第9章光接收机本章主要内容1光接收的组成2光接收的前端3线性通道4光接收盘5动态范围和接收灵敏度1光接收的组成作用:把接收来的光信号转变为原来的电信号,它的性能的优劣直接影响整个光纤通信系统的性能。光纤通信系统有模拟和数字两大类,光接收机也相应的有两大类,即模拟接收机和数字接收机。光接收机框图数字光接收机主要有接收电路和判决电路组成接收电路由光电检测器和前置放大器、均衡器、主放大器、偏置电路和自动增益控制电路组成。判决电路有判决器、时钟恢复电路和译码组成。光接收机从接收光信号到恢复原来的电信号输出的工作过程……光电检测器:把外来光信号转换成电信号送入到前置放大器,这一级的噪声对整个电信号的放大影响甚大,设计时要严格选择方案。主放大器:提供足够增益,将信号放大到判决电路所需要的电平;同时放大器增益受到AGC电路的控制,使输出信号的幅度在一定范围内不受输入信号的影响。均衡器:保证均衡以后的波形有利于判决,尽量减小码间干扰。判决器和时钟恢复电路:对信号进行再生,并用译码器对信号译码,使信号恢复到和光端机输入的电信号一样。光接收机基本组成及分析2光接收机前端光接收机前端作用:将光纤线路末端耦合到光电检测器的光比特流转变为时变电流,然后进行预放大,以便后一级进一步处理。(1)光电检测器:PIN、APD,它们的性能直接影响整个光接收机的性能(2)前置放大器:光电检测器输出地光电流很微弱,需要多级放大,多级放大器的前级3线性通道光接收机的线性通道:有一个高增益的主放大器和一个均衡滤波器组成,此外还有峰值检测和自动增益控制(AGC)电路,用来控制放大增益。4光接收盘光接收盘,由数据恢复电路组成,即由判决电路和时钟恢复电路组成,如果需要与电端机接口,还需要解码、解扰和编码电路。判决电路和时钟恢复电路的任务:把线性通道输出地升余弦波形恢复成数字信号“0”,“1”。辅助电路(1)钳位电路(2)温度补偿电路(3)告警电路5误码率和接收灵敏度光接收机的误码率、灵敏度和动态范围是描述光接收机准确检测光信号能力的性能指标。(1)误码率定义:由于噪声的存在,发射的“0”码和“1”码的误判的概率。BER=错误接收的码元数/传输的码元总数光接收机的误码是如何产生的?若IID,采样值为“1”,若IID,采样值则为“0”;如果传输的信码为“1”,可是IID,则发生错误;如果传输的信码为“0”,可是IID,则同样发生错误,这两个错误都将引起误码。(2)光接收机的灵敏度:满足给定的误码率指标条件下而可靠工作所需要的最小平均光功率Pmin(mW)工程上,光接收机的灵敏度常用光功率相对值来表示,单位是分贝毫瓦(dBmW)Sn=10lg(Pmin/1mW)影响因素:各种噪声?(3)保证系统的误码率指标要求下,光接收机最低输入光功率Pmin和最大允许光功率Pmax的变化范围。宽的动态范围对系统结构来说更方便、灵活,使同一接收机可用于不同长度的中继距离。这个范围用D表示,且表示光接收机接收光强的能力D=10lg(Pmax/Pmin)与灵敏度的关系?一台质量好的接收机应有较宽的动态范围,一般应大于15dB。完成实验室测试实验