利用直调光发射机实现IPQAM信号窄带光插入的应用实践
光纤通信课程设计---直接光强激光调制的数字光发射机设计[11页].doc
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光纤通信课程设计---直接光强激光调制的数字光发射机设计[11页].doc皮匠网—开放、共享、免费的咨询方案报告文库咨询人士学习成长与交流平台课程设计光纤课程设计报告班级：通信08-4班姓名：学号：08060304指导教师：成绩：电子与信息工程学院通信工程系i直接光强激光调制的数字光发射机设计1.光发射机1.1光发射机概念光发射机的功能是把输入的电信号转换成光信号，并用耦合技术吧把信号的最大限度的注入光线路。
1.2数字光发射机的功能电端机输出的数字基带电信号转换为光信号；用耦合技术注入光纤线路；用数字电信号对光源进行调制：调制分为直接调制和外调制两种方式。
1.3. 光发送机的基本组数字光发送机的基本组成包括均衡放大、码型变换、复用、扰码、时钟提取、光源、光源的调制电路、光源的控制电路（ATC和APC）及光源的监测和保护电路等。
11.3.1均衡放大补偿由电缆传输所产生的衰减和畸变。
1.3.2码型变换将HDB3码或CMI码变化为NRZ码。
1.3.3复用用一个大传输信道同时传送多个低速信号的过程。
1.3.4扰码使信号达到“0”、“1”等概率出现，利于时钟提取。
1.3.5时钟提取提取PCM中的时钟信号，供给其它电路使用。
1.3.6调制（驱动）电路完成电/光变换任务。
1.3.7光源产生作为光载波的光信号。
1.3.8温度控制和功率控制稳定工作温度和输出的平均光功率。
1.3.9其他保护、监测电路如光源过流保护电路、无光告警电路、LD偏流（寿命）告警等。
2 光调制原理2.1.光调制作用把随发送数据变化的电信号加到光上去，使光随数据的变化而以一定规律变化，这一过程就叫做光的调制。
调制后的光束就是光信号。
2.2 光调制方式分类2.2.1 按照光源与调制信号的关系分类根据光源与调制信号的关系，可以将光源的调制方式分为直接（或内部）调制方式和间接(或外部)调制方式。
2.2.2直接调制基本概念及调制原理直接调制就是将调制信号（电信号）直接施加在光源上，使其输出的光载波信号的强度随调制信号的变化而变化，又称为内调制。
1550nm直调光发射机及在插播系统中的应用
1550nm直调技术的发展 Photonics Technology
1550nm外调制技术
正是由于1310nm的上述问题，人们开始使用1550nm的波长， EDFA与DWDM技术使得1550nm波长在光通信网发挥了巨大 的作用。 直接调制的啁啾效应和1550nm较大的色散使得人们优先开 发了1550nm的外调制技术。外调制具有极小的啁啾。 干涉型的外调制技术要求光具有极小的线宽，较小的线宽又 会发生较大的SBS效应，此时又出现了SBS抑制技术。 SBS抑制技术和预失真技术使得1550nm的外调制光发射机 技术相当复杂，目前只有国外的几个品牌获得了很好的应用。
直接调制的啁啾(Chirp)效应
激光器的注入电流的变化会引起激光腔温度的变化，温度对 腔长的影响将产生对光的相位调制，即强度调制的同时必然 伴随着相位调制，即啁啾效应，使得激光器的频谱展宽到几 个GHz的量级。啁啾效应主要有两点影响： 1. 正面的效应：频谱的展宽降低了光在光纤中传输的非线性效 应，如SBS效应，提高了发射机的SBS阈值功率，避免了 SBS效应的困扰
CH=60*10^(-12/10) 约为4个频道。
数字信号 对于数字信号，由于它可承受更低的载噪比，所以通常数字 信号的调制电平通常可比模拟信号的电平低10dB，这种情况 下，插播的频道数可以增加到40个QAM频道。
Overlay系统的调试 Photonics Technology
EDFA的原理
工作模式（APC): 输出功率恒定
监测
反馈控制电路
输出监测
Overlay系统的调试
光放大原理：铒纤中的能量转换
Photonics Technology
1550nm光子
Overlay系统的调试 Photonics Technology
光学通信系统中的调制解调技术分析
光学通信系统中的调制解调技术分析光通信是一种基于光信号传输的通信方式，具有高带宽、低损耗、抗干扰等优点，是现代通信领域中最重要的技术之一。
调制解调技术是光通信中的关键技术之一，负责将信息信号转换为适合光纤传输的光信号，并从接收端将光信号重新转换为信息信号。
本文将对光学通信系统中的调制解调技术进行详细分析。
一、调制技术调制技术用于将信息信号转换为光信号，主要有直接调制（IM）、外调制（EM）和间接调制三种。
1. 直接调制（IM）直接调制是将信息信号直接加载到光信号中，通常使用的是半导体激光器作为光源。
在直接调制中，信息信号通过改变光源的直流偏置电流来改变激光器的输出强度。
直接调制技术简单、高效，适用于较低速率的光通信系统，但其调制深度受限制。
2. 外调制（EM）外调制是通过将信息信号和光源进行耦合，利用外部器件对光信号进行调制。
其中，最常用的外调制技术是电光调制（Electro-Optic Modulation）和等效相位调制（Electro-Absorption Modulation）。
电光调制基于光电效应，通过在光信号上加电压来改变介质的折射率，从而改变光信号的相位或振幅。
电光调制具有调制深度大、带宽宽、适用于高速率的优点。
等效相位调制是一种基于半导体谐振腔的调制技术，通过改变安装在半导体材料上的电场来改变谐振腔中的损耗，从而改变光信号的相位。
等效相位调制器具有带宽宽、能耗低等优势。
3. 间接调制间接调制是通过先将信息信号调制成电信号，再经过光电转换将电信号转换为光信号。
间接调制技术主要有电调制、激光调制和电光调制等。
电调制是指先将信息信号调制到电信号上，然后使用激光二极管作为发射光源，通过改变激光二极管的电流来改变光信号的强度。
电调制技术适用于短距离传输和低速率通信。
激光调制是指通过输入电信号来改变激光二极管的输出光束，从而实现光信号的调制。
激光调制技术具有高速率和高频响应的特点，适用于高速率通信系统。
光纤通信optisystem实验
光纤通信大作业1.选择一个你认为合适的方案供选方案：NRZ、RZ调制格式，直接调制或者外调制，APD管或者PIN管，low pass rectangular filter或者low pass gauss filter。
请选择你认为实际中可实现的通信性能最好的一组方案。
并给出相应的理由。
答：选择NRZ调制格式，直接调制，APD管，low pass gauss filter。
选择这个方案的理由是：为了使得整个系统得到最好的信噪比，并且保证系统误码率在可接受的范围内。
具体理由分析如下：选择NRZ调制格式，因为经NRZ调制的光信号具有紧凑的频谱特性，调制和调解结构简单，在10G和一部分40G系统中得到广泛应用，一直被作为中短距离光纤通信系统中的主要调制格式，通过色散管理和终端可调色散补偿技术，NRZ调制格式在终端传输距离普通光纤获得良好的光传输性能。
选择直接调制，因为直接强度调制是用信号直接调制激光器的驱动电流，使其输出功率随信号变化.这种方式设备相对简单，研究较早，现已成熟并商品化.外调制则常用于要求较高的通信系统。
选择APD管，因为由书上的P264页的图8.3可知，PIN管接收灵敏度适用于低数据速率光纤通信，当系统通信数据速率为10G时，PIN灵敏度管不适于应用，我们优选ADP管。
选择low pass gauss filter（低通高斯响应滤波器），因为low pass rectangular filter（低通矩形响应滤波器）是理想的低通滤波器的模型，在幅频特性曲线上呈现矩形。
在现实中，如此理想的特性是无法实现的，所有的设计只不过是力图逼近矩形滤波器的特性而已。
而low pass gauss filter（低通高斯响应滤波器）采用时域法测量有效带宽，具有直观、简便的优点，而采用时域法能够显著缩短有效带宽测量时间。
实验过程：本次实验中，由NRZ调制格式、直接调制、APD管和low pass gauss filter构成的光纤通信系统。
超宽带窄脉冲的设计与实现
参考文献 1. 朱慧, 苏锐. 超宽带技术概述[J]. 信息技 术2006年11期, 2006-05-23 2. Kim H., Joo Y., All-digital low-power CMOS pulse generator for UWB system[J]. IEE Electronics Letters Vol. 40, No 24, pp. 1534– 1535, November 2004 3. 黄堂森. 用于超宽带穿墙雷达的窄脉冲 产生技术[J]. 电子科技2007年2期, 2006-08 4. 张海平. 超宽带(U W B)窄脉冲发生器 的研究[D]. 西南交通大学硕士学位论文, 2007-05
图4 重复频率2MHz的脉冲串 图5 晶体管方法生成窄脉冲的原理图
万方数据
69 Electronic Design & Application World-Nikkei Elect窄脉冲
可以实现宽度的实时可控。此外使 用一些集成度较高的成熟芯片，增 强了电路的简易性，也增加了整个 系统的集成度。缺点是脉冲信号功 率有限，而且脉宽也受限于集成芯 片速度，不易做到很窄。
参考文献(4条)
1.张海平 超宽带(UWB)窜脉冲发生器的研究 2007
2.黄堂森 用于超宽带穿墙雷达的窄脉冲产生技术[期刊论文]-电子科技 2007(02)
3.Kim H;Joo Y All-digital low-power CMOS pulse generator for UWB system[外文期刊] 2004(24)
4.朱慧;苏锐 超宽带技术概迷[期刊论文]-信息技术 2006(11)
本文读者也读过(10条) 1. 田野.孙宏宁.祖大鹏.Tian Ye.Sun Hongning.Zu Dapeng 基于MultisimV7平台的组合逻辑电路中竞争冒险的分析[期刊论文]-哈尔 滨师范大学自然科学学报2005,21(4) 2. 吴兰臻.Wu Lanzhen 基于三值模型的竞争冒险检测[期刊论文]-仪器仪表用户2001,8(1) 3. 崔瑞雪.张增良.周涛.CUI Rui-xue.ZHANG Zeng-liang.ZHOU Tao 可编程逻辑器件的竞争-冒险现象[期刊论文]-华北航天工业学院 学报2005,15(2) 4. 韩芳.张亚 EDA技术在竞争-冒险现象教学中的应用[期刊论文]-福建电脑2008,24(12) 5. 王春侠 CPLD应用中计数器竞争-冒险现象的一种消除方法[期刊论文]-陕西工学院学报(自然科学版)2003,19(2) 6. 张洁.宋晓丹.ZHANG Jie.SONG Xiao-dan 计数电路中竞争冒险消除的一种方法[期刊论文]-上饶师范学院学报2005,25(3) 7. 宁敏东.熊中朝.杨犀.NING Min-dong.XIONG Zhong-chao.YANG Xi 竞争冒险实验电路的设计与测试[期刊论文]-洛阳师范学院学报 2006,25(5) 8. 沈济民 组合逻辑电路中的竞争冒险现象[期刊论文]-南京广播电视大学学报2003(4) 9. 尹红卫.侯周国 电平异步时序电路的本质险象[期刊论文]-娄底师专学报2003(2) 10. 冼志妙.李廷洪 电位异步时序电路的冒险现象[期刊论文]-河南职业技术师范学院学报2004,32(4)
{企业管理制度}IPQAM调制器操作说明书
图 1-3 出厂标识 其中，“S/N”表示出厂序列号，“10K511”为设备型号，“081015”为生产编号；
1.3 环境要求
1.3.1 运输环境
调制器必须被仔细和稳妥的搬运，避免损坏设备。本设备是数字电视传输系统中一个 不可或缺的重要组成部分，无论如何，都应该保证运输、维护、操作本设备的人员具有专 业技能并熟悉本设备操作，如有任何质疑，请联系数码视讯用户服务部。
图 1-1 全 IP 方式数字电视前端系统组网图 在图 1-1 中，IPQAM 接收 TS 流数据, 首先完成 UDP 包的解封装、滤空包, 根据事先 设定好的 UDP 端口号, 将节目映射到相应的 QAM 通道; 然后分析出各 TS 流中的视频 TS 包和音频 TS 包的 PID 值, 完成 PID 映射; 并将多个映射于同一输出通道的 SPTS 流复用 成 MPTS 多节目码流, 经 QAM 调制输出 RF 信号。 组网图中所用的 IPQAM 调制器即为 SUMAVISION 10K511。
座，并拧紧。
连接器的电气特性、材料特性、机械特性及外观图形见表 2-4 所示。
表 2-4 RF 输出接口连接器参数
电气特性
标准阻抗 频率范围
75Ω 0-2GHz
外观图形如下：
电压额定值
500 VRMS(海平面最大值)
电介质耐压
1500 VRMS （ 海 平 面 最 小
值）
电压驻波比
1.5（最大值）
材料特性 主体，金属配件 镀镍
多级菜单用“/”隔开，例如【主菜单/网络设置/本机 IP 地址】多级菜单表示
【主菜单】菜单下的【网络设置】子菜单下的【本机 IP 地址】菜单项。
论文-浅谈IPQAM在云媒体电视中的运用
浅谈IPQAM在云媒体电视中的运用李安明一、引言随着数字技术、双向技术、互联网技术的快速发展，为有线电视实现数字化、网络化与信息化目标的提供了重要的技术跨越。
IPQAM技术设备的运用为云媒体电视平台的建设提供了关键的技术手段，从根本上突破了广播电视网因网络带宽的限制，使得互动点播基础业务遭受的发展瓶颈，从而加快了三网融合的有序推进，和下一代广播电视的快速发展和建设。
二、IPQAM工作流程浅述边缘调制器（IPQAM），顾名思义就是调制器的边缘化。
作为互动电视业务下行通道的关键设备，IPQAM提供IP网络与CATV网络之间的边缘网关功能，它不但能够接收IP网络中传送的节目数据，还具有IP数据路由功能，能够将数据视频分开。
其具体工作流程为:用户通过STB发送点播信息，通过有线电视HFC网络上的上行通道，将相关信息发送至视频点播后台服务器，服务器在验证用户信息合法后，视频点播服务器响应点播请求，将单节目传输流（SPTS）封装成UDP 包，经IP视频流网络传输至IPQAM。
IPQAM通过GE光口接收视频服务器IP流节目数据包后，由设备总处理器对信号进行检测，每个IP地址和UDP端口号对应无误后，然后完成相应的解包过程，将信号恢复成TS流格式，再进行系统时钟的校验，完成PCR的重定位后，信号流进入设备缓冲器，经缓冲处理后进行PSI 表值的修正，再进行节目PID过滤和重映射、加扰、再重新复用到新的多业务传输流(MPTS)中、最后进行QAM调制及网络抖动处理，其形成的输出的射频信号RF直接在有线电视网上传送至STB。
如图1所示，是基于IPQAM的视频点播逻辑图。
图1 基于IPQAM的视频点播逻辑图三、建设初期IPQAM设备估算1．网络用户数的估算以如图2所示的扬州市广播电视网络结构为例，从前端机房发送的1550有线数字光信号传输至分前端机房，在分前端机房，利用直调光发射机将来自IPQAM的视频播光信号与有线数字电视光信号，通过直调光机内部光合波器进行耦合，产生的混合信号接入20DB的1550前置光放大器，经前置放大输出后接一分四的光分路器，一分四光分路器的四个输出分别接24DB的1550光放大器，每个24DB1550光放大器的输出分别接一分十六的光分路器，每个一分十六光分路器的输出再接一分十的光分路器，最终每个一分十的光分路器的输出作为一个光结点，按照每个光节点可带大约40个有线电视用户计算，理论上一个分前端大约覆盖4×16×10×40=25600个有线电视用户。
利用直调光发实现IPQAM互动信号插播的安装与调试
55在三网融合背景下&电信等其他运营商纷纷推出 具有互动功能的 ':,0等业务&对原只具备单向广播 式的有线电视网络传统电视业务形成了强大冲击&广 电只有结合自有网络高带宽的特点&开展高清和高清 互动业务来迎接来自各方的激烈竞争&才能立于不败 之地+#, ) 目前三门广电高清互动业务下行传输采用 ':`)Y 方式&考虑 到 业 务 刚 开 展& 同 时 在 线 的 用 户 不 多&并发率按 _"m计算&点播节目流按高清 \ Y*标清 #41 Y计算&县中心机房布置一台 ':`)Y&配置 3 块板 卡&可设置 !2 个频点&频段 _$! k62$ Y&X&能满足全 县用户数小于 _"" 用户点播) 但随着互动电视业务的
R&'"H P16#'H21T'H21Y#'61( !82',.,4"1,6#81'.,P'H"#$ 4"&,61'("()45]!N 4"&1#$$#1'("#"7-,:+HH'"H
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