光纤通信01

Posted 2021-01-09 chaoyuanjam

 

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总结自我，教会别人。

写在前面

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这学期学的光纤通信技术，感觉很难，因此准备在这里更新自己的光纤通信学习进度，主要是为了让自己能够对光纤通信的知识理解的更加深刻。欢迎大家参与讨论和对文章内容不对的地方积极指正。

 

学习开始——看几篇好的文章吧

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01：光纤通信简史

02：什么事儿都离不开度娘

通过这两篇文章的阅读，我对光纤通信的发展史和所用到的一些技术有了一个大致的了解，可能往细的方面说我还有很多不懂，不过总体方向和专有名词还是掌握了。

看了文章后简单思考一下吧！

• 从信息发送和接受的角度来看：
  • 光信号发射怎么解决？如何调制？
  • 光信号通过什么传输？如何降低损耗和减少色散？
  • 光信号接收怎么解决？如何解调？
• 光信号传输相比较于微波信号传输的优点：
  • 高带宽（公路宽呗：10000倍于微波传输系统）其它未罗列，个人认为这是最重要的因素，也是促进光通信高速发展的原因。

03：给个经常更新最新光纤技术的网站吧，感觉挺棒的（自我感觉要啥有啥）：光纤通信。https://www.diangon.com/zhishi/gq/

 

接下来，学习正式开始——第一章绪论

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简史已经学完，接下来我们从两个公式出发：

01：

02：

　　认识这两个公式么？他们都在说明一个东西，数据信道容量有什么决定？？？公式详解见这儿：理解奈奎斯特定理和香农定理&数据信道容量－（奈奎斯公式/香农公式）（注意香农定理的三结论和一证明）

　　理解了这两个公式的基本原理后，相信你对信息在信道上的传输限制也有了一定的认识。接下来，我们聊聊现实。

　　可以看看这篇文章！通信发展史

　　近代最早出现的通信方式——模拟电通信技术，根据香农定理——>电信号传输方式的带宽受限于载电信号载波频率。而电话网络却在高速发展，怎么办？

　　微波系统产生，大大提升——>了系统容量BL=100（Mbps)·km。但是什么都有上限啊，信息，数据量的增大，微波系统也不行了，怎么办？？？（载波频率：几GHz)

　　终于扯到正题啦！光纤通信：（载波频率：100THz）（具有极大的带宽潜力）

• • 有人在思考？微波可以作为载波，那么，光波也是波啊，可以作为载波么？
  • 光实现通信最基本的三个点：这几个问题是我们后面学习的主要内容。
    • 调制信号如何转化成为光信号【发射机问题】
    • 光信号如何高效传输【介质思考】【信道思考】
    • 如何从光信号中提取出有用信号【接收机问题】

　 然后就不断发展啦：

 

几个基本的概念

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模拟信号转化为数字信号？

1. • 为什么使用数模转换？戳这儿
   • 怎么进行数模转换？戳这儿
   • T_B：比特时间——>每一个码元的持续时间
     
   • 比特率：B=1/T_B——>每秒传输的比特数,数字量化后的比特率
   • 模拟信号带宽 Δf 和采样频率 f_s 采样定律即可恢复
   • 采样——>量化——>编码
   • 量化噪声信噪比：SNR=20*log₁₀(A_max/A_n)
   • 量化深度：（划分数目）M；量化二进制位数：m；
   • B=m f_s(采样频率的m倍，比特率最小单位）——>B>(Δf)(SNR)/3
2. 调制方式：（数字信号怎么加到载波上？）

• • RZ(归零码）【持续时间短，带宽更小，在一定程度上对抗了脉冲展宽】&NRZ（非归零码）
  • 光载波：E=eAcos(w₀+θ)
  • 模拟调制：AM、FM、PM
  • 数字通信：ASK（最简单的一种叫OOK）、FSK、PSK
  • 大多数通信系统采用：OOK+PCM

         3.  信道复用：（怎样尽可能多的传信号？）

• • TDM（只能用在数字信号）、FDM、
  • （光波中的FDM）WDM——>DWDM【将光载波频率间的间隔减小，频谱中理解复用】
  • （统一化后的TDM标准）——>SDH【时域中划分时间间隔，减少相邻码的延迟时间】

         4.  信道容量：

　　　　　　https://blog.csdn.net/supreme42/article/details/7734763

 

写在最后

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• 个人认为证明你学会一个东西就是你能把这个东西写出来，能够给别人讲清楚你所理解的东西；
• 如果文中有不正确或者你不理解的东西，欢迎后台留言。

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