《光纤通信》第6章课后习题答案.doc

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1、习题六1．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。2．RZ码和NRZ码有什么特点？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。NRZ码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。3．通信中常用的线路码型有哪些？答：扰码、mBnB码、插入码和多电平码。4．光

2、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：电折射调制、电吸收MQW调制、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啁啾；外调制器可以有更高的速率工作，并且有较小的信号畸变。5．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，温度，量子效率，，，设计，即，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，，则散粒噪声系数为热噪声电流方差为（带数据自己计算）接收机灵敏度为（带数据自己计算）6．在考虑热噪声和散粒噪声的情况

3、下，设APD的，，推导APD的的最佳值，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：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其中是APD的散粒噪声系数，下标A表示APD的意思，是APD的倍增因子（系数），是相应度，是灵敏度，是接收机电带宽。假设放大器的输入阻抗远大于负载电阻，所以放大器电路的热噪声远小于的热噪声，那么光检测器负载电阻的均方热噪声电流为其中是放大器的噪声因子（系数），是波尔兹曼常数，是温度。3放大器输入端的信号功率为，其中是信号功率，是用PIN检测到的信号电流。

4、或把输入放大器的信号功率表示为，其中是输入到PIN的功率。得到放大器输入端的信噪比为设APD的，代入上式得到要使APD接收机的SNR最大，可以求出一个最佳的值。通过信噪比对求导，并使导数为零，解出的最佳值为7．证明：对于OOK直接检测接收机，其误码率公式为证明：“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”码的概率为当“0”码被误判为“1”码和“1”码被误判为“0”码的几率一样时，阈值电流为代入上式得到10．推导具有光放大器的光接收机的误码率。

5、证明：当输入为“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在接收机中，信号与噪声的差动噪声电流方差（“1”码时光生电流方差）为“0”码时的光生电流，“0”码时的光生电流方差为，代入3得到3