毕业论文：光纤数字发送及接收系统设计

通常的做法是将要传递的信息设法加载到种载体上，然后再将此调制的载体传送到目的地，将信息从载体中解调出来。

在通信系统中，发送信息端称为信源，接收端称为信宿，信源的信号经过调制后通过种介质发送到信宿端，在信宿端将接收到的信号解调以实现信号的回复，从而完成信号的传输。

而光纤通信是指利用光导纤维传输光波信号的种通信方式。

数字光纤通信系统由三大部分组成光发送机，光缆和光接收机。

光纤通信技术是种广泛应用的信号传输技术，所以对于该技术的研究也在不断发展。

随着通信技术的发展，所需要传输的信息量大量增多，需要传输的信号种类也在增加，信号的传输要求增多，传输距离也在变长，在高压脉冲大电流放电的环境下无失真的传输数据，首先，要对整个系统进行抗干扰研究，保证信号在没有干扰的情况下进入传输过程。

其次，在传输过程中，选取的介质要抗强电磁干扰，而光纤在抗电磁干扰方面显然要优于金属传输介质。

诸多军事科研项目实验和产品应用是在高压脉冲大电流脉冲情况下，环境比较恶劣，传统电缆等信号传输途径难以在此类环境中正常工作。

电缆通信和微波通信的载体是电波，光纤通信的载体是光波。

虽然光波和电波都是电磁波，但是频率差别很大。

光纤通信与传统的电缆比较具有的优点如下允许的频带很宽，传输容量很大。

损耗很小，中继距离很长且误码率很小。

重量轻体积小。

良好的抗电磁干扰性能。

光纤之间的串扰小，信号传输质量高。

光纤通信的发展及现状光纤通信是近年迅猛发展起来的高新技术，从开始就显示出无与伦比的优越性，引起人们的极大兴趣和关注并得到了迅速的发展。

自年代以来，三亚学院本科毕业论文光纤通信技术不仅在电信等领域得到了广泛的应用，且因其独特的频带极宽和通信容量大衰减小等优点，使得光纤通信技术至今已发展为举世瞩目的新兴产业，给通信技术乃至国民经济国防事业也人民生活带来了巨大的变革。

波分复用技术波分复用技术可以利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，根据每信道光波的频率或波长不同将光纤的低损耗窗口划分为若干个信道，把光波作为信号的载体，在发送端采用波分复用器合波器将不同的规定波长的信号光载波合并起来并入根光纤进行传输。

在接收端，再用个波分复用器分波器将这些不同波长承载不同信号的光载波分开的复用方式。

光纤接入技术光纤接入网是信息高速公路的最后公里。

实现信息传输的高速化，满足大众的需求，不仅要有宽带的主干传输网络，用户接入部分更是关键，光纤接入网是高速信息进入千家万户的关键技术。

超大容量超长距离传输技术对光纤通信而言，超高速度超大容量和超长距离传输直是人们追求的目标，而全光网络也是人们不懈追求的梦想。

波分复用技术极大的提高了光纤传输系统的传输容量，在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。

今年来波分复用系统发展迅猛，同时全光传输距离也在大幅扩展。

提高传输容量的另途径是采用光时复用技术。

光孤子通信光孤子是种特殊的超短光脉冲，由于它在光线的反常色散区，群速度色散和非线性效应相互平衡，因而经过光纤长距离传输后，光波和速度都保持不变。

光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信，在零误码率情况下信息可传递达万里之遥。

全光网络未来的高速通信网络将是全光网。

全光网是光纤通信技术发展的最高阶段，也是理想阶段。

传统的光网络实现了节点间的全光化，但在网络节点处仍采用电器件，限制了目前通信网干线总容量的进步提高，因此真正的全光网已成为个非常重要的课题。

三亚学院本科毕业论文课题研究的主要内容及总体结构课题研究的主要内容本课题研究的主要任务是设计模拟信号数字光纤传输和接收系统。

实现路模拟信号的数字传输。

采用时分复用方式对模数转换后的多路数字信号进行传输，同时考虑接收部分的同步问题，接收端对接收到的信号解时分复用。

系统主要采用专用的编解码芯片运用时分复用技术实现多路数据传输，依靠同步标志实现系统的同步功能。

本文将对光收发模块编译码原理及实现等进行研究实现。

课题研究的总体结构根据课题的研究内容，可画出整个系统的结构框图，如图。

模拟信号电信号与芯片数据输入输出端连接。

上的时钟信号都是由外部晶振与编码芯片相同提供，系统中译码芯片与光纤驱动模块之间的引线采用直流耦合连接方式，匹配电阻应尽量靠近终端模块。

光接收模块上有个引出信号，它为断缆信号，把它与译码芯片的端口相连，当接收器接收不到光信号时，会通过给译码器个信号，通过译码器的转换电路从个端输出个信号，端口与芯片的使能控制端相连，这个信号就会有效时芯片不工作或无输入输出，断缆指示灯亮。

断缆信号主要是从整个系统的安全性考虑的。

光电电光转换模块设计由光电子器件功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。

发射部分是输入定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器或发光二极管发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定。

接收部分是定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。

经前置放大器后输出相应码率的电信号。

包括光接收模块，光发送模块，光收发体模块，光转发模块等。

光收发体化模块主要功能是实现光电电光变换，包括光功率控制调制发送，信号探测转换以及限幅放大判决再生功能，此外还有防伪信息查询等功能，常见的有等。

光转发模块除了具有光电变换功能外，还集成了很多的信号处理功能，如功能控制性能量采集及监控等功能。

常见的光转发模块有以及等。

光收发体模块定义光收发体模块由光电子器件功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。

发射部分是输入定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器或发光二极管发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定。

接收部分是定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。

经前置放大器后输出相应码率的电信号，输出的信号般为电平。

同时在输入光功三亚学院本科毕业论文率小于定值后会输出个告警信号。

光纤连接器的分类和主要规格参数光纤连接器是在段光纤的两头都安装上连接头，主要作光配线使用。

按照光纤的类型分单模光纤连接器般为纤光纤内径，外径，多模光纤连接器种是纤其内径，外径另种是内径，外径按照光纤连接器的连接头形式分，等等，目前常用的有见图。

型最早由日本研制。

外部加强件采用金属套，紧固方式为螺丝扣。

测试设备选用该种接头较多。

型由日本公司开发的模塑插拔耦合式连接器。

其外壳采用模塑工艺，用铸模玻璃纤维塑料制成，呈矩形插针由精密陶瓷制成，耦合套筒为金属开缝套管结构。

紧固方式采用插拔销式，不需要旋转。

型朗讯公司设计的。

套管外径为，是通常采用的套管外径的半。

提高连接器的应用密度。

光模块主要参数光模块传输数率百兆千兆等等光模块发射光功率和接收灵敏度发射光功率指发射端的光强，接收灵敏度指可以探测到的光强度。

两者都以为单位，是影响传输距离的重要参数。

光模块可传输的距离主要受到损耗和色散两方面受限。

损耗限制可以根据公式损耗受限距离发射光功率接收灵敏度光纤衰减量来估算。

光纤衰减量和实际选用的光纤相关。

般目前的光纤可以做到波段，波段甚至更佳。

多模光纤在波段波段。

对于百兆千兆的光模块色散受限远大于损耗受限，可以不作考虑。

光收发模块主要电路设计光发送模块电路如图所示三亚学院本科毕业论文图光发送模块驱动电路驱动电路包括下列部分差分电流开关电路向输出调制电流偏置电流发生器向提供直流偏置电流自动功率控制电路在不同温度和老化的情况下，改变，保持不变故障告警保护电路调制电流偏置电流监控电路输入端整形电路触发器光接收电路如图所示图光接收电路三亚学院本科毕业论文总结与展望本课题完成的是模拟信号数字光纤传输系统的硬件电路设计。

根据系统的功能和相应的技术指标，完成了系统的整体结构设计详细阐述了系统的设计思想以及其中关键技术的研究并作出了整体电路和各模块电路的原理图。

在同步系统中，必须要实现同步才能进行正常的通信，而信号是以帧的格式进行传输的，所以实现帧同步是至关重要的。

在本系统中，帧同步是由译码芯片实现的。

通过本课题的设计，对编译码芯片以及转换芯片的原理和使用方法有了更深入的理解，并且在系统的设计中，本人的能力有了很大的提高。

三亚学院本科毕业论文参考文献刘爱雄光纤通信接口的设计与实现硕士学位论文西安西安电子科技大学，孙学康，张金菊光纤通信技术北京北京邮电大学出版社，刘增基，周洋溢，胡辽林等光纤通信西安西安电子科技大学出版社，王磊，裴丽光纤通信的发展状况和未来中国科技信息，王加莹长途超大容量光通信技术及发展光通信技术彭承柱，彭明宇下代网络及其新技术广播电视信息，何淑贞，王晓梅光通信技术的新飞跃网络电信黄柏恒全光网络探索中国有线电视，曹茂红，刘礼光纤通信技术的现状及发展趋势王宇磊基于的光接收机数据恢复电路的设计与实现成都电子科技大学，尹勇生，胡永华，高明伦过采样技术分析及应用应用科学学报王诚，吴继华设计高级篇北京人民邮电出版社，三亚学院本科毕业论文致谢论文的工作是在曹德明老师的精心指导和悉心关怀下完成的，在我的学业和论文的研究工作中无不倾注着曹老师辛勤的汗水和心血。

首先要向曹老师致以诚挚的谢意，在曹老师的悉心指导下，我不仅学到了扎实的专业知识，也学会了严谨治学的学习态度。

同时他的积极热情认真负责耐心细致实事求是的态度，给我留下了深刻的印象，使我受益非浅。

在此我谨向曹老师表示衷心的感谢和深深的敬意。

同时，我要感谢其他教育我帮助我老师，正是由于他们的传道授业解惑，让我学到了专业知识，并从他们身上学到了如何求知治学如何为人处事。

我也要感谢我的母校三亚学院，是她提供了良好的学习环境和生活环境，让我的大学生活丰富多姿，让我的人生有了次新的飞跃。

另外，衷心感谢我的同窗同学们，在我毕业论文写作中，与他们的探讨交流使我受益颇深同时，他们也给了我很多无私的帮助和支持，我再次深表谢意。

然后，衷心感谢我的家人。

家人的关怀给了我巨大的动力和信心。

是在他们的支持和关心下我才最终完成了这次毕业设计和这篇论文。

最后向在百忙之中评审本文的各位老师表示衷心的感谢，三亚学院本科毕业论文附录