基于光纤通信系统的光接收机前端电路的设计毕业设计

因为计算机技术的广泛应用，以及社会对于将计算机结成网络以实现资源共享的要求日益增长，所以计算机和计算机之间的通信技术需求也非常高。

而光纤通信技术使得计算机与计算机之间的通信得到重大的突破，计算机光纤通信技术逐渐得到了认可和普及应用。

通过学习《光纤通信系统》课程知识，按照老师所布置的要求，完成一个光纤通信系统工程作为这门课程的毕业设计。

这次毕业设计的主要任务是设计一个方案，使得学校实训楼到学习8幢宿舍之间开通一套34MB/S光纤系统。

使得两幢大楼之间实现正常的通信。

在设计过程中首先要选择适合的走线线路，使施工过程简单化和工程造价尽量减到最低，同时也达到预期效果。

而且要计算线路的总长度和光缆的长度、光纤使用的芯数，而且要根据实际情况选择适合的光纤、光缆和光端机。

最后写出具体的实施方案、工程造价、光通保护、光端机安装后系统调测，并且说明如何对工程施工质量进行控制。

通信是指人与人之间通过某种媒体进行的信息交流与传递。

从广义上说，无论采用何种方法，使用何种媒质，只要将信息从一地传送到另一地，均可称为通信。

从古到今人类的通信就重来没有停止过一天，而且通信技术也日渐提高。

从基本语言交流开始到文字之间的信息交流。

从古代的烽火台、击鼓、驿站快马接力、信鸽、旗语等，到现代的电报、电话、电子邮件.......。

通信技术的提高拉近了人与人之间距离，使得人与人之间的信息交流越来越方便、快捷。

在新一代超高速光线通信系统中，最具代表性的成就事指在2000年，光波分复用系统使用波分复用技术在一根光纤上实现了3.28Tb/s的传输速率。

光波分复用的突出优点是可有效地利用单模光纤地损耗区所带来的巨大带宽资源，明显提高系统的传输容量，同时将相应增加的成本降到很低的程度。

目前，“掺铒光纤放大器+密集波分复用+非零色散光纤+光子集成”正成为国际上长途高速光纤通信线路的主要技术方向。

同时，光交叉链接设备和光分插复用设备以及基于波长选路的密集波分复用全光网正在大力研究和试验。

毕业设计（论文）题目用于波分复用的全光纤通信技术姓名所在学院专业班级学号指导教师日期摘要近年来，通信行业发展迅速，大量的通信新业务不断涌现，信息高速公路正在全球范围内以惊人的速度发展建立起来。

所有这些应用都对大容量通信提出了越来越高的要求，使得光纤通信技术向着速度高、容量大、可伸缩性好的方向发展。

波分复用(WDM)系统的发展正是适应了这一时代潮流。

应用这种技术可以在同一根光纤上传输多路信道，从而使通信容量成倍的扩大。

不过，随着掺铒放大器(EDFA)在系统中的大量使用，也会带来一系列相关问题，如：色散、增益失衡、非线性效应等等。

在建立一个WDM光纤通信系统的时候，必须很好地解决这些问题。

在本文中，将讨论这些WDM 系统的关键技术，并给出一个WDM光纤通信系统的总体设计。

主要工作如下：1．在对国内外WDM系统理论和实验研究进展进行广泛研究的基础上，重点讨论实现WDM 系统的关键技术和如何克服色散、增益失衡和非线性等影响性能的因素。

2．基于国际电联的ITU-T系列参考标准和信息产业部的相关标准，进行32×10 Gbit／s480km的WDM光纤通信系统总体设计和规划。

给出系统的详细参数并对系统性能进行相关计算，讨论优化系统的技术和手段。

关键词:WDM 光纤通信传输系统大容量系统AbstractRecently communication industry develop very fast,a large new communication services appered,the world is now building Cyber-high way. All these bring the need for larger and larger communication capacity,which stimulate fiber communication system develop towards adaptive,high speed,large capacity data transmission.Wavelength division multiplexing (WDM) system developed following the trend. The system can greatly increase the transmission capacity by increasing th channels in a single fiber. But multi-wavelength transmission and thd employment of Erbiumdoped Droped Fiber Amplifier (EDFA) will cause a number of new problems,such as chromatic dispersion,gain fluctuation,fluctuation and non-linear effects etc. Ths problems should be solved in building WDM fiber transmission system. In this paper,the key technologeis in WDM system are discussed. The main parts in this project are as follows:1.Based on the widely studing of references,the development on the theory and experiments of WDM system is reviewed. The degradation of the performance of the system,which is caused by chromatic dispersion,gain fluctuation and fluctuation and non-linear effects in fiber,is analysed and some scenarios are suggested to solve them.2.Based on the revelant standards of ITU-T and related references,is designed. The general scheme of 32 X 10Gbit/s 480km WDM transmission system are designed for the most systems which fiber are model G.652. The parameters of the system are defined,and the performance is calculated.Key words: WDM； Optical fiber communication； Transmission system； Large capacity system；目录摘要 (i)Abstract (i)第一章引言............................................................ - 1 -第二章全光纤OWDM通信系统. (2)2.1 波分复用技术在光传输系统中的应用 (2)2.2 系统构成描述 (2)2.2.1 光纤激光器 (2)2.2.2 EDFA掺铒光纤放大器 (4)2.2.3 FBG滤波器 (4)2.2.4 光检测器 (5)2. 2. 5 OWDM系统的指标 (6)2.3 波分复用技术的优点及其特点 (7)第三章光纤通信技术原理及存在的问题 (8)第四章光纤通信技术的研究现状与前景 (12)4.1 波分复用器在光纤通信中的应用 (13)4.2 光纤技术的发展及应用趋势 (14)4.3 波分复用未来的发展趋势 (17)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (23)第一章引言在新一代高速全光通信网的研究中,作为相应的用于传输节点的高速信息传输技术, 光波分复用(OWDM)技术必将得到普遍推广,将成为未来全光高速率、长距离、大容量光通信系统及宽带综合业务数字网(B-ISDN)的重要基础技术之一。

光纤到户的毕业论文设计光纤到户技术（FTTH）是指通过光纤传输数据到用户家庭，取代传统的铜线传输技术，以提供更高速率、更可靠性和更高品质的通信服务。

随着互联网的普及和带宽需求的增加，光纤到户技术的应用正在逐渐扩大，成为未来通信网络的主流技术之一、本文将从设计一个光纤到户的系统出发，探讨其实现原理、技术特点以及市场前景等方面。

一、系统设计1.1系统架构光纤到户系统包括光纤线路、光纤分布器、OLT设备、ONU设备和用户终端设备等组成部分。

光纤线路负责数据传输，光纤分布器负责将光信号分发到不同的用户家庭，OLT设备负责光信号的发送和接收，ONU设备负责将光信号转换为电信号，用户终端设备负责接收和处理数据。

1.2系统实现原理光纤到户系统采用光纤传输技术，将光信号通过光纤传输到用户家庭，通过光纤分布器将光信号分发到不同的用户家庭。

OLT设备负责将数据发送到光纤线路，ONU设备负责将光信号转换为电信号，用户终端设备负责接收和处理数据。

1.3系统优势与传统的铜线传输技术相比，光纤到户系统具有更高的带宽、更低的传输损耗、更长的传输距离和更高的可靠性。

由于光信号是通过光纤传输的，不受电磁干扰的影响，因此传输质量更稳定，通信速率更高。

二、技术特点2.1高速率光纤传输技术具有极高的传输速率，可以支持更高带宽的通信服务。

光纤到户系统采用光纤传输技术，可以实现Gbps级别的通信速率，满足大规模数据传输的需求。

2.2高可靠性光纤传输技术具有更高的抗干扰能力和传输稳定性，可以保证通信质量的稳定和可靠性。

光纤到户系统采用光纤传输技术，不受电磁干扰的影响，传输质量更加稳定，通信服务更加可靠。

2.3低成本光纤到户系统采用光纤传输技术，可以实现传输距离更远和传输损耗更低的效果，减少了网络建设和运营成本。

光纤到户系统的建设和维护成本更低，更适合大规模部署。

三、市场前景光纤到户技术作为未来通信网络的主流技术之一，具有巨大的市场潜力和发展空间。

光纤毕业设计
光纤是一种用于传输信息的重要通信介质，具有高速、大容量、低损耗等优点。

在光纤通信技术的发展中，如何提高光纤传输的信号质量成为一个重要问题。

本毕业设计的目的是探究光纤传输信号质量的影响因素并提出相应的改进方案。

本毕业设计分为以下几个部分。

首先，通过对光纤传输的相关理论知识进行总结和分析，介绍光纤通信系统的基本原理和构成。

其次，对光纤传输信号质量的影响因素进行研究，包括光纤本身的损耗、色散效应、非线性效应等。

通过理论分析和数值模拟，研究不同影响因素对光纤传输的影响程度，并评估其对信号质量的影响。

在实验部分，设计并构建了一个简化的光纤通信系统模型，包括光源、光纤传输介质、接收器等。

通过实验测量和数据分析，研究改变某一影响因素对光纤传输信号质量的影响情况，如改变光纤长度、改变光纤材料等。

同时，设计一系列的实验来验证理论分析的结果，并对比不同方案的性能差异。

最后，根据实验结果的分析和总结，给出光纤传输信号质量改进的方案和方法，包括优化光纤材料、减小光纤损耗、补偿色散效应等。

同时，对新兴的光纤通信技术，如非线性光纤和低损耗光纤等进行介绍和讨论，展望未来光纤传输信号质量改进的发展方向。

在整个毕业设计的过程中，我将进行大量的理论研究和实验探索，深入理解光纤传输信号质量的影响因素，并提出相应的改
进方案。

通过本毕业设计，我相信能够对光纤传输技术有更深入的认识，并为光纤通信系统的研究和应用做出一定的贡献。

光纤通信专业: 通信技术班级: 0701 姓名: 学号:完成日期: 2009 年 11 月 30 日摘要本文简要介绍了光纤通信发展的历史及现状,较全面的向大家展现了制作 "光缆开剥与接续"多媒体课件的过程。

与此同时,还对课件制作过程中使用的工具和器材及作者的心得体会作了基本介绍,希望能给读者以启发.一、前言光纤通信自问世以来,通过其通信容量大、传输距离长、抗电磁干扰、保密性好、重量轻、资源丰富等优点,已经广泛应用于市内局间中继,长途通信和海底通信等公用通信网以及铁道、电力等专用通信网,同时在公用电话、广播和计算机专用网中得到应用.并已逐渐用于用户系统.光缆将取代过去用户系统无法实现宽频信息传输的传统线路,这样便可提供高质量的电视图像和高速数据等新业务,以满足人们广泛的生活和业务的需要.光缆线路,是光纤通信系统组成的重要部分.光缆线路的建设质量是确保光通信系统性能良好和长期稳定的关键,而光缆开剥接续则是光缆线路施工中工程量大,技术要求复杂的一道重要工序,其质量好坏直接影响线路的传输质量和寿命,光缆开剥、接续、封合的快慢将影响整个工期的进程,对于20芯以上光缆的接续不仅要求施工人员技术熟练,而且要求施工组织严密,在保证质量的前提下,确保施工的时间。

.二、光纤通信的发展概况及动向2-1发展概况光波是人们最熟悉的电磁波,其波长在微米级,频率为100000亿HZ 数量级.由电磁波谱中可以看出,紫外线、可见光、红外线均属于光波的范畴.目前光纤通信使用的波长范围是在近红外区内,即波长为0.8-1.8um可分短波长波段和长波长波段,短波长波段是指波长为0.85um,长波长波段是指1.31um和1.51um,这是目前采用的三个通信窗口.利用光导纤维作为光的传输介质的光纤通信其发展只有二、三十年的历史,它的发展以1960年美国人Mainman发明的红宝石激光器和1966年英籍华人高琨博士提出利用SIO2石英玻璃可制成低损耗光纤的设想为基础,直到1970年美国康宁公司研制出损耗为20db/km的光纤,才使光纤进行远距离传输成为可能.自此以后,光纤通信在世界范围内展开并得到迅猛发展,在短短的一、二十年的时间中,以从0.85um短波长多模光纤发展到1.31um-1.55um的长波长单模光纤,同时开发出许多新型光电器件,激光器寿命已达十万小时甚至百万小时,许多国家相继建成了长距离的光纤通信系统.80-90年代是光纤通信大发展的年代,在世界各国都是按照两步来走的第一步是长途干线缆化;第二步是进入用户家.发达国家在80年代就实现了长途输干线光缆化.现在正在研究光纤到用户的问题.近年来,我国的光纤通信有突飞猛进的发展,80年代来,邮电部计划在1990----1995年用近5年的时间实现全国通信干线光缆化,具体安排打三大战役:首战中轴,为京广、京沪东南沿海开放地区;攻坚两翼,左翼为郑州、西安至成都,右翼为东北三省成网;第三战役为横穿东西,有南北两条东西走向的干线,北线为北京、包头、兰州至乌鲁木齐,南线为福州、杭州、南昌、长沙、贵阳、重庆、成都.三大战役光缆目前已在全国长途直拨自动电话网中发挥良好的作用."九五"期间我国新的光缆干线将全部采用同步数字体制技术,以高速率、大容量干线为主.这一阶段的特点是建设周期短,采用技术新.全部敷设完成后,将在全国形成大容量干线网,具备数字、数据信道、可输电话、电报、数据、传真、图像等.并可为计算机网及各专用网提供所需要的信道.２-２发展动向光通信以它独特的优点被认为是通信史上的一次革命性的变革,光纤通信网将在长途通信网与市话通信中代替现用的电缆通信网,这已成为各国所公认.在未来的住信息社会中,交换大量信息的信息网络将由光纤网路来构成.光纤通信作为一门新学科来讲,其发展的速度与潜力在通信历史上很少有其他技术能与之相比.目前,单模光纤的生产以完全实用化,它的传输频带达几十ＧＨＺ以上.在１.３１um窗口的损耗是０.５db/KZ,在１.５１um窗口的损耗是０.２--０.３db/KZ,已接近理论极限值.三、多媒体ＣＡＩ的认识十年前,"多媒体"这个名词,对绝大多数人来说连听也没有听说过.不知从什么时候开始,这个名词同"信息高速公路""ＣＤ-ＲＯＭ"等一起,连同与他们相关的专栏、评价、广告,如同潮水一般地涌上电视和报刊,成为人们茶前饭后最感兴趣的话题,计算机多媒体技术之所以受到人们的关注和青睐,是因为它有以下特点:一、超媒体结构。

光通信技术课程设计设计题目设计一个基于光通信技术的网络系统，包括信号调制/解调器、光纤收发器、光放大器、光路选择开关等组成部分。

背景与意义随着信息技术的不断发展和应用的普及，网络已经成为人们生活中不可或缺的一部分，并且越来越多的数据需要在网络上传输。

近年来，光通信技术因其高速、大带宽、低损耗等优点在信息传输领域得到了广泛应用。

光通信技术的高速传输和低成本使得其成为人们的首选。

因此，设计一种基于光通信技术的网络系统具有广泛的应用前景。

技术路线1.信号调制/解调器：信号调制/解调器是数字信号和模拟信号互相转换的关键部件。

在本系统中，我们采用正交频分复用（OFDM）技术，选择QPSK（4个相位变调）作为调制方式。

2.光纤收发器：光纤收发器是将电信号转化为光信号或将光信号转化为电信号的重要部分。

在本系统中，我们使用单模光纤作为传输介质，利用光电二极管将光信号转化为电信号，利用激光器将电信号转化为光信号。

3.光放大器：光放大器是将光信号放大的一种设备，它是光通信系统中的重要组成部分。

在本系统中，我们采用掺铒光纤放大器（Erbium-doped Fiber Amplifier，EDFA），因为这种光放大器可以在波长范围较广的情况下提供高增益。

4.光路选择开关：光路选择开关用于切换不同的光路，以确保信号的正确传输。

在本系统中，我们使用光学开关，通过电流或电压控制，在两个或多个光路之间切换。

系统实现硬件部分信号调制/解调器通过FPGA进行实现，使用Xilinx平台进行开发。

光纤收发器采用光学器件和光纤共同完成，控制电路使用ARM芯片进行实现。

光放大器作为光通信系统中的关键设备，需要进行精密设置。

在本系统中，我们通过计算出传输波长的参数来确定放大器放大因子，同时需要选择合适的掺杂剂。

光路选择开关采用MEMS光学开关，使用外部微控制器控制开关状态。

软件部分系统开发过程中使用C逐渐进行底层的驱动开发，通过编写驱动程序控制硬件模块实现数据交换。

光纤通信系统及其应用课程设计1. 简介光纤通信系统是一种利用光传输信号的通信方式，具有高速、大容量、抗干扰等特点。

在现代通信中得到广泛应用，如远程通信、互联网、有线电视等。

本文档将介绍光纤通信系统的基本原理、构成以及在实际应用中的设计。

2. 光纤通信系统的基本原理光纤通信系统的基本原理是利用光在光纤中传播。

其中，光的传播速度非常快，且数据信号以光的形式进行传输，因此通信速度非常高。

通信中利用光纤和光电子器件完成对光信号的调制、解调、放大和变换。

通信的基本原理可以表示为：信号来源→ 光电器件→光纤→ 光电器件→ 目的地其中，信号来源可以是光源、电子设备等，目的地可以是电视机、计算机等。

在通信中，传输的信息是将信号转换成数字码的形式，以光的形式通过光纤传输。

因此，在光纤通信中，数字码被称为二进制码。

3. 光纤通信系统的构成光纤通信系统的主要构成部分有光源、发射机、光纤、接收机和目的地。

其中，光源可以是半导体激光器、LED等。

发射机主要利用光电调制器将信号转化为光信号，并通过光纤将信号传输到接收机。

接收机对光信号进行检测和解调，将数据信号恢复为原来的模拟信号。

目的地可以是用于显示的电视和计算机等。

4. 光纤通信系统的应用光纤通信系统在现代通信中得到广泛应用，下面仅介绍几种典型应用场景。

4.1 远程通信远程通信是指通过通信网络进行远程传递信息的过程。

随着全球化的发展，各国之间的联系日益密切，远程通信应用也越来越广泛。

在远程通信中，光纤通信系统的高速和大容量优势得到了充分的发挥，越来越多的通信单位开始采用光纤通信技术来进行远程通信。

4.2 互联网互联网的高速发展离不开光纤通信技术的应用。

现代网络通信中，越来越多的信息要求实时传输，因此需要高速通信。

光纤通信系统的高速和大容量优势使其成为互联网的重要途径。

目前，光纤通信技术已经成为互联网的主要技术之一。

4.3 有线电视有线电视是指通过电缆电视网向用户提供电视服务的一种方式。

Keywords: LED;mediation;demodulation;fre的简要回顾
2000年，日本的Tanaka等人开始对室内LED光通信系统进行理论上的研究，提出了LED光照为朗伯模型的假设，以及对LED光通信系统进行了多次仿真，发现影响系统性能的主要是多径效应。
摘 要
LED作为冷光源和节能光源，正在不断发展和普及。所以利用这个新的光源来通信，也变成了目前研究的热门课题之一。LED光传输技术就是利用常见的LED等室内照明设备，发出肉眼感觉不到的高速明暗闪烁的通信信号，以无线通信的方式来传输数据。采用无线光通信最大的特点就是它的波长范围大，可以将可见光讯号用不同的波长来进行信号的传输。可见光还有无电磁辐射、易保密等特点，尤其搭借了照明平台，所以不需要采用另外的传输介质，采用广播方式，受体的数量即容量受到的制约小，但是其缺点是不易实现双向的通信。
本设计是基于两个89C51单片机，利用红外led发射装置和HS0038接收装置设计的简单慢速通信。目标是熟悉单片机的编程思路和学习通信的基本原理。基本的慢速光通信在传感器与单片机之间的通信上有着广泛的应用。
关键词：LED;调解;解调;频分复用;时分复用
Abstract
As a cold light and energy-saving light source, LED is rapidly developing and being popularization. So using this new light source to communicatehas become a hot research topic nowadays. The technology of LED light transmission is to using common LED indoor munication signal of high speed light by the naked eye can not feel the flashing, in a way of wireless communication to transmit data. The most special characteristic of light communication is that the light wavelength range is very long, and visible light can be signal transmission in different wavelength. Visible light and no electromagnetic radiation, such as confidentiality, especially a borrowed lighting platform, so do not need to use the transmission medium, the broadcast, the number that is restricted by receptor capacity is small, it is not easy to achieve two-way communication.

学位论文基于光纤通信实验平台的计算机数据传输实现作者姓名：学科专业：学号：指导教师：完成日期：诚信申明本人申明：本人所提交的毕业设计（论文）《基于光纤通信实验平台的计算机数据传输实现》的所有材料是本人在指导教师指导下独立研究、写作、完成的成果，设计（论文）中所引用他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在设计（论文）中加以说明；有关教师、同学和其他人员对我的设计（论文）的写作、修订提出过并为我在设计（论文）中加以采纳的意见、建议，均已在我的致谢辞中加以说明并深致谢意。

本设计（论文）和资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。

特此申明。

本人签名：年月日基于光纤通信实验平台的计算机数据传输实现摘要随着计算机技术和光纤通信技术各自的进步，以及社会对于将计算机结成网络以实现资源共享的要求日益增长，计算机技术与光纤通信技术也已紧密地结合起来，成为了社会的强大物质技术基础。

现代社会，计算机光纤通信已经越来越多地应用到了社区及办公局域网中。

光纤通信系统最重要的部分是光发射机、信道和光接受机三个模块。

串口通信的关键是电路和通信协议。

在实验室条件下，虽然串口的通信速度不高，但是用作实验研究计算机之间的光纤通信的工具已经足够。

因此，本设计选定串口作为通信口，设计了光线通信系统的部分重要电路，并着重编写了一个用来调试和监控串口工作状态的串口调试工具。

最后在实际的实验电路中验证了系统的合理性。

关键词：光纤通信技术，计算机通信技术，接口技术，RS-232The realization of computer data exchange based on optical fibercommunication experimental platformABSTRACTWith the development of Computer Technology and Optical-fiber Communication Technology and the great need of computer net working and sharing resources, these two techs have dynamically combined together and become the vital material fundamental of the society. In modern times, computer-optical-fiber communication is widely applied into the local area network of communities and offices.The most important modules of an Optical-fiber Communication System are optical transmitter, tunnel and optical receiver. And the key to Serial Port Communication is the circuits and protocols. Though the speed of serial port is not fast, it’s still enough for experimental research. So this design chose serial port as the communication port, and we designed the key circuits of those three modules, and then focused on programming software which would debug and monitor the serial port in VB language. At last verified the system in real circuits.Key words: Optical-fiber communication tech, computer communication tech,Interface technology, RS-232目录1. 引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 光纤通信技术 (1)1.2.1 光纤通信概念 (1)1.2.2 光纤通信发展简史 (2)1.3 光纤通信的优点 (3)1.4 光纤通信技术的发展前景 (4)2.串口通信及RS2-32简介 (7)2.1 串口通信的概念 (7)2.2 通信协议 (7)2.2.1 物理接口标准 (8)2.2.2 软件协议 (9)2.3 RS-232简介 (11)3.系统设计 (16)3.1 整体设计 (16)3.2 光发射机 (17)3.2.1 光源 (17)3.2.2 调制电路和控制电路 (18)3.2.3 线路编码电路 (18)3.3 光接收机 (20)3.3.1 光检测器 (20)3.3.2放大器 (21)3.3.3 均衡和再生 (21)3.4 串口调试工具 (21)4.硬件电路设计 (24)4.1 接口转换电路 (24)4.2 光调制和驱动电路 (25)4.3 前置放大电路 (26)4.4 均衡电路 (27)5.软件设计 (28)5.1 程序流程图 (28)5.1.1 发送程序流程图 (28)5.1.2 接收程序流程图 (29)5.2 发送程序设计 (29)5.2.1 手动发送字符/数据程序 (30)5.2.2 自动发送字符/数据程序 (31)5.2.3 发送文件 (32)5.3 接收程序 (34)5.4 数据存储 (34)6. 结论 (36)7. 参考文献 (37)8. 致谢 (38)1. 引言1.1 课题背景光纤通信技术光纤通信自从问世以来，给整个通信领域带来了一场革命，它使高速率、大容量的通信成为可能。

Research and Design of 25 Gb/s CMOS Optical Receiver Front-end Integrated CircuitsThesis Submitted to Nanjing University of Posts andTelecommunications for the Degree ofMaster of EngineeringByXu ChangSupervisor: Prof. Changchun ZhangApril 2020南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。

研究生学号：____________ 研究生签名：_____________ 日期：____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人承诺所呈交的学位论文不涉及任何国家秘密，本人及导师为本论文的涉密责任并列第一责任人。

本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。

本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。

论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。

非国家秘密类涉密学位论文在解密后适用本授权书。

研究生签名：____________ 导师签名：____________ 日期：_____________摘要随着现今网络通信的快速发展，人们对于通信的容量和质量提出了更高的要求。

光纤通信系统的设计与实现随着技术的不断发展，光纤通信系统逐渐成为人们重要的通讯手段，它具有带宽高，速度快，信号衰减小等优点，逐渐地替代了传统的铜线传输技术，成为现代通讯的主流技术。

本文将从光纤的基本原理入手，详细介绍光纤通信系统的设计和实现。

一、光纤的基本原理光纤是一种基于光学原理的传输媒介，与传统的铜线电缆不同，光纤中利用光的传输来完成信号的传输。

它是由芯、包层和包层外的外壳构成的，其中芯是光纤的传输介质，而包层则是保护芯的材料。

当光束进入光纤时，由于光束在光纤中传输的速度比在空气中慢，所以光束被反射和折射，一直传输到光纤的另一端。

二、光纤通信系统的设计光纤通信系统的基本结构包括发射机、光纤、接收机三部分。

发射机主要完成信号的调制和发送，接收机则主要完成信号的接收和解调，并根据需要将其发出去。

光纤则像一个传输中介，将光信号从发射机传输到接收机。

发射机是光纤通信系统的核心部分，其主要功能是将电信号转换成光信号，并将光信号发送到光纤中。

发射机通常由光源、调制器和驱动电路三部分组成。

光源可以是半导体激光器或LED等发光二极管，而调制器则将广义信号调制成窄带光信号。

在光源发送出的光信号经过调制器调制后，被驱动电路控制，传输到光纤中。

在光纤中传输期间，光信号会受到多种因素的影响，如衰减、色散、噪声等。

因此，在光纤接收端必须将光信号转化成可读电信号，这就需要接收机的帮助。

接收机通常由光检测器、前放器、解调器和输出器等四个部分组成。

光检测器的作用是将接收到的光信号转化为电信号，前放器则将电信号放大，解调器将信号还原，输出器则将信号输出。

三、光纤通信系统实现的技术要点光纤通信系统的实现需要面对多种技术难题。

以下是一些重要的技术要点：(一)光源的选择: 发射机可以使用LED或半导体激光器，激光器比LED更适合长距离传输，但价格更高。

(二)光纤的选取: 光纤有多种类型，要根据实际情况选用不同的类型。

(三)信号处理技术: 光信号必须经过调制处理和解调处理，这就需要一些高速处理器和信号处理算法。

毕业设计-用CPLD实现光纤收发102617 摘要随着光纤通信和计算机技术的不断发展，与计算机相连的光纤传输通信已逐渐显示出其重要地位。

我们需要利用计算机灵活高速的信息处理能力和存储记忆能力，使通信方式由模拟通信方式向数字通信乃至数据通信转化，并要求处于不同地理位置的计算机系统之间能够交换信息，共享资源。

所以，通信与计算机的密切结合，是电子技术领域中一个必然的发展趋势。

本文在回顾光纤通信发展历史的基础上,简要介绍了可编程逻辑器件与VHDL语言的结构及特点，采用MAX+PLUSⅡ作为电路设计的工具，根据波形特点进行电路设计、搭建、编译、仿真，并使用硬件描述语言进行电路设计。

关键词: CPLD, VHDL, MAX+PLUSⅡ, 光纤通信, 伪随机码序列Produce the Baseband Signal of Optic Fiber Communication by CPLD Song Youcai Information Engineering College，Beijing Institute of Petrol-Chemical Technology Postcode 102617 ABSTRACT With the durative development of optic fiber communication and computer technology, the implementation on optic fiber communication that links with computer reveals increasingly its important position.Weneed to utilize the information processing ability and store memory ability of the computer in flexible high speed so that we can transform communication ways to the digital communication and even datacommunication from the way of analogue communication, and require to exchange the information and share resource between the computer systems of different geographical position.So,the close combination between communication and computer is the necessary trend in technological field of electronics.Onthe basis of reviewing the developing history of fiber optic communication, this text briefly introduces the Programmable Logic Device and the structure and characteristics of VHDL, according to the wave form characteristics, and adopts MAX+PLUSⅡdesign environment to design circuit and put up, compile, carry out, etc.Moreover,this text makes use of the Hardware Description Language to design circuit.Keyword:CPLD, VHDL, MAX+PLUSⅡ, Optic Fiber Communication, Pseudorandom Bit Sequences 目录1 绪论1 1.1引言11.2通信系统的组成11.2.1通信的含义11.2.2通信系统的一般模型11.3光纤通信介绍21.3.1光纤通信的基本概念21.3.2光纤通信的主要特点21.3.3光纤通信的发展趋势31.4光纤通信系统的基本组成41.5计算机与通信的结合51.6本设计采用的光纤通信实验箱介绍5 1.6.1总体介绍51.6.2实验电路工作原理52 可编程逻辑器件的发展及概述7 2.1引言72.2可编程逻辑器件的结构与工作原理7 2.3CPLD/FPGA的比较与选择72.4CPLD/FPGA的优势82.5国内外研究现状93 VHDL简介10 3.1引言103.2VHDL的特点103.3VHDL程序基本结构113.4VHDL的设计流程134 信号产生电路15 4.132kHz方波信号的产生154.1.1计数器74161芯片介绍154.1.232k方波信号产生电路及输出波形164.28kHz的窄脉冲成形信号的产生174.2.1脉冲信号基础174.2.28kHz的窄脉冲成形信号产生电路及输出波形184.3伪随机序列码信号的产生184.3.1随机序列码的特性184.3.2伪随机序列的产生194.3.3m序列产生器的结构204.3.4伪随机序列码信号产生电路及输出波形214.3.5伪随机序列码信号产生电路说明21附录信号波形的CPLD实现及仿真22 结束语24 致谢25 参考文献26 IV 用CPLD产生光纤通信中的基带信号1 绪论1.1 引言在现实生活中，人类为了生存和发展常常需要把信息从一个地方传送到另一个地方，我们将这种信息的传递称为通信。

毕业设计（论文）题目基于光子晶体光纤的WDM系统的设计姓名余文志学号 0811122121所在学院理学院专业班级 2008级光信1班指导教师成纯富日期 2012年 05月 22日摘要随着人类社会进入信息时代，人们对信息量的需求不断提高，导致全球信息传输量呈级数增长，对通信网络的带宽、容量和传输速率提出了更高的要求，在这种背景下WDM技术应运而生。

在WDM系统中，理想的光纤应该具有很小的衰减、适当的色散、很低的偏振模色散，较大的有效面积、理想的弯曲损耗特性等。

但传统的光纤很难满足这些要求，这就限制了光网络容量和传输速率的进一步提高。

为了解决这一问题人们开始研究新型光纤，本文所研究的光子晶体光纤就是众多新型光纤中的一种。

理论研究结果表明这种光纤具有很多优良的传输特性，如不截止的单模特性、可控的模场面积、灵活的色散特性、可控的波导色散特性、极低的损耗和极低的非线性效应等。

光子晶体光纤以其独特的传输特性，很好的解决了光纤传输中遇到的损耗、色散和非线性等问题，因而近几年来对光子晶体光纤的研究备受关注。

本文利用Optisystem软件对基于光子晶体光纤的WDM系统的其传输性能做了仿真研究，主要研究了以下内容：1、研究了光子晶体光纤WDM系统光源发射功率对其性能的影响，侧重研究了NRZ码型和RZ码型的光子晶体光纤WDM系统的功率特性。

研究发现：对于两种调制码型在较低功率时噪声对系统的影响占主导因素，在高功率情况时非线性效应对系统的影响占主导，并确定了两种码型的最佳发射功率。

2、研究了码型对光子晶体光纤WDM系统传输性能的影响。

研究发现在低功率时NRZ码型比RZ码型的抗噪性能好；在高功率时RZ码型比NRZ码型的抗非线性能力强。

RZ码型更适合在高速速率的长距离通信系统中使用。

3、研究了传输距离对RZ码型光子晶体光纤WDM系统的影响。

发现传输距离的增加，接收的信号质量严重恶化，分析发现造成传输性能的降低是由于级联结构中EDFA和积累的非线性效应引起的。

激光无线通信光发射与接收电路的设计激光无线通信是一种高速、高带宽、高安全性的通信方式，其光发射与接收电路的设计对于通信系统的性能至关重要。

以下是激光无线通信光发射与接收电路的设计内容：一、光发射电路设计1. 激光二极管驱动电路设计激光二极管是激光无线通信系统中最常用的光源，其驱动电路需要满足高速、高稳定性、低噪声等要求。

驱动电路通常采用直流偏置电路和交流调制电路相结合的方式，其中直流偏置电路用于维持激光二极管的工作状态，交流调制电路用于调制激光二极管的输出功率。

2. 光纤耦合电路设计激光二极管的输出光束需要通过光纤进行传输，因此需要设计光纤耦合电路。

光纤耦合电路包括光纤接口、光纤调制器、光纤放大器等部分，其目的是将激光二极管的输出光束耦合到光纤中，并通过光纤进行传输。

3. 光学系统设计光学系统是激光无线通信系统中的重要组成部分，其设计需要考虑光束的聚焦、衍射、散射等问题。

光学系统包括透镜、反射镜、光学滤波器等部分，其目的是将激光二极管的输出光束聚焦到接收器上。

二、光接收电路设计1. 光电探测器设计光电探测器是激光无线通信系统中的重要组成部分，其设计需要考虑灵敏度、响应速度、噪声等问题。

光电探测器通常采用光电二极管、PIN光电二极管、APD 光电二极管等类型，其目的是将接收到的激光信号转换为电信号。

2. 前置放大器设计由于光电探测器输出的电信号较小，需要通过前置放大器进行放大。

前置放大器需要满足高增益、低噪声、高线性等要求，通常采用低噪声放大器、宽带放大器等类型。

3. 信号处理电路设计信号处理电路包括滤波器、放大器、比较器等部分，其目的是对接收到的信号进行处理，以提高系统的性能。

信号处理电路需要根据系统的具体要求进行设计，例如需要进行频率选择、幅度调整、时序恢复等操作。

以上是激光无线通信光发射与接收电路的设计内容，其设计需要充分考虑系统的性能要求和实际应用环境，以提高系统的可靠性和稳定性。

论文题目：室内可见光通信系统设计摘要可见光通信技术是一种在白光LED发明和应用后发展起来的新兴的无线光通信技术，LED不但能进行室内照明，并且能应用于无线光通信系统从而满足了室内网络需要。

这篇文章在对白光LED用于通信光源的光谱特性以及调制特性等其它物理特性进行深入分析基础之上，重点研究白光LED光源通信系统构成结构以及系统设计,并给出一种LED照明灯室内布局方法。

由于可见光通信使用开关键控调制方式限制了数据传输速度，因此,本文引入了一种基于正交频分复用(OFDM)调制与解调的方案，用于减弱高速通信时由多径效应带来的码间串扰。

【关键词】室内可见光通信；白光LED；正交频分复用m m【论文类型】应用设计型Title: System Design of Indoor Visible LightCommunicationMajor:Name:Signature:_______Supervisor:Signature:_______ABSTRACTVisible light communication is a novel wireless optical communication technology and rose with development of white LED fabrication techniques．White LED devices are used not only for illuminating rooms but also for an optical wireless communication system which is suitable for indoor private networks．In the thesis，based studies have been done on radiation spectrum and modulation property of white LED when they are used as optical transmitters，Then the configuration and systematic design techniques are concentrated concerning white LED lighting source communication as well as high speed modulation techniques．An optimal design of lightings layout on the visible light communication system is discussed．Because of primarily OOK has been used for digital data modulation of such devices．OOK imposes limitations on the achievable data rates．So the inherent robustness of OFDM against multipath effects，OFDM is considered in combination with higher order modulation schcmes in the thesis．【Key Words】Indoor visible light communication；white--LED；OFDM【Type of Thesis】Type of application and design前言21世纪高速数据通信在人们生活中将会十分重要，即人们会需要在任何地点以及任何时间，快速得到大量多媒体信息。

基于SFP的OLT新型光收发模块的设计(本期优秀论文)梅艳;张跃进;李立【摘要】在分析光收发一体化模块特点的基础上,提出了基于SFP的EPON系统OLT收发模块的实现方案,针对硬件实现中各部分的功能和具体需求给出了核心模块的具体实现模块,满足GE-PON ITU-T G.984规定的输出平均光功率和消光比的要求.在设计过程中采用技术成熟的芯片来完成设计,该设计在尺寸、性能上满足ITU-T G.984的要求.%In analyzing the characteristics of optical transceiver modules based on the integration proposed SFP-based EPON OLT transceiver module system implementations.analysis of the hardware functions of each part and in the specific needs of the core module is given a concrete realization of the module to meet GE -PON ITU-T G.984 requirements of the average output optical power and extinction ratio requirements. Used technology in the design process to complete sophisticated chip design, the design size and performance meet the requirements of ITU-T G.984.【期刊名称】《光通信技术》【年(卷),期】2012(036)005【总页数】4页(P20-23)【关键词】无源光网络;SFP;OLT;光收发模块【作者】梅艳;张跃进;李立【作者单位】华东交通大学信息工程学院,南昌330013;华东交通大学信息工程学院,南昌330013;华东交通大学信息工程学院,南昌330013【正文语种】中文【中图分类】TN929.110 引言随着EPON技术的成熟，EPON系统也日趋产品化。

基于工作项目的《光纤通信技术与设备》实践项目设计概述光纤通信技术与设备作为一门应用于通信领域的技术，具有较高的传输速度、大带宽和低损耗等优势。

本文基于工作项目的《光纤通信技术与设备》实践项目设计，旨在通过设计和实施一个光纤通信系统，加深对光纤通信技术的理解和应用。

项目描述本项目设计一个基于光纤通信技术的局域网（LAN）系统，该系统能够实现高速、稳定和安全的数据传输。

设计包括以下几个主要步骤：1.系统需求分析：根据项目的具体需求，确定系统的功能和性能要求。

包括数据传输速度、带宽、可靠性、安全性等。

2.硬件设备选择：根据需求分析的结果，选择合适的光纤通信设备。

包括光纤模块、光纤收发器、光纤交换机等。

3.网络拓扑设计：根据系统的规模和连接需求，设计网络拓扑结构。

包括主干网、边缘网和用户子网。

4.光纤布线：根据网络拓扑设计，规划光纤布线方案。

包括光纤线路的走向、长度、连接方式等。

5.光纤设备安装：根据光纤布线方案，安装和连接光纤设备。

确保设备的正确连接和稳定运行。

6.网络配置和调试：通过网络配置和调试，确保光纤通信系统能够正常工作。

包括IP地址分配、网络协议配置、安全设置等。

7.系统测试和调优：完成系统的安装和配置后，进行系统测试。

通过对数据传输速度、带宽利用率、网络延迟等指标进行测试和分析，优化系统性能。

项目成果本项目完成后，将获得一个高速、稳定和安全的光纤通信系统。

具体项目成果包括以下几个方面：1.系统设计文档：包括需求分析、硬件设备选择、网络拓扑设计、光纤布线方案等内容的设计文档。

2.光纤通信系统：一个部署正常的光纤通信系统，能够满足项目需求的数据传输速度、带宽、可靠性和安全性要求。

3.成果测试报告：对光纤通信系统进行全面测试和评估，并撰写测试报告，包括测试结果、问题分析和优化建议等。

4.用户培训材料：为系统的使用者编写培训材料，包括操作指南、故障排除、安全指导等。

帮助用户了解和使用新系统。

总结本项目旨在通过设计和实施一个光纤通信系统，加深对光纤通信技术的理解和应用。