Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM

Hoa hồng
Hoa hồng(1571 tài liệu)
(26 người theo dõi)
Lượt xem 465
18
Tải xuống 7,000₫
(Lịch sử tải xuống)
Số trang: 69 | Loại file: PDF
0

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 01/11/2012, 09:20

Mô tả: LỜI MỞ ĐẦUTrong kỷ nguyên công nghệ thông tin và truyền thông hiện nay sự đòi hỏi ngàycàng cao về hệ thống truyền tải thông tin đã thúc đẩy sự phát triển không ngừng về tốcđộ và dung lượng Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM SVTN: Nguyễn Vũ Linh Trang ii LỜI CÁM ƠN Lời đầu tiên, em xin chân thành cám ơn quý thầy cô khoa Điện Tử - Viễn Thông – Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên đã dạy dỗ và cung cấp đầy đủ các kiến thức cần thiết để chúng em tự tin bước vào đời. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy GS TS Lê Nguyên Bình, người định hướng nội dung và cung cấp cho em những kiến thức cần thiết để hoàn thành đề tài. Em xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến thầy ThS. Đặng Lê Khoa, người trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình xây dựng hệ thống mô phỏng trong đề tài. Con xin cám ơn cha mẹ, người đã tạo điều kiện thuận lợi nhất cho con trong quá trình học tập cũng như quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cám ơn tất cả bạn bè, những người đã luôn bên cạnh cổ vũ, động viên và giúp đỡ tôi trong những lúc khó khăn nhất. Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng đồ án vẫn còn nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của Quý Thầy Cô và các bạn. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 6 năm 2011 Sinh viên thực hiện Nguyễn Vũ Linh Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM SVTN: Nguyễn Vũ Linh Trang iii MỤC LỤC Trang LỜI CÁM ƠN ii MỤC LỤC .iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỬ VIẾT TẮT vi DANH MỤC HÌNH VẼ ix LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3 1.1. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG 3 1.2. KỸ THUẬT GHÉP KÊNH PHÂN CHIA THEO TẦN SỐ TRỰC GIAO OFDM 6 1.3. Ý TƯỞNG ĐỀ TÀI 7 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ QAM . 8 2.1. Định nghĩa QAM: . 8 2.2. Điều chế QAM . 9 2.3. Giải điều chế và tách tín hiệu QAM 10 2.4. Đặc điểm của tín hiệu QAM . 12 2.5. Xác suất xác định sai tín hiệu QAM 12 2.6. Thiết kế 16-QAM 4R 15 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG CO-OFDM . 20 Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM SVTN: Nguyễn Vũ Linh Trang iv 3.1. Giới thiệu hệ thống CO- OFDM . 20 3.2. Kỹ thuật OFDM 21 3.2.1. Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật OFDM . 21 3.2.2. Tính trực giao OFDM . 22 3.2.3. Mô hình hệ thống sử dụng kỹ thuật OFDM 23 3.2.4. Ưu và nhược điểm của kỹ thuật OFDM 25 3.3. Bộ phát quang . 26 3.3.1. Nguồn phát quang 27 3.3.2. Bộ điều chế quang 29 3.4. Bộ thu quang 32 3.4.1. Photo- detector . 33 3.4.2. Bộ giải điều chế 35 3.5. Kênh truyền quang 35 3.5.1. Giới thiệu sợi quang . 35 3.5.2. Suy hao sợi quang 37 3.5.3. Tán sắc trong sợi quang đơn mode . 38 3.5.4. Các hiệu ứng phi tuyến . 40 Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM SVTN: Nguyễn Vũ Linh Trang v CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ . 41 4.1. MÔ HÌNH HỆ THỐNG CO-OFDM . 42 4.1.1. Bộ phát . 42 4.1.2. Mô phỏng kênh truyền sợi quang 47 4.1.3. Bộ thu quang coherrent . 49 4.2. Kết quả mô phỏng 52 4.2.1. Hệ thống CO-OFDM sử dụng phương pháp điều chế 16QAM 4R tốc độ 100Gb/s 52 4.2.2. Khảo sát tỷ lệ lỗi BER của hệ thống theo công suất đầu vào ở tốc độ 100Gb/s sử dụng bộ điều chế 16QAM 54 4.2.3. Kết quả khảo sát tỷ lệ lỗi BER của hệ thống ở tốc độ 100Gb/s theo khoảng cách truyền dẫn 55 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 57 5.1. Kết luận 57 5.2. Hướng phát triển . 57 Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM SVTN: Nguyễn Vũ Linh Trang vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỬ VIẾT TẮT ADC Analog Digital Converter ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line APD Avalanche-Photo-Diode ASE Amplified Spontaneous Emission noise BER Bit Error Ratio BPSK Binary Phase Shift Keying BW BandWidth CD Chromatic Dispersion CO-OFDM Coherent Optical Orthogonal Frequency Division Mutilplexing CP Cyclic Prefix DAB Digital Audio Broadcasting DAC Digital to Analog Converter DCF Dispersion-Compensating Fibers DD Direct Detector DFB Distributed Feedback Lasers DFT/IDFT Discrete Fourier Transform/ Invert Discrete Fourier Transform DGD Differential Group Delay DM Direct Modulator DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing EDFA Erbium-Doped Fiber Amplifier Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM SVTN: Nguyễn Vũ Linh Trang vii FEC Forward Error Correction FFT/IFFT Fast Fourier Transform/ Invert FFT FWM Four-Wave Mixing GI Graded-Index Fibers GI Guard Interval GVD Group Velocity Dispersion I Inphase ICI Inter-Carrier Interference IM Intensity Modulator ISI Inter-Symbol Interference LAZER Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation LED Light Emitting Diode MCM Multi-carrier Modulator MZM Mach-Zehnder Modulator NLSE Non Linear Schrödinger Equation OFA Optical Fiber Amplifier OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing P/S Parallel to Serial converter PAPR Peak-to-Average Power Ratio PMD Polarization Mode Dispersion PSK Phase-Shift Keying Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM SVTN: Nguyễn Vũ Linh Trang viii Q Quadrature QAM Quadrature Amplitude Modulation R Responsivity RCP Remove Cyclic Prefix RF Radio Frequency Rx Receiver S Sensitivity S/P Serial to Parallel converter SBS Stimulated Brillouin Scattering SCM Single-Carrier Modulator SI Step-Index Fibers SNR Signal to Noise Ratio SOA Optical Semiconductor Amplifier SOA Optical Semiconductor Amplifier SPM Self-Phase Modulation SRS Stimulated Raman Scattering Tx Transmitter WDM Wavelength Division Multiplexing XPM Cross-Phase Modulation Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM SVTN: Nguyễn Vũ Linh Trang ix DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sự phát triển tốc độ hệ thống truyền dẫn quang . 5 Hình 2.1 : Các loại giản đồ chòm sao của QAM 8 Hình 2.2: Sơ đồ khối chức năng của một bộ điều chế QAM 10 Hình 2.3 Giải điều chế và tách tín hiệu QAM 11 Hình 2.4 Hai tập hợp bốn điểm tín hiệu . 13 Hình 2.5 Bốn tập hợp tín hiệu QAM tám điểm (M=8) . 14 Hình 2.6 Giản đồ của 16-QAM Rectangular và 16–QAM 4R. . 15 Hình 2.7 Khoảng cách giữa các điểm sao 16 Hình 2.8 Bố trí các điểm vào giản đồ 16-QAM 4R 18 Hình 3.1 Mô hình hệ thống CO- OFDM 21 Hình 3.2 So sánh kỹ thuật sóng mang không chồng xung (a) và kỹ thuật sóng mang chồng xung (b) 22 Hình 3.3 Phổ tần của các sóng mang con trực giao trong miền tần số 23 Hình 3.4 Sơ đồ hệ thống OFDM 24 Hình 3.5 Chèn chuổi bảo vệ vào symbol OFDM 25 Hình 3.6 Mô hình điều chế quang kết hợp sử dụng MZN 26 Hình 3.7 Các cơ chế chuyển đổi mức năng lượng 28 Hình 3.8 Cấu trúc của Lazer DFB 29 Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM SVTN: Nguyễn Vũ Linh Trang x Hình 3.9 Cấu trúc bộ Mach – Zehnder modulator 30 Hình 3.10 Cấu trúc MZM phân cực đơn 31 Hình 3.11 Cấu trúc bộ MZM phân cực đôi 31 Hình 3.12 Mô hình bộ thu quang kết hợp . 32 Hình 3.13 Tách sóng Coherrent Homodyne . 34 Hình 3.14 Cấu trúc sợi quang 36 Hình 3.15 Các loại sợi quang phân loại theo chiết suất của lõi . 36 Hình 3.16 Sự phụ thuộc của suy hao vào bước sóng quang. . 38 Hình 3.17 Tán sắc trong sợi quang 38 Hình 3.18 Tán sắc sắc thể là một hàm theo bước sóng. 40 Hình 3.19 Phân loại các hiệu ứng phi tuyến . 41 Hình 4.1 Mô hình mô phỏng hệ thống CO-OFDM . 42 Hình 4.2: Mô hình bộ phát quang 43 Hình 4.3: Khối điều chế tín hiệu OFDM 43 Hình 4.4 Khối tạo tín hiệu ngẫu nhiên Bernoulli 44 Hình 4.5 Khối điều chế 16QAM 4R 44 Hình 4.6 Khối thêm khoảng bảo vệ CP 45 Hình 4.7 Cấu trúc bộ điều chế quang Mach – Zehnder Modulator MZM . 46 Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM SVTN: Nguyễn Vũ Linh Trang xi Hình 4.8 Bộ điều chế pha – phase modulator . 46 Hình 4.9 Bộ dịch pha – phase shift block . 46 Hình 4.10 Mô hình truyền dẫn sợi quang . 47 Hình 4.11 Mô hình hóa tác động sợi SMF bằng Matlab Simulink 48 Hình 4.13 Mô hình bộ khuếch đại EDFA . 48 Hình 4.14 Mô hình bộ thu – Receiver coherrent RX 49 Hình 4.15 Bộ chuyển đổi quang điện – optical coherrent receiver 50 Hình 4.16 Bộ nhận cân bằng – Balanced Receiver . 50 Hình 4.17 Bộ xử lý tín hiệu OFDM – OFDM Rx . 51 Hình 4.18 Phần thực và phần ảo ngõ vào bộ giải điều chế tín hiệu OFDM . 51 Hình 4.19 Phần thực và ảo của tín hiệu ngõ ra bộ giải điều chế tín hiệu OFDM . 52 Hình 4.20 Giản đồ chòm sao tương ứng với phía phát và phía thu . 52 Hình 4.21 Giản đồ chòm sao ở phía đầu thu 53 Hình 4.22 Giản đồ mắt tại phía thu 54 Hình 4.23 Khảo sát BER dựa trên công suất đầu vào sợi quang . 55 Hình 4.24 Khảo sát BER theo khoảng cách của hai phương pháp điều chế 4QAM và 16QAM . 56 . khảo sát việc sử dụng các bộ điều chế khác nhau vào hệ thống trên. Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM SVTN: Nguyễn. Cấu trúc bộ điều chế quang Mach – Zehnder Modulator MZM ............... 46 Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM

— Xem thêm —

Từ khóa: ứng dụngThiết kế bộ điều chếgiải điều chế 16QAMhệ thống CO-OFDM điều chế rừng hệ thống cỡ số thiết kế bộ truyền bánh răng thiết kế bộ truyền xích Điều chế

Xem thêm: Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM, Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM, Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM

Gửi bình luận

Bình luận
Lên đầu trang
  • iphone
    iphone · Vào lúc 03:07 pm 07/11/2012
    Thanks nhiều nhiều, em cũng là nhân mới đang rất cần tài liệu này
  • sun209
    sun209 · Vào lúc 08:49 pm 20/12/2013
    Đúng là tài liệu em đang cần!!! :X:X:X
  • Lê Thị Hồng Dự
    Lê Thị Hồng Dự · Vào lúc 06:53 am 21/12/2013
    Tài liệu hay quá, cám ơn Hoa hồng
  • fresh boy 43
    fresh boy 43 · Vào lúc 09:20 am 27/12/2013
    Tài liệu rất hữu ích! cảm ơn bạn nhé!
  • fresh boy 46
    fresh boy 46 · Vào lúc 03:04 am 28/12/2013
    Cảm ơn đã share nhé. Bạn còn tài liệu nào khác nữa không, share típ đi :X
Xem thêm
Đăng ký

Generate time = 0.0769472122192 s. Memory usage = 13.89 MB