通信系统中信号衰减对传输质量影响的研究-毕业论文

北京邮电大学世纪学院毕业设计(论文)题目通信系统中信号衰减对传输质量影响的研究学号学生姓名专业名称电子信息工程所在系（院）通信与信息工程系指导教师2015年6月1日北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文）姓名学号专业电子信息工程系（院）通信与信息工程设计（论文）题目通信系统中信号衰减对传输质量影响的研究题目分类□工程设计；□工程技术研究；■软件工程（如CAI课题等）；□专题研究；□艺术设计；□其他题目来源□自然科学基金与部、省、市级以上科研课题；□企、事业单位委托课题；□院级课题；■自拟课题□其他指导教师（指导教师组组长及成员姓名）职称工作单位备注北京邮电大学世纪学院北京邮电大学世纪学院毕业设计(论文)的内容和要求：[注意：选题尽量与实际应用需求相结合。要求写明本设计（论文）所涉及的分析方法或技术手段（如定性、定量分析的方法）；要求有学生独立的见解，设计内容要详细写明具体步骤和技术指标]。光纤通信就是利用光纤传输信号，以实现信息传递的一种通信方式。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。光纤由内芯和包层组成，内芯一般为几十微米或几微米，比一根头发丝还细；外面层称为包层，包层的作用就是保护光纤。实际上光纤通信系统使用的不是单根的光纤，而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。光纤传输系统主要由三部分组成：光源(光发送机)、传输介质、检测器(光接收机)。光源和检测器的工作由光端机完成，光端机的作用主要就是实现电—光、光—电的转换。光纤作为传输介质，是光纤传输系统中的重要因素。光纤传输具有频带宽、重量轻、抗干扰能力强、工作性能可靠、成本低的特点。但是光纤中存在色散、损耗和衰减，会严重影响信号的传输质量。信号在传输介质中传播时，将会有一部分能量转化成热能或者被传输介质吸收，从而造成信号强度不断减弱，这种现象称为衰减。衰减产生的原因主要有:可能由通过滤波器而产生的振幅或能量的降低或者是由于媒介的因素，信号在传输中将随时间和距离而减弱的现象。在光通信系统中，很多场合需要用到光信号的功率，以防止光接收机饱和或光放大器增益饱和等。光衰减器是用于对光功率进行衰减的器件，它主要用在光纤系统的指标测量、短距离通信系统的信号衰减以及系统试验等场合。测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身，从长距离通讯系统到LANS和MANS都使用。一个基于实际光纤通讯系统模型的系统级模拟器，OptiSystem具有强大的模拟环境和真实的器件和系统的分级定义。它的性能可以通过附加的用户器件库和完整的界面进行扩展，而成为一系列广泛使用的工具。全面的图形用户界面控制光子器件设计、器件模型和演示。参数的扫描和优化允许用户研究特定的器件技术参数对系统性能的影响。本论文要求学生详细阐述信号衰减的类型，计算和原理，光衰减器的原理和应用。熟练使用OptiSystem光通信系统设计软件并通过设计搭建单信道光纤传输系统，通过改变光衰减器的衰减值研究接收端信号的质量，并进一步改变系统速率、输入信号光的功率、线宽和相位等参数变化环境下，信号衰减对传输质量影响的研究。论文内容包括：1、阐述信号衰减的类型，计算和原理；2、阐述光衰减器的原理和应用；3、阐述光传输系统的特点、构成和现状；4、熟练使用OptiSystem光通信系统设计软件并搭建光传输系统平台；5、通过使用OptiSystem，仿真不同光衰减器的衰减值研究接收端信号的质量，并进一步改变系统速率、输入信号光的功率、线宽和相位等参数变化，信号衰减对传输质量影响；6、分析过程及结论。应完成的工作和提交材料要求（课题完成后应提交成果的种类、数量、质量等方面的要求）：1、开题报告：3000字左右；2、中期检查表；3、每周和老师见面，提交指导记录表；4、提交符合学校要求的正文字数不少于15000字的论文；5、尽量结合课题，翻译1500汉字以上的有关技术资料或专业文献；6、提交基于OptiSystem光通信系统设计软件的单信道光纤传输系统仿真图，并对比分析不同信号衰减对信号传输质量的影响。主要参考文献（参考文献不少于4篇，参考文献目录按GB/T7714—2005的要求填写）：[1]周炯槃.通信原理[M].北京邮电大学出版社.2008[2]苏翼凯,冷鹿峰.高速光纤传输系统[M].上海:上海交通大学出版社,2009[3]张云聪.全光纤热光型可变光衰减器[J].中国激光.2008[4]胡辽宁.高速光通信中若干关键技术的研究.[D].西安:西安电子科技大学.2004[5]缪长樱.光衰减器主要参数测量不确定度的评定.[J].中国科技核心期刊.2008毕业设计（论文）进度计划（从正式启动时间开始，以周为单位填写）：第七学期第14周任务书下达，开始毕业设计（论文）；第七学期第15-16周进行课题调研、查资料、撰写开题报告；第七学期第17周完成并提交开题报告，进行开题答辩；第八学期第1-2周基于OptiSystem搭建光纤传输系统平台，并讨论仿真不同光衰减器的衰减值研究接收端信号的质量，并进一步改变系统速率、输入信号光的功率、线宽和相位等参数变化，信号衰减对传输质量影响，并设计出论文整体框架；第八学期第3-4周完成论文中期检查报告，进行中期答辩；第八学期第5-9周进一步完善仿真，整理资料，撰写毕业论文；第八学期第10-11周上交电子版毕业设计（论文），对学生的毕业设计（论文）的内容、格式等进行审核，准备答辩。第八学期第12-13周提交毕业设计论文及相关资料，进行毕设答辩。指导教师签字：日期：年月日教学单位意见审核人签字：年月日备注1、由指导教师撰写，可根据长度加页，一式二份，系（院）留存一份，发给学生一份，任务完成后附在论文内；2、凡审核不通过的任务书，请重新申报北京邮电大学世纪学院毕业设计（论文）诚信声明本人声明所呈交的毕业设计（论文），题目《通信系统中信号衰减对传输质量影响的研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：毕业设计（论文）使用权的说明本人完全了解北京邮电大学世纪学院有关保管、使用论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存论文；③学校可允许论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容。本人签名：日期：指导教师签名：日期：I题目通信系统中信号衰减对传输质量影响的研究摘要随着现代通信的发展，光纤技术的发展异常的迅速，目前光纤通信已成为信息高速公路的传输平台。光纤的许多特性与线路工程设计密切相关，其中损耗是系统设计特别需要考虑的特性，而对光纤特性的测量可为设计光纤系统时提供所需要的数据，也可为光纤的铺设与修复提供帮助。因此，为了更好的利用光纤，我们有必要对光纤的衰减特性及其测量进行深入、全面的学习。本文借助OptiSystem软件设计搭建单信道光纤传输系统，对不同器件的参数和光衰减器的衰减值进行仿真，通过仿真结果对比不同的类型信号衰减，然后以最大Q因子为指标参数，利用固定变量的方法，系统研究了频率、功率、衰减系数、光纤长度、不同类型光纤、光纤连接器数目和单个光纤连接器的衰减值等参数的变化对单信道光纤通信系统信号衰减的影响。关键词光纤信号衰减OptiSystem最大Q因子IITitleTheresearchontheeffectofattenuationofsignalsforthetransmissionqualityincommunicationsystemAbstractWiththedevelopmentofmoderncommunication,therapiddevelopmentofopticalfibertechnologyofanomaly,atpresent,opticalfibercommunicationhasbecomethetransmissionplatformofinformationhighway.Manyengineeringdesigncharacteristicsandlinearecloselyrelatedtothelossofopticalfiber,whichischaracteristicofthesystemdesignofspecialconsiderations,Whilemeasuringthefibercharacteristicstodesignopticalfibersystemcanprovidetherequireddata,butalsoforthefiberlayingandrepairhelp.Therefore,inordertomakebetteruseofopticalfiber，itisnecessaryforustoconductin-depth,comprehensivestudyonthecharacteristicsandmeasurementofopticalfiberattenuation,.OptiSystemsoftwaredesignofsinglechannelopticalfibertransmissionsystemwiththeaidofthisarticle,thesimulationofdifferentdeviceparametersandthevalueofattenuationofopticalattenuator,bycomparingthesimulationresultsofdifferenttypesofsignalattenuationdifference.ThispapermainlyintroducestheQfactorisusedtotheparametersandwechosethemethodoffixedvariables.Studyontheinfluenceoffrequency,power,attenuationcoefficient,fiberlength,fiber,differenttypesofopticalfiberconnector,thenumberofsinglefiberopticconnectorattenuationvalueandotherparametersofthesignalattenuationsystem.KeywordsOpticalfiberSignalattenuationOptiSystemThemaximumQfactorIII目录1绪论............................................................11.1研究背景...................................................11.2研究意义...................................................21.3本论文的组织结构...........................................32光纤通信概述....................................................42.1光纤通信技术的发展和现状...................................42.2光纤通信系统和技术.........................................62.2.1光纤通信系统的组成...................................62.2.2光纤通信系统的分类...................................82.2.3