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ETDM光通信系统复用/解复用模块设计及FEC编码的研究

作　者: 赵延强
导　师: 张建勇
学　校: 北京交通大学
专　业: 光通信与移动通信
关键词: ETDM光通信系统 信号完整性 反射 衰减 串扰 地弹 FEC编码
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 62次
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内容摘要


本文首先介绍了实验室的40Gbps ETDM光通信实验系统,该系统采用FEC编码技术提高光通信的传输质量,使用复用/解复用模块与FEC编码器相连接,实现高速与低速电信号之间的转换。针对复用/解复用模块及40Gbps ETDM光通信实验系统的FEC编码性能,本文主要进行了如下两方面研究:1、对复用/解复用模块进行了信号完整性仿真与设计,确定了复用/解复用模块的布线前规则,以保证高速电信号的质量。以信号完整性理论为基础,采用Cadence公司的仿真软件SigXplorer,针对复用/解复用模块中的10Gbps信号和622Mbps信号,先后进行了反射,衰减,串扰和地弹的布线前仿真。通过仿真得出以下结论:为有效抑制信号的反射,采用戴维宁端接效果最好;当10Gbps信号或622Mbps信号在传输线上传输时,为使信号的衰减小于5%,对应的传输线长度要分别小于700mil和10in,而且PCB板基材的损耗因子要小于0.05;为减小串扰,同时考虑到PCB板的面积有限,线间距设置为20mil比较合适。2、以信息论理论为基础,采用matlab仿真软件分析了FEC编码对40GbpsETDM光通信系统性能的影响。分析了光通信系统的三种不同的信道模型:BSC,BAC,chi-square,并得到40Gbps ETDM光通信系统在不同信道模型下的信道容量,以及40Gbps ETDM光通信系统理论上的编码性能极限,通过比较发现BSC信道模型常常低估编码器的性能。其次,对RS(255,239)码在BSC和BAC信道下的性能做了仿真。仿真结果显示,RS(255,239)码在BSC信道中的性能和理论性能极限相同;在BAC信道中的性能低于理论性能极限。最后分析了40Gbps ETDM光通信系统对残余色散及非线性损伤的容忍度,通过对比有无RS(255,239)编码时系统的性能,可以看出FEC编码能补偿ETDM光通信系统中的传输损伤。

全文目录


致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
1 绪论  11-15
  1.1 研究背景  11-13
  1.2 研究内容  13
  1.3 论文结构  13-14
  1.4 本章小结  14-15
2 复用/解复用模块设计  15-22
  2.1 300pin光模块  15
  2.2 串并转换芯片的选型  15-16
  2.3 VSC8479功能介绍  16-17
  2.4 复用/解复用模块的结构设计  17-18
  2.5 I~2C总线  18-19
  2.6 高速信号电平简介  19-21
    2.6.1 LVDS电平  19-20
    2.6.2 CML电平  20-21
  2.7 本章小结  21-22
3 信号完整性仿真及分析  22-59
  3.1 信号完整性仿真方法及仿真工具介绍  22-26
    3.1.1 信号完整性仿真的方法  22
    3.1.2 IBIS模型  22-24
    3.1.3 仿真软件介绍  24-26
  3.2 反射仿真  26-41
    3.2.1 反射仿真步骤介绍  26-27
    3.2.2 驱动端和接收端内阻的测算  27-33
    3.2.3 端接技术仿真  33-41
  3.3 衰减仿真  41-45
    3.3.1 不同损耗角正切值下的衰减  42-43
    3.3.2 不同传输线长度下的衰减  43-45
  3.4 串扰仿真  45-53
    3.4.1 远端串扰和近端串扰  46-47
    3.4.2 耦合线间距对串扰的影响  47-50
    3.4.3 耦合线长度对串扰的影响  50-51
    3.4.4 防护线对串扰的影响  51-53
  3.5 地弹仿真  53-55
  3.6 带状布线和差分走线仿真  55-57
  3.7 本章小结  57-59
4 ETDM光通信系统FEC编码的研究  59-78
  4.1 ETDM光通信系统的信道模型及信道容量  59-66
    4.1.1 40Gbps ETDM光通信系统影响传输质量的因素分析  59-60
    4.1.2 40Gbps ETDM光通信系统的信道模型  60-61
    4.1.3 40Gbps ETDM光通信系统的信道容量  61-66
  4.2 FEC编码技术及性能的研究  66-73
    4.2.1 FEC发展过程及常用码型  66-67
    4.2.2 RS(255，239)码的性能分析  67-68
    4.2.3 RS(255，239)码的性能仿真  68-73
  4.3 FEC编码在ETDM光通信系统中的性能研究  73-76
  4.4 本章小结  76-78
5 结论  78-79
参考文献  79-82
作者简历  82-84
学位论文数据集  84

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 光波通信、激光通信
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