光纤通信第6章课后习题答案

1、习题六.光接收机中有哪些噪声答：热噪声、散粒噪声和自发辐射噪声。.RZ码和NRZB有什么特点答：NRZ（非归零码）：编码1对应有光脉冲，且持续时间为整个比特周期，0对应无光脉冲。RZ（归零码）：编码1对应有光脉冲，且持续时间为整个比特周期的一半，0对应无光脉冲。NR加的优点是占据频宽窄，只是RZ码的一半；缺点是当出现长连“1”或“0”时，光脉冲没有交替变换，接收时对比特时钟的提取是不利的。RZ码解决了长连“1”的问题，但长连“0”的问题没解决。.通信中常用的线路码型有哪些答：扰码、mBn削、插入码和多电平码。.光源的外调制都有哪些类型内调制和外调制各有什么优缺点答：光源的外调制类型有：电折射调

2、制、电吸收MQW!制、M-Z型调制。内调制器简单且廉价，这种调制会引起输出光载波的频率喟啾；外调制器可以有更高的速率工作，并且有较小的信号畸变。.假定接收机工作于1550nm,带宽为3GHz前置放大器噪声系数为4dB,接收机负载为R100,温度T300K,量子效率1,R1.55/1.241.25A/W,Gm1,设计BER10;即7,试计算接收机的灵敏度。解：接收机工作于1550nm，则电离系数比为kA0.7,Gm1,则散粒噪声系数为-11Fa（Gm）kAGm（1kA）（2）0.87Gm热噪声电流方差为c4kT,；-B-FnBe（带数据自己计算）RL接收机灵敏度为PreBeFAGm上（带数据自己

3、计算）RGm.在考虑热噪声和散粒噪声的情况下，设APD的FA（Gm）G；,x（0,1）,推导APD的Gm的最佳值Gopt,此时APD接收机的SNR最大。解：光接收机输出端的信噪比定义为：SNR光电流信号功率/（光检测器噪声功率+放大器噪声功率）光检测器的噪声功率表示为2_2_散粒4eGmFA(Gm)R%Be其中Fa（GJ是APD的散粒噪声系数，下标A表示APD的意思，Gm是APD的倍增因子（系数），R是相应度,R是灵敏度，Be是接收机电带宽。假设放大器的输入阻抗远大于负载电阻Rl,所以放大器电路的热噪声远小于R的热噪声，那么光检测器负载电阻的均方热噪声电流为2REFnBe其中Fn是放大器的噪声

4、因子（系数）,kB是波尔兹曼常数，-是温度。放大器输入端的信号功率为（ip）Gm,其中（ip）是信号功率，ip是用PIN检测到的信号电流。或把输入放大器的信号功率表示为（GmRFR）2,其中FR是输入到PIN的功率。得到放大器输入端的信噪比为SNR(GmRR)224eG；FA(Gm) RFRBe4kBTFnBe设APD的FA（Gm）G；，代入上式得到SNR(GmRR)24e&G；RRBe4kBT F BFn Be要使APD接收机的 的最佳值为RlSNRt大，可以求出一个最佳的 Gm值。通过彳t噪比对 Gm求导，并使导数为零，解出 GGopt2kBTFnxeRPRrl.证明：对于OOKt接检测接收机，其误码率公式为BERQ_I01证明：“0”码被误判为“1”码和“1”码被误判为“0”码的几率一样，不妨就以“1”码被误判为“0”码为例来计算误码率。“1”码被误判为“0”码的概率为BERP01QI1Ith当“0”码被误判为Ith“1”码和“1”码被误判为“0”码的几率一样时，阈值电流为0I11I0代入上式得到BER10.推导具有光放大器的光接收机的误码率BERQtGP2,.（G1）RBe证明：当车入为“1”码时，有光输入，光检测器输出的光生电流（均值电流）与入射光功率成正比I1RGP在接收机中，信号与噪声的差动噪声电流方差（“1”