Принцип построения волоконно-оптической линии (ВОЛП)

 

6. Расчет помехозащищенности системы  передачи

 

Правильность размещения промежуточных регенерационных пунктов проверяют расчетом защищенности полезного сигнала на входе фотоприемника ФПУ.

При вычислении отношения сигнал/шум следует учитывать все источники шума. Дробовый шум - возникает при детектировании светового потока, появившийся при этом фототок является суммой фототоков от отдельных электронно-дырочных пар, возникающих в случайные моменты времени. Такой шум называется дробовым или квантовым . Для фотодиода:

 

,(6.1)

 

где - заряд электрона;

- полоса частот, в пределах которой  изменяется квантовый шум;

- фототок.

Для ЛФД:

 

,(6.2)

 

где - коэффициент умножения ЛФД;

- коэффициент шума ЛФД, величина  которого .

 

Фоновый шум возникает при попадании на фотодиод светового потока от постороннего источника, создающего некоторый фоновый ток . По своей природе фоновый ток также является дробовым и определяется соотношением:

- для фотодиода,(6.3)

- для ЛФД. (6.4)

 

Темновой ток также создает дробовый шум, мощность которого пропорциональна току :

 

,(6.5)

 

где - постоянная Больцмана;

- температура в градусах Кельвина.

 

Таким образом, при преобразовании фотодиодом оптического сигнала в электрический возникает суммарный шум с мощностью:

 

. (6.6)

 

При проектировании обычно и принимают равными нулю, так как , , поэтому определяется из выражения:

 

. (6.7)

 

Действующее значение сигнала на выходе определиться по формуле:

 

, (6.8)

 

где - мощность принятого оптического сигнала;

- чувствительность приемника с  ЛФД.

 

. (6.9)

 

Упрощенное значение отношения сигнал/помеха имеет вид:

 

, (6.10)

 

где - коэффициент шума усилителя.

 

Защищенность сигнала на выходе ФПУ в многоканальных телекоммуникационных системах чаще определяется в дБ по формуле:

 

. (6.11)

 

Таким образом, пользуясь заданными значениями рассчитаем защищенность сигнала в нашей линии связи:

. Зададим исходные значения

;

;

;

нм;

Гц;

оК;

 

. Сделаем расчет защищенности

дБ

А

 

Исходя из вышеприведенного расчет, была найдена ожидаемая защищенность, но этого не достаточно. Что бы понять удовлетворяет ли это значение норме необходимо найти допустимое значение защищенности для максимально протяженного участка линии. Так как рассчитываемая система связи является магистральной, следовательно, вероятность допустимой ошибки определиться как:

 

.(6.12)

 

Зная вероятность ошибки можно найти допустимую защищенность.

 

,(6.13)

где

 

Сравнивая два вычисленных значения получаем, что на 0,9 дБ. Таким образом, видно, что условие качественной передачи выполняется, то есть длина регенерационного участка подобрана верно.

 

Заключение

 

В данной курсовой работе бол выполнен расчет параметров оптического волокна и, исходя из полученных значений, был подобран наиболее близкий аналог, который впоследствии планируется использовать как линию связи при организации связи между тремя условно-заданными пунктами. Исходя из проведенных расчетов на качественные показатели в данной линии связи, можно утверждать, что все необходимые нормы соблюдены, и линия должна успешно работать

 

Список использованной литературы

 

1.Горлов Н.Н. Оптические линии  связи и пассивные компоненты  ВОСП. СибГУТИ, 2003.

2.Оптические кабели Российского  производства, Справочник. Эко-Трендз. Москва 2003.

.Иоргачев Д.В., Бондарченко О.В. Волоконно-оптические кабели и  линии связи. Эко-Трендз, 2002.

.Бутусов М.М., Веоник С.М. Волоконно-оптические  системы передачи. М. Связь, 1992.

.Андрушенко Л.М., Гроднев И.И. Волоконно-оптические  линии связи. М. Радио и связь, 1984.

.Рекомендации по организации  цифровых трактов.