VPI大作业选编.doc

第  PAGE 12 页 共  NUMPAGES 12 页 《光纤通信技术》课程 《密集波分复用系统设计与性能优化》 VPI软件仿真分析报告 个人信息已经删除了,拿出来给学弟学妹参考，觉得好的话，麻烦给学长一个好评！谢谢啦~ 华科光纤通信的大作业，选的是DWDM系统的仿真。光纤通信系统仿真软件VPI，学弟学妹们可以参考，但是不要完全抄袭，VPI的联系还是很重要的！ 一、背景知识 NRZ—OOK NRZ—OOK指的是载波非归零码，调制类型是二进制开关键控。在VPI仿真中有专门的产生NRZ—OOK这种码型的光发射机，所以实际情况下，我们用的该模块产生的就是NRZ—OOK的码型 ITU标准 ITU标准是国际电信联盟标准。这是关于电信领域一系列的标准。其中有关WDM和DWDM的内容比较重要的如下： ITU-T 已建议以193 .1 THz(即1552 .52 nm)值作为WDM参考频率,在此频率两侧安排复用信道.(仿真实验中，我们采取的就是以193.1THz为中心频率来安排信道) ITU－TG.692对DWDM系统中每通道的波长的选取及波长最大偏移都初步进行了规定，即各通道间隔为100GHZ（0.8nm/1550nm波段）的整数倍，并且每个通道的工作波长与ITU--T规定的波长的偏移量小于1/5通道间隔。（结合题目要求，最终我们选定的信道间隔为100GHz,偏移量的变化范围为0-20GHz） 3、2R再生装置 2R再生装置是光纤通信系统中一个常见的概念。是在“3R再生系统”上的一个简化。3R指的是“Reamplifing”、“Reshaping”、“Retiming”。对应在2R再生系统中的就是“再放大”、“再整形”。 根据题目要求，“再放大”由EDFA实现，EDFA要补偿传输过程中DCF和SMF带来的损失。“再整形”由色散补偿光纤实现。 二、仿真系统设计 整体框图 图1.系统一(观察光谱用系统30*40Gbit/s) 图2.系统二（主要仿真用系统 4*40Gbit/s） 各组成部分简介(以系统二为主) 光发射机 图3.光发射机 我们一共用了四个NRZ—OOK的发射机，产生四路信号 复用器 图4.复用器 选用的理想的MUX_4_1。把四路光合一。 环路器 图5.环路器 用来产生1000km的跨距，用环路器会简化构造。 DCF 图6.色散补偿光纤模块 用来补偿SMF带来的脉冲展宽，其色散系数乘以距离应该等于SMF的色散系数乘以距离的负值。 EDFA 图7.EDFA 用来补偿由于DCF和SMF传输过程中的损失。其增益系数（dB）等于DCF和SMF的损耗总和。 解复用器 图8.解复用器 测误码率接收机 图9.测误码率接收机 用四个测误码率接收机来分别检测四个信道的误码率的情况。 三、主要功能模块参数设置 全局参数设置 图10.全局配置 其中比较重要的参数都已经标出来。信号速率40Gbit/s。中心频率为193.1THz.对应的TimeWindow为1024/40e9.还有设置的自定义变量（用于扫描）。有信道间隔（channel_space），解复用器滤波器带框(filter_bandwidth)，解复用器滤波器信道间隔(filter_channelspace)，四个信道的偏移量(drift1-4)，串扰(crosstalk)（查阅了一下，crosstalk就是指的串扰）。 关键模块参数设置 复用器 图11.复用器配置 复用器的四个滤波器的中心频率和发射机的四个中心频率想对应。 DCF与SMF DCF的色散系数为-0.016s/m^2 损耗为0.4e-3dB/m(因为实际DCF的损耗要大于一般的单模光纤)。SMF的损耗为0.2e-3dB/m 色散为16e-6s/m^2. 解复用器 图12.解复用器的配置 还有截图中没有显示的是，接复用器的滤波器带宽赋值的是filter_bandwidth。其隔离度赋值的是crosstalk。 四、运行结果分析与讨论 30个信道的功率谱 图13.30信道的功率谱 分析：从图中可以清楚看到30个信道的谱线，信号在前面，噪声主要在后面，这个图用于定性感受DWDM的系统。 改变解复用器的滤波器带宽。变化从0-40GHz（默认DEMUX的串扰为off,四个信道移动为12GHz、12GHz、11GHz、11GHz） 图14.改变滤波器带宽后的误码率曲线 图15.改变滤波器带宽后眼图的变化 分析： 1.滤波器带宽如果太小，会对信号本身有影响，会损失信号的高频分量，误码率会增加。 2.滤波器带宽如果太大，会带入更多的噪声，误码率也会增加 3.所以最后曲线为一个U型曲线，在工程实践中，我们叫这