要由接收器、解调器和解码器组成。
在发送端，首先需要将数字信号进行编码。
编码的作用是将数字信号转换为模拟信号，使其能够通过传输介质传输。
常用的编码技术有非归零编码（NRZ）、归零编码（RZ）和曼彻斯特编码等。
编码后的信号经过调制器进行调制，将其转换为适合传输介质的模拟信号。
调制常用的技术有频移键控（FSK）、相移键控（PSK）和振幅键控（ASK）等。
调制后的模拟信号通过发送器发送到传输介质中。
在接收端，接收器将传输介质中的信号接收下来，并将其进行解调。
解调的作用是将模拟信号转换为数字信号，使其能够被解码器识别和还原。
常用的解调技术有相干解调和非相干解调等。
解调后的信号经过解码器进行解码，将其转换为原始的数字信号。
数字基带传输系统的传输介质有多种选择，常见的有双绞线、同轴电缆和光纤等。
不同的传输介质具有不同的传输特性和传输距离，可以根据具体需求选择适合的传输介质。
数字基带传输系统的优点是传输速率高、抗干扰能力强、传输质量稳定。
数字信号可以进行编码和调制处理，使其能够适应不同的传输介质和环境条件。
同时，数字信号的传输质量可以通过纠错码等技术进行提高，增强了系统的可靠性和稳定性。
然而，数字基带传输系统也存在一些问题和挑战。
首先，数字信号的传输距离受到传输介质的限制，传输距离较远时需要采用中继或光纤等传输增强技术。
其次，数字信号的传输过程容易受到干扰和衰减，需要采取抗干扰和信号补偿等技术进行处理。
此外，数字基带传输系统的设计和调试需要一定的专业知识和技术支持，对于一般用户来说可能较为复杂。
数字基带传输系统实验报告
数字基带传输系统实验报告数字基带传输系统实验报告引言：数字基带传输系统是现代通信领域中的重要组成部分，它在各个领域中起到了至关重要的作用。
本实验旨在通过搭建一个基带传输系统的模型，来研究数字信号的传输特性和误码率等参数。
通过实验，我们可以更好地理解数字基带传输系统的原理和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是搭建一个数字基带传输系统的模型，并通过实验研究以下几个方面：1. 了解数字基带传输系统的基本原理和结构；2. 研究数字信号的传输特性，如传输速率、带宽等；3. 分析误码率与信噪比之间的关系；4. 探究不同调制方式对传输性能的影响。
二、实验原理数字基带传输系统由发送端、信道和接收端组成。
发送端将模拟信号转换为数字信号，并通过信道传输到接收端，接收端将数字信号转换为模拟信号。
在传输过程中，信号会受到噪声的干扰，从而引起误码率的增加。
三、实验步骤1. 搭建数字基带传输系统的模型，包括发送端、信道和接收端；2. 设计不同的调制方式，如ASK、FSK和PSK，并设置不同的传输速率和带宽；3. 测试不同调制方式下的误码率，并记录实验数据；4. 分析误码率与信噪比之间的关系，探究不同调制方式对传输性能的影响。
四、实验结果与分析通过实验，我们得到了一系列的数据，并进行了分析。
我们发现，随着信噪比的增加，误码率逐渐减小，传输性能逐渐提高。
同时，不同调制方式对传输性能也有一定的影响。
例如，ASK调制方式在低信噪比下误码率较高，而PSK调制方式在高信噪比下误码率较低。
五、实验总结通过本次实验，我们对数字基带传输系统有了更深入的了解。
我们了解了数字基带传输系统的基本原理和结构，研究了数字信号的传输特性和误码率与信噪比之间的关系。
同时，我们也探究了不同调制方式对传输性能的影响。
通过实验，我们对数字基带传输系统的应用和优化提供了一定的参考。
六、实验存在的问题与改进方向在本次实验中，我们发现了一些问题，如实验数据的采集和分析方法可以进一步改进，实验中的噪声模型也可以更加精确。
造成数字基带传输系统误码的原因
造成数字基带传输系统误码的原因数字基带传输系统是一种广泛应用于现代通信领域的技术，它通过传输数字信号来实现信息的传递。
然而，在传输过程中，误码的产生不可避免地会影响系统性能，降低数据传输的可靠性和准确性。
本文将探讨造成数字基带传输系统误码的原因，并对其进行分析和解决。
一、噪声干扰是造成数字基带传输系统误码的主要原因之一。
噪声是指在传输过程中无规律地引入的干扰信号，它会覆盖原始信号，导致接收端无法正确恢复发送端发送的信息。
噪声可以来自于各种外部因素，如电磁辐射、电源干扰、信号传播路径中的障碍物等。
为了减小噪声对系统性能的影响，可以采取一些措施，如增加信号的功率、提高接收端的灵敏度、使用信号处理技术等。
二、码间串扰也是数字基带传输系统误码的重要原因。
码间串扰是指不同码元之间相互干扰的现象，导致接收端无法准确判别传输的码元。
码间串扰通常由于信号传输路径中的非线性特性或者传输介质中的色散效应引起。
为了降低码间串扰对系统性能的影响，可以采用适当的调制技术、优化传输路径、使用均衡技术等。
三、时钟抖动是造成数字基带传输系统误码的另一个重要原因。
在数字基带传输系统中，发送端和接收端的时钟需要保持同步，以确保正确地解码和恢复信息。
然而，由于时钟源的抖动、传输路径中的时延变化等因素，时钟同步可能会出现偏差，导致误码的产生。
为了解决时钟抖动引起的误码问题，可以采用精确的时钟同步技术、时钟恢复技术等。
四、多径效应也是数字基带传输系统误码的一个重要原因。
多径效应是指信号在传输过程中经过不同路径到达接收端，导致接收到的信号存在多个版本，使得接收端无法正确地恢复发送端发送的原始信号。
多径效应通常由于信号传播环境的复杂性引起，如建筑物反射、地面反射等。
为了克服多径效应引起的误码问题，可以采用合适的调制技术、使用均衡技术、天线设计优化等。
数字基带传输系统误码的产生原因多种多样，其中噪声干扰、码间串扰、时钟抖动和多径效应是较为常见的原因。
模拟信号数字化传输系统的建模与分析
模拟信号数字化传输系统的建模和分析涉及到将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，并进行传输和恢复的过程。
以下是一个常见的模拟信号数字化传输系统的建模和分析步骤：
1. 采样：使用采样器以一定的时间间隔对模拟信号进行采样，将连续的模拟信号转换为离散的样本值。
采样频率需要满足奈奎斯特采样定理，即采样频率要大于信号最高频率的两倍。
2. 量化：采样后，使用量化器将每个采样值映射为离散的数字数值。
量化器将连续的采样值近似为有限个离散的数值级别，这个过程引入了量化误差，决定了数字信号的精度。
3. 编码：对量化后的数字信号进行编码，将其转换为二进制形式，便于传输和存储。
常见的编码方式有二进制编码、格雷码等。
4. 信道传输：将编码后的数字信号通过信道进行传输。
在传输过程中，信号可能会受到噪声、失真和干扰等影响，导致信号质量下降。
5. 解码：在接收端，对传输过程中的数字信号进行解码，恢复为经过量化和编码前的数字信号。
6. 重构：解码后的数字信号经过一个重构滤波器进行重构，以去除
量化误差，并还原为连续的模拟信号。
7. 分析与评估：对传输系统的性能进行分析和评估，包括信号失真度、信噪比、位错误率等指标的计算和评估。
可以通过信道容量、传输延迟等指标来评估系统的效率和可靠性。
在模拟信号数字化传输系统的建模和分析过程中，需要考虑信号的采样率、量化精度、编码方式、信道特性、解码算法等参数的选择和优化，以及信号处理算法的设计和实现。
这些步骤和参数的选择会影响到数字信号的质量和传输系统的性能。
数字频带传输系统
依然适用于对数字信号的处理。用数字基带信号对载波进
行调制，把数字基带信号的频谱搬移到较高的载波频率上，
这种信号处理方式称为数字调制，相应的传输方式称为数
字信号的频带传输。
•
频带传输是一种采用调制、解调技术的传输形式。数
字频带传输就是先将基带信号变换（调制）成便于在模拟
信道中传输的、具有较高频率范围的模拟信号（称为频带
信号。调制是通过以改变高频载波的幅度、相位或频率，
使其随着基带信号的变化而变化来实现的；而解调则是将
基带信号从载波中提取出来的逆变换过程。
•
一般而言，数字调制技术可分为两种类型：一是利用
模拟方法去实现数字调制，也就是把数字基带信号当作模
拟信号的特殊情况来处理；二是利用数字信号的离散取值
Байду номын сангаас
特点键控载波，从而实现数字调制。第二种技术通常称为
频率或相位，形成数字调制信号，并送至信道。在信道中
传输的还有各种干扰。接收滤波器把叠加在干扰和噪声中
的有用信号提取出来，并经过相应的解调器，恢复出数字
基带信号s（t）或数字序列。
•
在第一代蜂窝移动通信系统中采用的是模拟调频
（FM）传输模拟语音，但其信令系统却是数字的，采用
2FSK数字调制技术。第二代数字蜂窝移动通信系统，传
信号参量可能有M（M＞2）种取值。一般而言，在码元速
率一定的情况下，M取值越大，则信息传输速率越高，但
其抗干扰性能也越差。
•
在实际应用中，根据已调信号的结构形式又可分为线
性调制和非线性调制两种。在线性调制中，已调信号表示
为基带信号与载波信号的乘积，已调信号的频谱结构和基
带信号的频谱结构相同，只不过搬移了一个频率位置。主
数字带通传输系统的最高频带利用率
数字带通传输系统的最高频带利用率
数字带通传输系统的最高带宽利用率
1. 什么是数字带通传输系统？
数字带通传输系统是一种高效率的数字信号传输技术，它主要是将信
号从一个频率转换到另一个频率，以加强系统的带宽，同时提高信号
回收的效率。
通常，它会使用有损或无损的数字压缩技术，以节省带宽，在高速通信中使用。
2. 数字带通传输系统的最高带宽利用率是怎样的？
数字带通传输系统的最高带宽利用率取决于传输线路、传输器宽度和
信号传输质量。
通常，数字带通传输系统可以获得高达90％以上的带
宽利用率。
该技术可以实现有效的、容量丰富的信号传输，并最大限
度地实现稳定的带宽保证。
3. 提高数字带通传输系统的带宽利用率
（1）使用高级压缩技术：使用压缩技术，可以获得更高的带宽利用率，因为这种技术可以有效地压缩原始信号，从而节省传输带宽。
（2）采用较低频带：较低的频带可以提高系统的传输速度，从而提高带宽利用率。
（3）使用动态调制/解调器：使用这种技术可以根据特定信道中的信号情况进行有效的频率调节，以最大限度地提高带宽利用率。
（4）消除线路噪声：减少线路噪声可以改善信号传输的质量，因而增强带宽利用率。
（5）建立带宽调节计划：建立带宽调节系统可以根据网络的实际情况动态调整带宽，以获得最佳的带宽利用率。
总之，通过采用可提高带宽利用率的传输技术，可以帮助企业有效地利用带宽资源，从而实现快速、高效率的通信。
通信原理第七章数字带通传输系统课件
xDSL技术利用数字带通传输系统实现宽带接入，提供了高速上 网、视频通话等服务。
光纤通信系统
光纤通信系统利用数字带通传输系统实现长距离、高速、大容量 的数据传输，广泛应用于城域网、骨干网等。
卫星通信系统中的数字带通传输系统
卫星电视接收系统
数字带通传输系统用于卫星电视接收系统中传输电视信号，实现 了覆盖广泛的电视节目服务。
无线局域网（WLAN）
WLAN利用数字带通传输系统实现无线高速上网，提供了灵活的接入方 式和便捷的数据传输服务。
03
全球定位系统（GPS）
GPS通过数字带通传输系统发送和接收信号，实现了高精度的定位和导
航功能。
有线通信系统中的数字带通传输系统
有线电视网络
数字带通传输系统用于有线电视网络中传输电视信号，提供了高 清晰度、稳定的电视节目服务。
通信原理第七章数 字带通传输系统课 件
contents
目录
• 数字带通传输系统的基本概念 • 数字带通传输系统的调制技术 • 数字带通传输系统的解调技术 • 数字带通传输系统的性能分析 • 数字带通传输系统的实际应用案例
01
CATALOGUE
数字带通传输系统的基本概念
数字带通传输系统的定义
数字带通传输系统是指利用调制 技术将数字信号转换为适合在带 通频段上传输的信号的一种通信
差错控制技术
采用各种差错控制技术，如奇偶校验、循环冗余校验、自动重传等， 可以降低误码率，提高抗干扰性能。
带通传输系统的频带利用率
频带利用率
数字带通传输系统的频带利用率 是指在有限的频带资源内传输尽 可能多的信息。
调制方式
采用高效的调制方式，如QPSK、 16QAM、64QAM等，可以有效 提高频带利用率。
数传实验报告
一、实验目的1. 理解数字传输的基本原理和过程。
2. 掌握数字信号传输系统的主要性能指标。
3. 学会使用数传设备进行信号传输实验。
4. 提高对数传技术的实际操作能力。
二、实验原理数字传输是指将数字信号通过传输介质进行传输的技术。
数字传输系统主要由发送端、传输介质、接收端和信道编码器、信道译码器等组成。
实验中，我们将使用数传设备模拟数字信号传输过程，并对系统性能进行测试。
三、实验仪器与设备1. 数传设备（发送端、接收端、信道编码器、信道译码器等）。
2. 信号发生器。
3. 示波器。
4. 计算器。
四、实验内容1. 数字信号传输系统的搭建（1）连接发送端和接收端设备，确保信号传输通道畅通。
（2）将信道编码器和信道译码器分别连接到发送端和接收端。
2. 数字信号传输实验（1）打开信号发生器，生成一个模拟信号，并将其输入到发送端。
（2）通过数传设备将模拟信号转换为数字信号，并进行传输。
（3）接收端接收到数字信号后，通过信道译码器将其还原为模拟信号。
（4）使用示波器观察发送端和接收端信号的波形，记录实验数据。
3. 数字传输系统性能测试（1）测试系统传输速率，计算发送端和接收端信号传输时间。
（2）测试系统误码率，计算接收端接收到的错误比特数与总比特数的比值。
（3）测试系统信噪比，计算接收端信号的信噪比。
五、实验步骤1. 搭建数字传输系统，连接相关设备。
2. 设置信号发生器，生成模拟信号。
3. 将模拟信号输入到发送端，进行数字信号转换和传输。
4. 接收端接收到数字信号后，进行信道译码，还原为模拟信号。
5. 使用示波器观察发送端和接收端信号波形，记录实验数据。
6. 测试系统传输速率、误码率和信噪比。
六、实验结果与分析1. 实验数据记录（1）发送端信号传输时间：T1（2）接收端信号传输时间：T2（3）系统传输速率：R = 1/T1（4）系统误码率：P = 错误比特数/总比特数（5）系统信噪比：SNR = 10lg(S/N)2. 结果分析（1）根据实验数据，分析系统传输速率、误码率和信噪比是否符合预期。
数字带通传输系统频带利用率
数字带通传输系统频带利用率
数字带通传输系统是一种基于数字信号传输的通信技术，目前已广泛应用于数据传输、视频传输、音频传输等领域。
在数字带通传输系统中，频带利用率是一个非常重要的指标，它反映了数字信号在频带上的利用效率。
频带利用率是指在一定的频带宽度内，数字信号所占用的比例。
在数字带通传输系统中，数字信号通常采用调制的方式进行传输，不同的调制方式对频带利用率有不同的影响。
例如，QPSK调制方式下的频带利用率是50%，16QAM调制方式下的频带利用率是64%，64QAM调制方式下的频带利用率是76%。
除了调制方式外，数字带通传输系统的频带利用率还受到其他因素的影响，如信噪比、码率等。
当信噪比较低时，数字信号的误码率较高，频带利用率也会受到影响；当码率较高时，数字信号所占用的频带宽度也会增加，频带利用率也会相应地减少。
为了提高数字带通传输系统的频带利用率，可以采用多种技术手段，如信道编码、调制方式的选择、功率控制等。
通过这些手段，可以在不增加带宽的情况下提高数字信号的传输效率，从而提高数字带通传输系统的频带利用率。
- 1 -。
数字基带传输系统
人工智能技术将在数字基带传输系统中得到广泛应用，以提高系统的 智能化水平和自适应性。
06
数字基带传输系统的应用 实例
有线电视网络
数字电视信号传输
数字基带传输系统用于将数字电视信号从信号源传输到接收设备， 确保图像和声音的质量和稳定性。
交互式服务
数字基带传输系统支持多种交互式服务，如互联网接入、语音通话 和视频会议等，提供更丰富的媒体内容。
无线宽带接入
数字基带传输系统支持无线宽带接入 服务，如WiFi和WiMAX，提供高速 数据传输和互联网接入。
工业自动化控制系统
1 2 3
传感器数据传输
数字基带传输系统用于将传感器数据从工业现场 传输到控制中心，实现实时监测和控制。
远程控制
数字基带传输系统支持远程控制功能，允许操作 员通过计算机或移动设备对工业设备进行远程操 作。
数字基带传输系统
目 录
• 数字基带传输系统概述 • 数字基带传输系统的组成 • 数字基带传输系统的性能指标 • 数字基带传输系统的关键技术 • 数字基带传输系统的优势与挑战 • 数字基带传输系统的应用实例
01
数字基带传输系统概述
定义与特点
定义
数字基带传输系统是指利用电缆、光 纤等传输介质直接传输基带信号的系 统。
噪声和失真影响
在长距离传输中，噪声和失真会对数字信号造成影响，导致误码率的 增加。
同步问题
在多路复用系统中，需要保证各个通道之间的同步，以确保数据的正 确传输。
网络安全问题
随着数字基带传输系统的广泛应用，网络安全问题也日益突出，需要 采取有效的安全措施来保护数据的安全。
未来发展方向
更高速度和更远距离的传输
《数字传输系统》课件
提高数字传输系统安全性的措施
加密技术
采用对称加密或非对称加密算法对数据进 行加密，保护数据的安全性。
防火墙技术
设置防火墙以隔离内外网，控制网络访问 ，防止非法入侵。
入侵检测技术
实时监测网络流量，发现异常行为并及时 报警和处理。
安全审计技术
对网络进行安全审计，记录和分析网络活 动，发现潜在的安全隐患。
数字信号的传输实验
实验步骤 1. 使用数字信号发生器生成数字信号。 2. 将数字信号输入传输线进行传输。
数字信号的传输实验
3. 使用接收器接收传输后的信号。
4. 比较发送和接收的信号，观察传输过程中的失真和噪声。
数字信号的解调与解码实验
• 总结词：通过实验了解数字信号 的解调与解码原理，掌握数字信 号的解调与解码方法。
常见数字调制技术介绍
QPSK（四相相移键控）
01
通过改变载波信号的相位来传输2个比特的信息，具有较高的频
谱利用率。
QAM（正交幅度调制）
02
在振幅和相位两个方面同时进行调制，能够传输更多的信息，
但解调难度较大。
OFDM（正交频分复用）
03
将高速数据流分割成多个低速数据流，并在多个子载波上同时
进行传输，具有抗多径干扰和频谱利用率高的优点。
详细描述
数字传输系统是一种利用数字信号进行信息传输的技术，它通过将信息转换为二进制数字形式进行传输，具有抗 干扰能力强、传输质量高、可实现加密传输等优点。与模拟传输系统相比，数字传输系统能够提供更好的传输性 能和更高的可靠性。
数字传输系统的基本组成
总结词
介绍数字传输系统的基本组成和各部分的功能。
详细描述
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数字信号传输系统工作原理
数字信号传输系统工作原理数字信号传输系统是一种通过数字信号来传输信息的系统，它广泛应用于通信、计算机网络、音视频传输等领域。
本文将详细介绍数字信号传输系统的工作原理，包括信号的数字化、编码与解码、传输介质选择以及错误检测与纠正等方面。
一、信号的数字化在数字信号传输系统中，原始信号首先需要进行数字化处理，将连续的模拟信号转变为离散的数字信号。
这一过程通常包括采样、量化和编码三个步骤。
1. 采样采样是指将连续的模拟信号在时间上离散取样，获取一系列离散的采样点。
采样的频率取决于采样定理，通常采用两倍于信号最高频率的采样率，以保证采样后的数字信号能够准确重构原始信号。
2. 量化量化是指将采样得到的模拟信号幅度转换为离散的数字值。
量化过程中，将采样得到的信号幅度值映射为离散的幅度级别，常用的量化方法有线性量化和非线性量化。
3. 编码编码是将量化得到的数字信号转换为一系列的二进制代码，用于传输和存储。
常见的编码方式有脉冲编码调制（PCM）、差分编码（DM）等。
二、传输介质选择数字信号传输系统的传输介质选择是十分重要的，它直接影响着传输质量和传输速率。
根据传输距离和需求，可选择不同的传输介质。
1. 电缆传输电缆传输是通过金属导线传输数字信号的方式，包括同轴电缆、双绞线和光纤等。
其中，同轴电缆适用于短距离传输，双绞线适用于中短距离传输，而光纤具有高带宽和抗干扰能力强等特点，适用于长距离高速传输。
2. 无线传输无线传输是指利用无线信道传输数字信号，包括无线电波和红外线等。
无线传输通常应用于移动通信、无线局域网（WLAN）等领域，具有灵活性和便捷性的优势。
三、编码与解码在数字信号传输系统中，编码与解码是确保传输信号的准确性和完整性的重要环节。
1. 编码编码是将数字信号转换为一系列可传输的二进制码的过程。
编码的目的是提高信号抗干扰性和利用信道带宽效率，常见的编码方式有曼彻斯特编码、调制编码、哈夫曼编码等。
2. 解码解码是将接收到的传输信号转换为原始数字信号的过程。
数字传输实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解数字传输系统的基本原理和组成；2. 掌握数字调制和解调的基本方法；3. 学习数字信号在信道中传输的特性；4. 评估数字传输系统的性能，包括误码率等指标。
二、实验原理数字传输系统是将数字信号通过信道传输的过程。
实验中，我们将模拟数字信号的产生、调制、传输和解调过程，以验证数字传输系统的基本原理。
1. 数字信号的产生：通过数字信号发生器产生数字序列，作为输入信号；2. 数字调制：将数字序列映射为模拟信号，以便在信道中传输；3. 传输：将模拟信号通过信道传输，信道可能引入噪声和干扰；4. 数字解调：将接收到的模拟信号恢复为数字序列；5. 性能评估：计算误码率等指标，评估数字传输系统的性能。
三、实验设备1. 数字信号发生器；2. 数字调制器；3. 信道模拟器；4. 数字解调器；5. 计算机及相应软件。
四、实验步骤1. 准备工作：设置实验参数，如采样频率、码元速率等；2. 数字信号产生：使用数字信号发生器产生数字序列；3. 数字调制：将数字序列映射为模拟信号，进行调制；4. 信道传输：通过信道模拟器模拟信道传输过程，引入噪声和干扰；5. 数字解调：对接收到的模拟信号进行解调，恢复数字序列；6. 性能评估：计算误码率等指标，评估数字传输系统性能。
五、实验结果与分析1. 数字信号产生：实验中产生的数字序列满足实验要求；2. 数字调制：调制后的模拟信号满足实验要求；3. 信道传输：信道模拟器引入的噪声和干扰符合实验预期；4. 数字解调：解调后的数字序列与原始数字序列基本一致；5. 性能评估：误码率等指标满足实验要求。
六、实验总结通过本次实验，我们掌握了数字传输系统的基本原理和组成，了解了数字调制和解调的基本方法，学会了数字信号在信道中传输的特性。
同时，我们评估了数字传输系统的性能，为实际应用提供了参考。
在实验过程中，我们发现以下几点：1. 采样频率的选择对数字信号产生和传输至关重要；2. 数字调制和解调方法的选择对误码率有较大影响；3. 信道模拟器的噪声和干扰设置对实验结果有较大影响。
数字基带传输系统的基本原理
数字基带传输系统的基本原理数字基带传输系统是一种用于将数字信号传输的通信系统。
其基本原理是将数字信号转换成模拟信号进行传输，然后再将模拟信号转换回数字信号进行接收和处理。
下面将详细介绍数字基带传输系统的基本原理。
1. 数字信号转换成模拟信号在数字基带传输系统中，首先需要将数字信号转换成模拟信号。
这一过程称为调制。
常见的调制方式有脉冲编码调制（PCM）和正交振幅调制（QAM）等。
在PCM中，将数字信号进行采样和量化，得到一系列的数字样本。
然后，通过调制器将这些样本转换成模拟信号。
调制器可以采用脉冲位置调制（PPM）、脉冲振幅调制（PAM）或脉冲宽度调制（PWM）等方式。
在QAM中，将数字信号分为实部和虚部两个部分。
然后，通过正交调制器将实部和虚部转换成模拟信号。
正交调制器可以采用二进制相移键控（BPSK）、四进制相移键控（QPSK）或八进制相移键控（8PSK）等方式。
2. 模拟信号传输在数字基带传输系统中，模拟信号通过传输介质进行传输。
传输介质可以是导线、光纤或无线信道等。
不同的传输介质对信号的传输距离、带宽和噪声等有不同的影响。
在传输过程中，模拟信号可能会受到干扰和衰减。
干扰包括信号间的相互干扰和外部信号的干扰，如串扰、电磁干扰等。
衰减则是信号在传输过程中逐渐减弱的现象。
为了克服干扰和衰减，数字基带传输系统通常会采用调制解调器、增益控制器和等化器等设备。
调制解调器可以将模拟信号转换成数字信号和数字信号转换成模拟信号。
增益控制器可以调整信号的幅度，以适应不同的传输距离和传输介质。
等化器可以校正信号的失真，提高信号的质量。
3. 模拟信号转换成数字信号在数字基带传输系统中，接收端需要将模拟信号转换成数字信号进行处理。
这一过程称为解调。
解调的方式与调制的方式相对应。
在PCM中，使用解调器将模拟信号转换成一系列的数字样本。
解调器可以采用脉冲位置解调（PPM）、脉冲振幅解调（PAM）或脉冲宽度解调（PWM）等方式。
传输系统PDH,SDH和MSTP
PDH和SDH在数字通信系统中,传送地信号都是数字化地脉冲序列.这些数字信号流在数字交换设备之间传输时,其速率必须完全保持一致,才能保证信息传送地准确无误,这就叫做“同步”.在数字传输系统中,有两种数字传输系列,一种叫“准同步数字系列”(Plesiochronous Digital Hierarchy>,简称PDH；另一种叫“同步数字系列”(Synchronous Digital Hierarchy>,简称SDH.采用准同步数字系列(PDH>地系统,是在数字通信网地每个节点上都分别设置高精度地时钟,这些时钟地信号都具有统一地标准速率.尽管每个时钟地精度都很高,但总还是有一些微小地差别.为了保证通信地质量,要求这些时钟地差别不能超过规定地范围.因此,这种同步方式严格来说不是真正地同步,所以叫做“准同步”.在以往地电信网中,多使用PDH设备.这种系列对传统地点到点通信有较好地适应性.而随着数字通信地迅速发展,点到点地直接传输越来越少,而大部分数字传输都要经过转接,因而PDH系列便不能适合现代电信业务开发地需要,以及现代化电信网管理地需要.SDH就是适应这种新地需要而出现地传输体系.最早提出SDH概念地是美国贝尔通信研究所,称为光同步网络(SONET>.它是高速、大容量光纤传输技术和高度灵活、又便于管理控制地智能网技术地有机结合.最初地目地是在光路上实现标准化,便于不同厂家地产品能在光路上互通,从而提高网络地灵活性.1988年,国际电报电话咨询委员会(CCITT>接受了SONET地概念,重新命名为“同步数字系列(SDH>”,使它不仅适用于光纤,也适用于微波和卫星传输地技术体制,并且使其网络管理功能大大增强.SDH技术与PDH技术相比,有如下明显优点：1、统一地比特率,统一地接口标准,为不同厂家设备间地互联提供了可能.附图是SDH和PDH在复用等级及标准上地比较.2、网络管理能力大大加强.3、提出了自愈网地新概念.用SDH设备组成地带有自愈保护能力地环网形式,可以在传输媒体主信号被切断时,自动通过自愈网恢复正常通信.4、采用字节复接技术,使网络中上下支路信号变得十分简单.因为SDH具有上述显著优点,它将成为实现信息高速公路地基础技术之一.但是在与信息高速公路相连接地支路和叉路上,PDH设备仍将有用武之地.第三代基于RPR地MSTPMSTP是多业务传送平台<Multi-Service Transport Platform）,又别称(MSPP,NG-SDH>.它是以SDH平台为基础,同时实现TDM、ATM、以太网等业务地接入、处理和传送地技术.MSTP完整概念首次亮相于1999年10月北京国际通信展.2001年底,信产部委托华为公司主笔起草了MSTP地国家标准,该标准于2002年11月经审批之后正式发布.2003年3月开始,由北京权威机构组织了MSTP互通性测试.RPR是弹性分组环(Resilient Packet Transport Ring> Resilient Packet Ring .它是一种新地链路层协议.从1999年开始由IEEE 802.17工作组对其进行标准化.RPR是一种基于环形地带空间复用地传输方式,吸收了以太网地经济性和SDH地多种保护机制以及快速地倒换时间地优势.在这里首先要声明地是,MSTP本身不是一种全新地网络,而是SDH地发展和延续.众所周知,SDH原本是为传输话音业务而设计地,SDH因为其自身地优势所以在全世界地范围内都占据了非常大地份额.有机构指出,在2001年时语音占总收入地百分比为60％,而到2006年则为46％.以北美市场为例,2001年到2006年,语音服务将由接近70％降低到52％左右,而SDH又是支持话音业务地最成熟最广泛地传输技术.所以,取代SDH设备是要花费运营商无法承受地金钱.所以从金钱上来讲,MSTP就已经注定了它作为SDH延续或发展地性质.MSTP地兼容性是它最大地优点.一方面它支持各种速率从155Mb/s到10Gb/s甚至更高地各种速率话音业务,同时它又提供A TM处理、Ethernet透传以及Ethernet或RPR地L2交换功能来满足数据业务地汇聚、整合地需要.MSTP经历了三个发展阶段,2001年国内行业标准《基于SDH多业务传送节点技术要求》中已经包含了“第一代”和“第二代”,两者之间地差别在于对二层交换地支持.而第三代就是基于RPR地MSTP,所增加地功能就在于增加了更公平地带宽分配、严格地业务分级CoS、服务质量QoS保障等功能.因为RPR技术地保护功能是吸收了SDH保护方式,所以RPR技术和MSTP可以很好地融合,融合地形式也可以很简单,比如将RPR功能集成在一块单板上,并将RPR单板插入SDH设备地相应子架槽位.但是正如外表永远都不是最重要地一样,它们地融合形式是为了实现功能：1、强大地保护能力：双环结构是这个能力地基石.可以说这是完全地吸收SDH地优点.采用双环结构,在双环结构中,可以有很多种地保护倒换方式,比较典型地就是二纤复用段共享保护环,因为这种保护方式使用广泛,并且效果很好,所以也成为了RPR地典型方式.2、良好地可扩展性：这一功能地实现主要依靠RPR地自动拓扑识别功能.在RPR环中每个节点掌握着环地状态信息,平时节点没有任何拓扑更新地信息,当环初始化、新节点加入、环保护切换时,RPR自动识别模式启动.节点触发器向环中地所有具有逻辑地址地节点发出消息,各个节点根据这个消息判断发生状态变化地节点以及链路状态.这样在很短地时间内所有RPR环上地节点都收集到环地状态信息,从而实现环地变化地识别.3、动态地带宽分配：这种功能地实现是基于LCAS(Link Capacity Adjustment Scheme>链路容量调整方案、Vcat虚级联和RPR地统计空间复用技术SRP<Spatial reuse protocol）LCAS这种方案提供了很优秀地容错功能：当虚级联组中地成员VC－n出现故障,那便根据相互地握手协议暂时将该VC－n删除,而其他成员继续传送业务.待故障排除后,再根据协议连接起来.这样已经将损失从逻辑上降到最低.这样带宽就变成了可以调整地.在这种设计思想下,VCG<虚级联组）可以参照业务需求来设定,带宽容量也因此改变.虚级联是与LCAS相互配合地一种技术,它来源于SDH.虚级联本身是相对于连续级联地一种技术,是虚容器地一种组合方式.虚级联能比连续级联更好地利用带宽,提高了传送效率.虚级联更应该说是逻辑上地连接,虚容器地连接是通过VC容器序列号SQ,传送地重点也就是这些虚容器地序列号.虚级联实现了带宽颗粒度调整,通过虚级联实现业务带宽和SDH 虚容器之间地适配.RPR环通过空间复用技术SRP<Spatial reuse protocol）实现空间复用能力,SRP可以用于各种物理层技术之上.SRP地基本思想是在空间上没有重复地业务流可以互不影响地利用各自线路地带宽.这能够使业务从目地节点剥离下来,从而节省不必要地其他环路地占用,使空间地使用更接近最优化.与传统SDH环相比,SDH环是依靠点对点连接实现地,每一条线路都分配了固定宽度地带宽,当该线路处于空闲状态地时候,这个带宽就闲置不用,而不会提供给网络运营者用于其他业务.而RPR采用统计复用机制,在用户对带宽利用率很低地时候却可以对它进行重新利用,提高了网络利用率.在MSTP发展地初期,因为没有非常完善、严格界定地封装协议,有三种可以使用PPP/LAPS/GFP.不同地厂家采取不同地协议,这样就产生了严重地问题——全网互联互通非常困难.现在这个问题终于得到了解决,第三代地MSTP全部采用GFP<GenericFramingProcedure）通用成帧封装协议<是一种将高层用户信息流适配到传送网络地通用机制）,这样所有生产厂家就都遵从在ITU－TG.7041 GFP通用成帧格式封装定义地严格要求之下,互联互通也就迎刃而解了.任何地运营商都无法忽视地还有网络地QoS<服务质量）.在ITU-T建议 E.800中把QoS定义为“决定用户满意程度地服务性能地综合效果”.在此我们可略见QoS对于用户地重要程度.对于QoS,新一代地MSTP吸收了IP数据网中地信号等级划分,并且因为RPR本身并不排斥二层交换功能,所以二层交换地对于端口和信号地QoS支持能够得到充分地利用.二层交换它通过识别信号中地IEEE802.1p帧结构,来判定信号地优先级,然后实现对信号地优先等级划分,需要补充地是除此之外还有基于端口地QoS.另外二层交换还有实现对VLAN标志地识别地功能.所以RPR可以借二级交换实现所具有地这些重要功能.RPR技术可实现VLAN地址扩展和重用,突破传统以太网二层交换地4096个地址地限制.它通过实现双VLAN标签地强大功能,以区分运营商和用户自定义地VLAN标签.而VLAN是以太网用来建立用户隔离地最有效手段.MSTP地前景是美好地,它最终会结合ASON<自动交换光网络）地标准,利用自动选路和指配功能增强自身地灵活性和传输能力.MSTP为城域网带来什么在过去地几年中,为了适应快速增长地宽带业务需求,人们投入大量地精力改造了用户侧地接入网,目前地各种宽带接入技术如xDSL接入、以太网接入、HFC接入、LMDS接入等,都能够比较好地疏通接入网地瓶颈,具备提供各种宽带数据、视频、音频业务地能力.另一方面,因为DWDM技术地广泛应用,长途干线网地容量正向着T比特级进军,核心路由器地处理能力也达到了T比特级,干线网地巨大传输容量已经成为网络发展地坚实基础.但是,在接入网和干线网高速发展地同时,传统地本地网地容量和接口能力都难以满足业务疏导、汇聚地要求,于是出现了所谓地“城域裂缝”.MSTP地使命人们提出了多种方案来解决上述地“城域裂缝”问题,总地称之为MSPP<多业务提供平台,Multi－Service Provisioning Platform）.在目前来说,MSPP主要包含三个流派：WDM流派、SONET/SDH流派、纯数据流派.不论是哪一类地MSPP技术,总地来说都具有多种业务承载能力集于一身地特点,而且容量普遍比较大,还有就是可解决网络地可靠性问题.人们没有放弃目前地主流传输技术SDH,并对其作了各种改动,以期能够适应多业务地承载环境.改动SDH地方向有两个：一个是简化,另一个是增强.简化地SDH在这里姑且称之为SDHlite.SDHlite简化主要体现在两个方面：首先是简化SDH地开销处理,其次是修改APS 协议,使单个地SDHlite环能够容纳更多地节点,而不是目前地16个.在国内,主要地SDH改进形式是增强其功能,主要是增加宽带业务地承载和处理能力,我国地行业标准称之为MSTP<基于SDH地多业务传送平台）.切实可行地建设方案那么到底选择哪一种MSPP技术作为城域网地传送平台呢？在对比各种MSPP技术之前,先对比较地标准进行大致解释.毫无疑问,多业务承载能力是比较各种MSPP技术地首要条件,其次是网络可靠性、网络容量、成本、技术成熟程度.无论现阶段在城域网中引入WDM是否在经济上可以承受,从总体趋势来看,WDM进入城域网领域是个方向.WDM作为基础传送平台,和其它两类地技术存在互补性.对于纯粹基于以太网方式组建城域网地,因为网络地保护机制所限,适用于必须严格控制成本地场合.需要注意地是,目前地电信网地主要收益来源于话音,因此组建城域网必须考虑传送平台对话音业务地支持能力.从这个角度来看,毫无疑问,基于SDH地方案是最合适地.其中,简化型地SDH缺乏标准,难以使国内地用户建立信心,由简化所带来地成本降低很可能会因为难以规模生产而抵消,而且很多改进用途有限,在国内地应用前景并不乐观.总体上来说,目前比较切合实际地技术是MSTP.MSTP是对SDH地增强,而且主要在多业务处理能力上下工夫.MSTP地关键就是在传统地SDH上增加了ATM和以太网地承载能力,其余部分地功能模型没有任何改变.MSTP设备不但可以直接提供各种速率地以太网口,而且支持以太网业务在网络中地带宽可配置,这是通过VC级联地方式实现地.也就是说,我们可以突破传统地限制,用若干个VC地带宽在逻辑上捆绑成为一个更大地容器,灵活地承载不同带宽地业务.MSTP上提供地10Mbps/100Mbps/1000Mbps系列接口,解决了以太网承载地瓶颈问题,给网络建设带来了充分地选择空间.现实地市场空间2001年,中国电信地固定电话增长率约5.5％,而电路出租和数据业务地增长率则高达60％.从发展地眼光来看,固定网地数据业务和电路出租业务仍有巨大地增长潜力.据美国Yahoo消息,2001年全球5000家大企业有90％地企业取消了所有不会直接增加利润地支出,但这些企业同时却投入了更大地资金用于构建企业IT网络,大幅度调整、改进、更新或创建企业网络基础架构.上述情况表明,城域网地运营和收益不仅仅来自于业务层面地提供和保障,基础传送网络也将成为基础运营商地重要收益来源.现阶段大量用户地需求还是固定带宽专线,主要是2M、10M/100M、34M、155M.对于这些专线业务,大致可以划分为固定带宽业务和可变带宽业务.固定带宽业务如2M、34M,可变带宽业务如10M/100M、ATM155M业务.对于固定带宽业务,MSTP设备从SDH那里继承了优秀地承载、调度能力；对于可变带宽业务,既可以直接在MSTP设备上提供端到端透明传输通道,充分保证服务质量,也可以充分利用MSTP地二层交换和统计复用功能共享带宽、节约成本,同时使用其中地VLAN划分功能隔离数据,用不同地业务质量等级<CoS）来保障重点用户地服务质量.在城域汇聚层,实现企业网络边缘节点到中心节点地业务汇聚具有节点多、端口种类多、用户连接分散和较多端口数量等特点.采用MSTP组网,可以实现IP路由设备10M/100M/1000M、POS和2M/FR业务地汇聚或直接接入,支持业务汇聚调度,综合承载,具有良好地生存性.根据不同地网络容量需求,可以选择不同速率等级地MSTP设备.技术可以革命,但网络只能演进.从严格意义上来说,MSTP并非技术革新而是对已有成熟技术地组合应用和优化.这正是MSTP地生命力根源.从技术层面上来看,SDH技术、以太网地二层交换技术、ATM技术都已经十分成熟了,有着广泛地市场基础.从业务层面上来看,话音业务、TDM专线业务是当前阶段运营商地主体收入来源,而数据业务将是未来网络地主导.这样看来,抛开现实去豪赌未来地技术选择倾向是不现实地.MSTP正好满足了“立足现状、放眼未来”地战略,在当前地各种城域传送网技术中是比较好地选择.。
数字基带传输系统方案
同步性能测试可以采用实验室测试和现场测试相结合的方 式。实验室测试可以通过搭建模拟传输系统，模拟实际传 输环境进行同步性能测试；现场测试则可以在实际传输系 统中进行同步性能测试，以验证同步器的实际性能。
改进型同步技术应用
改进型同步技术
针对传统同步技术存在的不足，可以采用一些改进型同 步技术，如自适应同步技术、智能同步技术等。自适应 同步技术可以根据传输情况自动调整同步参数，提高同 步精度和稳定性；智能同步技术则可以通过引入人工智 能等算法，实现更加智能化的同步处理。
数字基带传输系统方案
汇报人： 2024-01-31
目 录
• 系统概述与目标 • 传输媒介与信道特性 • 调制解调技术与实现方案 • 编码解码技术与实现方案 • 同步技术与实现方案 • 总体架构设计与实施方案
01
系统概述与目标
数字基带传输系统简介
数字基带传输系统定义
基于数字信号在基带（即未经调制的 原始信号频带）上进行传输的通信系 统。
常用编码方法
包括线性分组码、卷积码、循环码等，具有不同的特点和适用场景。
解码器设计思路与实现方法
设计思路
根据编码方法和信道特性，设计相应的 解码算法和结构，实现信号的还原和纠 错。
VS
实现方法
包括硬判决解码和软判决解码等，可根据 实际需求选择合适的解码方式。
误码率性能评估指标及测试方法
评估指标
包括误码率、误帧率等，用于衡量编码解码 系统的传输性能。
05
同步技术与实现方案
同步原理及同步信号类型选择
同步原理
在数字基带传输系统中，同步是指发送端和 接收端的时钟频率和相位保持一致，以确保 数据的正确传输。同步原理主要基于时钟恢 复和相位调整技术。
广播电视SDH数字微波传输系统及其故障与处理建议
广播电视SDH数字微波传输系统及其故障与处理建议广播电视SDH数字微波传输系统是指采用SDH（同步数字层次）技术进行微波传输的一种系统。
它广泛应用于广播电视领域，能够有效地传输音视频信号，保证节目的高清晰度和流畅播放。
随着系统的长时间运行，难免会出现一些故障问题，给节目的正常播放带来影响。
本文将重点讨论SDH数字微波传输系统可能出现的故障以及针对这些故障的处理建议。
一、SDH数字微波传输系统可能出现的故障1. 微波信号干扰微波信号受到外部干扰是SDH数字微波传输系统经常遇到的问题。
这种干扰可能来自雷电、电磁辐射、建筑物遮挡等因素，导致系统传输质量下降，频繁出现画面模糊、卡顿等现象。
2. 天线故障SDH数字微波传输系统中的天线故障也是常见问题，可能是由于天线老化、损坏或安装不当引起的。
天线故障会导致信号强度不足，甚至无法传输信号，影响节目的正常接收。
3. 设备故障数字微波传输系统中的相关设备，如天线、光纤收发器、解调器等，由于长时间使用或者制造质量问题，可能会出现各种故障，如信号丢失、设备无法开机、信号接收不稳定等问题。
4. 数据传输错误在数字微波传输系统中，数据传输错误也是一个可能出现的故障，可能引起信号的丢失、错位、错码等问题，导致节目播放出现异常。
1. 规范安装与维护对于SDH数字微波传输系统的设备安装与维护，需要严格按照厂家的操作手册和标准进行，合理选择设备安装位置，保证设备通风良好，防止外部环境对设备造成影响，定期进行设备检查与维护。
2. 定期检测与预防定期进行系统信号强度测试、故障诊断，及时发现问题并进行处理，可以减少故障发生的可能性。
并在可能发生信号干扰的环境中，提前做好防范措施，保证信号传输的稳定性和可靠性。
3. 故障排查与维修一旦SDH数字微波传输系统出现故障，需要尽快排查故障原因，并进行维修。
对于天线、光纤设备等，可以委托专业的技术人员进行检修，保证设备正常运行。
4. 备用设备准备在SDH数字微波传输系统中，备用设备的准备对于快速恢复故障问题起到重要作用。
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APD - 灵敏度高 - 成本相对较高 - 所需偏压高 (40到几百伏) - 需要温控
光源的选择
1. LD的输出谱宽比LED窄 - 800 nm ~ 900 nm： LED+光纤BL~150 (Mb/s)· km LD+光纤BL ≥2500 (Mb/s)· km - ~ 1300 nm： LED+光纤BL~1500 (Mb/s)· km LD+光纤BL≥25 (Gb/s)· km - ~ 1550 nm： LD+光纤BL~500 (Gb/s)· km 2. LD发光强度高，输出光束窄，LD耦合进光纤链路的功率 比LED高出10 dB到15 dB，故具有更长的无中继传输距离
器件/损耗参数(dB) 激光器输出 APD在2.5Gb/s时的灵敏度 允许损耗[3-(-32)] 光源连接器损耗 跳线+连接器损耗 光缆损耗(60 km) 跳线+连接器损耗 接收机连接器损耗 输出/灵敏度/损耗 3 dBm -32 dBm 1 dB 3+1 dB 18 dB 3+1 dB 1 dB 功率富余度
Pt Ps Pr 29dB 2(1dB) f L 6 dB
如果f = 3.5dB/km，则传输距离为6km
பைடு நூலகம்
链路损耗预算图示法
②
①
例：链路损耗预算列表法
假定一个1550 nm的半导体激光器，其发送到尾纤的光功率为 3 dBm，一个InGaAs APD在2.5 Gb/s时灵敏度为-32dBm；一条 60 km长的光缆，衰减为0.3 dBm/km。由于设备安装需要，在 传输光缆的末端与SONET设备架之间的每个端口都需要一条 短跳线，假定每条跳线有3 dB的损耗。另外，假设每个光纤 连接点上有1 dB的连接损耗。
第一窗口传输距离 (多模光纤)
800 nm的LED光源/Si pin光检测器组合 850 nm半导体激光器光源/Si APD检测器组合
单模光纤链路的传输距离(1550nm)
作业
8.3 8.4
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
g (t ) [1 exp(2Brx t )]ut
Brx为接收机3dB带宽，u(t)为阶 跃函数。接收机上升时间为：
350 t rx Brx
光纤展宽时间
1. 由群速率色散导致的展宽时间：
tGVD D L
D：平均色散系数；L：光纤长度；：光源半功率谱宽 2. 模式色散引起的展宽 (多模光纤)
t sys 2 ti i 1
N 1/ 2
一般来说，一条数字链路的总展宽时间至多不能超过NRZ比 特周期的70%，或不超过RZ比特周期的35%。
发射机和接收机展宽时间
ttx主要取决于光源及其驱动电路，而trx由光检测器响应时间 和接收机电路的3 dB带宽来决定。接收机电路可以由一个具 有阶跃响应的一阶低通滤波器来模拟：
tmod 440Lq B0
B0表示1公里光缆的带宽 (MHz)，q一般在0.5~1之间取值
系统总展宽时间
t sys t t
2 tx
2 mod
t
2 GVD 2
t
2 1/ 2 rx 2 1/ 2
440Lq 350 2 2 2 2 ttx B D L B 0 rx
第八章 数字传输系统
本章讨论的主要问题
功率预算和带宽分析 线路编码技术
噪声来源
8.1 点到点链路
设计要求： 1. 预期 (或可能) 的传输距离 2. 数据速率或信道带宽 3. 误码率 (BER) 4. 使用寿命 系统性能分析：链路功率预算和信号展宽分析
链路功率预算：系统考虑
1. 确定波长： - 传输距离较短，选择800 nm到900 nm之间的波长 - 传输距离较远，选择1300 nm或1550 nm附近的波长
lc连接损耗 L光纤长度 f光纤衰减系数
Pout (dB) 可以用于计算每个组成单元的损耗 Pin
例
某系统数据速率为20Mb/s，要求的误码率为10-9。其接收机为 工作在850nm的Si pin光电二极管，灵敏度为-42dBm。系统光 源为GaAlAs LED，它能把-13dBm的平均光功率耦合进纤芯直 径为50 微米的尾纤。于是系统允许有 29dB的链路损耗。设每 个连接点的连接损耗为 1dB，且系统设计富裕度为 6dB，那么 对于衰减f，其传输距离可以由上式得到
3. LD价格昂贵，而且需要温控
光纤的选择
单模光纤不存在模间色散的问题被用于长途传输 多模光纤则用于短途传输 附加损耗：成缆损耗、连接损耗、弯曲损耗
点到点链路功率损耗模型
P (6 dB) t P s P r 2lc f L redundance
Pt链路功率损耗 Ps光源入纤功率 Pr接收机灵敏度 注： 损耗 10log
35 34 30 12 8 7
展宽时间(rising-time)
系统展宽时间的定义及其影响因素
限制系统速率的四个主要因素为： 1. 发射机展宽时间ttx； 2. 光纤群速率色散 (GVD) 展宽时间tGVD； 3. 光纤模式色散展宽时间tmod； 4. 接收机展宽时间trx 定义：链路总的展宽时间tsys等于每种因素引起的脉冲展宽时 间ti的平方和的平方根：
2. 联合考虑光纤链路的三个模块 (接收设备、发送设备和光纤) - 模块选择顺序为：检测器 光源 光纤链路 - 根据检测器的灵敏度和光源的发射功率决定链路中是否需 要放大器
光检测器的选择
综合考虑光检测器的性能 (如灵敏度) 、复杂度和成本
pin - 结构简单、成本低 - 所需偏压低 (< 5伏特) - 无需温控