光接收机灵敏度测试

光纤通信_实验3实验报告接收机灵敏度和动态范围测量实验课程名称：光纤通信实验名称：实验3 接收机灵敏度和动态范围测量实验姓名：班级：学号：实验时间：指导教师：得分：一、实验目的1、了解和掌握光收端机灵敏度的指标要求和测试方法。

2、掌握误码仪的使用方法。

二、实验器材主控&信号源模块25 号光收发模块23 号光功率计&误码仪模块三、实验原理光接收机的性能指标主要包括灵敏度和动态范围。

（1）灵敏度灵敏度是光端机的重要特性指标之一，它表示了光接收机接收微弱信号的能力，是系统设计的重要依据。

光接收机灵敏度的定义是：在给定误码率或信噪比条件下，光接收机所能接收的最小平均光功率。

在测灵敏度时应注意 3 点：1、在测量光接收机灵敏度时，首先要确定系统所要求的误码率指标。

对不同长度和不同应用的光纤数字通信系统，其误码率指标是不一样的。

例如，在短距离光纤数字通信系统中，要求误码率一般为，而在420km 数字段中，则要求每个中继器的误码率为。

对同一个光接收机来说，当要求的误码率指标不同时，其接收机的灵敏度也就不同。

要求误码率越小，则灵敏度就越低，即要求接收的光功率就越大。

因此，必须明确，对某一接收机来说，灵敏度不是一个固定不变的值，它与误码率的要求有关。

测量时，首先要确定系统设计要求的误码率，然后再测该误码率条件下的光接收机灵敏度的数值。

2、要注意光接收机灵敏度定义中的光功率是指最小平均光功率，而不是指任何一个在达到系统要求的误码率时所对应的光功率。

因此，要特别注意“最小”的概念。

所谓“最小”，就是指当接收的光功率只要小于此值，误码率立即增加而达不到要求。

应该指出，对某一接收机来说，光功率只要在它的动态范围内变化，都能保证系统要求的误码率。

但灵敏度只有一个，即接收机所能接收的最小光功率。

3、灵敏度指的是平均光功率，而不是光脉冲的峰值功率。

这样，光接收机的灵敏度就与传输信号的码型有关。

码型不同，占空比不同，平均光功率也不同，即灵敏度不同。

接收机灵敏度测量方法
灵敏度的定义与量测
接收机通常所标示的灵敏度如：输入阻抗５０Ω，频率范围30～60ＭＨｚ时，对于30ｄＢ的Ｓ／Ｎ比，其灵敏度约为30μＶ。

这种表示法可以用实际的量测方法来了解所代表的意义，如图一所示：
图一灵敏度测试方法
在接收机的声频输出，接上一个真正的ｒｍｓ（有效值）电表或数字存储示波器，在输入端接一个信号产生器（必须注意阻抗匹配）。

首先将讯号产生器和接收机设定在特定的测量频率，并调整讯号产生器，使其输出为零，此时在ｒｍｓ电表上的读值为接收机本身产生的内部杂讯功率。

再慢慢地增加讯号产生器的输出，直到ｒｍｓ电表的读值比原来增加3０ｄＢ，也就是Ｓ／Ｎ比为3０ｄＢ时，此时读取讯号产生器输出的电压值，如果是30μＶ的话，则此接收机的灵敏度就是30μＶ。

对於不同的测量频率，接收机会有不同的杂讯系数，所以，要比较接收机的灵敏度，就必须规定测量的频率和Ｓ／Ｎ比的大小才有意义。

此外，各种不同的调制模式要清楚地记录讯号所需的Ｓ／Ｎ比也不同，如ＣＷ模式须３ｄＢ即可，ＳＳＢ模式须１０ｄＢ，ＡＭ模式须１７ｄＢ。

因此，我们知道在相同的情况下，ＣＷ模式可以记录到微弱的讯号，ＳＳＢ模式则次之。

负载电阻使用1K，请各组在测试前焊上负载电阻！！！。

光接收灵敏度的测试方法
1. 直接测量法，就好像给光接收灵敏度来个“面对面”的检测！比如，把光信号直接输入到接收设备中，然后看看它能接收得多灵敏呀！
2. 比较测量法，这就像比赛一样！找个已知灵敏度的参考设备，和要测试的一起比一比，不就知道谁更厉害啦！比如说，让它们同时接收相同的光信号，谁的表现更好，一目了然呀！
3. 替代测量法，哎呦，就好比找个替身来感受一下！用一个已知特性的替代物去模拟光信号，看接收设备怎么反应，是不是很有趣呢？
4. 积分测量法，这不就是把所有的光信号都“攒”起来嘛！通过长时间积分光信号来确定灵敏度，就好像一点点积累能量一样呢。

比如在一个时间段里持续测量，最终得出结果哦！
5. 动态测量法，哇塞，就像追逐光的脚步一样动态变化！实时观察光接收灵敏度在不同条件下的变化，这多刺激呀！就像看一场精彩的演出一样。

6. 光谱测量法，嘿，这可是对光的“全身检查”呀！分析不同波长的光下的接收灵敏度，就像是对光进行细致的“解剖”呢。

例如研究在各种颜色的光照射下，接收设备会有什么样不同的表现呀！
我觉得呀，这些测试方法都各有各的奇妙之处，利用它们可以很好地了解光接收灵敏度呢！。

光模块灵敏度测试方法
光模块的灵敏度测试方法主要包括以下步骤：
1. 发光和收光测试：输出光功率和接收灵敏度是光模块的重要参数，过高或过低的输出光功率都不理想。

而接收灵敏度则决定了光模块的收光灵敏程度，一般来说，光模块的速率越高，接收灵敏度越差。

2. 眼图、消光比测试：眼图的形状类似于眼睛，是示波器对数字信号多次采集并叠加显示的结果。

通过观察眼图，可以直观地了解被测信号是否丢包，信号传输是否良好。

消光比是衡量光模块质量的参数之一，消光比越大，光信号可被接收辨别能力就越强，接收灵敏度就会越高。

3. 误码率及接收灵敏度测试：误码率是衡量光模块正确传输码元能力的参数之一。

误码率测试需要使用标准接收管测试单元接收被测试光模块输出的带有伪随机信号的光信号，同时使用该标准接收管测试单元解调后进行对比完成误码率测试。

4. 高低温老化测试：根据光模块的应用环境不同，其工作温度也不同。

因此，在出厂前，光模块需要在老化箱中进行高低温老化测试，以验证其在极限环境下性能指标是否还能达标。

5. 兼容性连通测试：将光模块插入到对应品牌的交换机上进行检测，进行连通测试。

如果连通则表示光模块可以兼容，可以进行通信。

以上信息仅供参考，具体测试方法需要根据光模块的规格和测试要求进行选择和调整。

如有疑问，建议咨询专业技术人员获取帮助。

实验04: 利用Optisystm 分析光接收机灵敏度的影响因素 一、实验目的1. 了解影响光接收机灵敏度的因素。

2. 通过仿真实验观察信号比特速率和消光比对接收机灵敏度的影响。

二、实验原理影响接收机灵敏度的因素有：放大器噪声、光电检测器噪声、比特速率、输入波形、消光比。

1. 灵敏度与消光比的关系：消光比（EXT ）是发射机的性能指标，是由于光源的不完善调制所引起。

它的定义为：1log10全全P P EXT =（dB ），EXT 越小，不仅使有效信号的光功率减小，而且使接收机中检测器的散粒噪声加大，从而影响接收机的灵敏度。

2.接收机灵敏度与比特速率的关系 z 的定义为22322200(2)2t E I E b t C S T kK z S I S I e R R Te π⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭ 当系统的比特速率较高，前置放大器的输入电阻又较大时，z 的量值往往由上式中的后一项所决定，这时1z T -∝（若比特速率很低时，这关系式不一定成立），因此，接收机灵敏度与比特速率的关系如下：当用PIN 光电二极管作检测器时3/2min p T -∝ （4.5分贝/比特率倍程）当用Si APD 作检测器，且工作在最佳雪崩增益时（0.5x ≈）7/6min p T -∝ （3.5分贝/比特率倍程）三、实验配置图四、实验步骤1. 按照图搭建仿真配置图2. 将单信道光发射机模块中的消光比改为10dB3. 衰减器从17dB以0.1dB步长递增4. 观察并记录误码仪中的误码率，根据BER≤10-9得出该光接收机的灵敏度。

Extinct ratio:10dB 比特率：1GE,测量灵敏度。

误码率光功率（dbm）可变光衰值17dB 7.29797E-12 -20.117.1dB 2.07185e-11 -20.28Extinct ratio:10dB 比特率：2GE,测量灵敏度。

5.将单信道光发射机模块中的消光比改为15dBExtinct ratio:15dB 比特率：1GE,测量灵敏度。

光接收机的指标——灵敏度和动态范围光接收机的灵敏度和光接收机的动态范围是光接收机的两个重要指标．1．光接收机灵敏度光接收机灵敏度这个指标，是描述接收机被调整到最佳状态时，在满足给定的误码率指标条件下，接收机接收微弱信号的能力．上述这种能力的描述，可以用以下三种物理量来体现．(1)最低接收平均光功率．(2)每个光脉冲中最低接收光子能量．．(3)每个光脉冲中最低接收平均光子数．本书将采用工程常用的物理量：最低平均光功率．这就是说，光接收机的灵敏度，是在满足给定的误码率指标条件下，最低接收平均光功率Pmin．工程上光接收机灵敏度中的光功率常用相对值来描述，即用dBm来表示式中，Pmin——在满足给定的误码率指标条件下以瓦表示的最低接收光功率；——指lmW光功率．从物理概念上来看，上述这种灵敏度定义也是容易理解的：如果一部光接收机在满足给定的误码率指标下所要求的最低平均光功率低，说明这部接收机在微弱的输入光条件下就能正常工作，显然，这部接收机的性能是好的，是灵敏的．同样，从物理概念上也容易理解，限制接收机的灵敏度的主要因素是噪声，由于接收机存在噪声（这将在后面讨论），因而，为了保证正常接收，就需要有足够大的输入功率．2．接收机的动态范围光接收机的动态范围D，是在保证系统的误码率指标要求下，接收机的最低输入光功率（用dBm来描述）和最大允许输入光功率（用dBm来描述）之差(dB)，即式中，就是上面所讲的接收机灵敏度．之所以要求光接收机有一个动态范围，是因为当环境温度变化时，光纤的损耗将产生变化；随着时间的增长，光源输出光功率亦将变化；也可能因一个按标准化设计的光接收机工作在不同的系统中'从而引起接收光功率不同，因此要求接收机有一个动态范围．低于这个动态范围的下限（即灵敏度），如前所述将产生过大的误码；高于这个动态范围的上限在判决时亦将造成过大的误码．显然，一台质量好的接收机应有较宽的动态范围．3.6.3 光接收机的噪声1.研究光接收机噪声的目的在一个完整的光纤通信系统中，光接收机是它的重要组成部分．可以想像，在满足误码率（或信噪比）指标要求下，如果需要输入接收机的光功率低，则表明这个光接收机的灵敏度高，性能好．那么为什么光接收机的输入功率不能无限制地降低呢？显然，是受到了系统中噪声的限制．为了研究光接收机的性能，就需研究光纤通信系统的噪声，首先是从接收机这端引入的噪声．2．光接收机噪声的主要来源(1)光电检测器引入的噪声光电检测器在工作时，一方面将接收到的光信息量转变为电的信息量；另一方面，在上述这种转变过程中，又将一系列与信息无关的随机变化的量带人信息量中，这种随机变化量主要有以下三种。

光接收灵敏度异常的检测步骤和标准
在光纤通信建设中，所采用的光踹机在结构上基本上有两种不同的形式，一种是NOKIA（桂林产）等光设备，它们的光接口均在机盘正面，另一种是AT&T（上梅产）等光设备。

它们的光接口均在机盘背后和机架内部。

因此，如果光接收灵敏度不正常的话，根据结构可按如下步骤查找：
1.ODF架两侧光纤端面检查主要是光可变衰耗输出端至机盘接收侧，应确保端面清洁。

2，光连接纤半径和掘耗检查要检测光连接纤是否受到挤压或弯曲半径太小而引起的较大损耗。

3，法兰盘与光功率计端检查重点是法兰盘与光功率计探测端是否良好和干净。

4，机盎端面与连接坪耦各由于光口有的在正面则易于清洁处理，而有的光口在背面，不能直接检查，需要关掉电源，拔出机盘，有的设备甚至要拆下子柜才能进行处理，因此，不管在光纤的布放还是机盘的插拔中，都要小心谨慎轻拿轻放，井要特别注意保持设备元件端面等洁净如初。

接收机性能敏感度测试1.引言GJB151A 中的CS103、CS104和CS105这三项传导敏感度测试的目的是确认在接收机中可能产生的互调产物（CS103）、带外发射抑制（CS104）和交调产物（CS105）是在标准或规范容许的限值内。

a. 互调在接收机带宽以外的两个或多个发射未被射频放大器任一级或混频器高度衰减，从而因非线性效应产生这些发射的谐波的和频与差频，如果其中某些恰在接收机通带内，就与有用信号一样被接收，从而引起接收机性能降低。

b. 交调一个邻近频道发射进入接收机前端电路致使射频放大器处于非线性区，当有用信号经由此放大器时，因前者导致放大器增益变化而使此有用信号受到调制。

c. 带外发射的抑制不希望的信号渗入接收机前端并与本振信号混频产生和与差频，其中有的正好落入接收机中频带宽内，也被当作有用信号处理。

这些带外杂波响应的例子如镜频响应、本振的谐波加上和减去中频、本振谐波除以干扰信号的谐波。

以上三种现象示于图1。

Un Re gi st er ed图1 接收机敏感特性互调、交调、带外信号抑制的图示2.CS103互调（15KHz~10GHz ）任何放大器都有某种程度的非线性，当信号接近饱和时非线性变得明显。

由于接收机是一种灵敏装置，典型的灵敏度约为-90dBm 至-130dBm ，它对非线性效应要比大多数基带放大器要敏感得多。

这些效应中最重要的一种称为互调。

要产生互调产物，两个或多个带外信号必须足够强才能渗入接收机前端（例如其预选器），导致在射频放大器或混频器中出现的信号在非线性级中混频。

此混频过程产生干扰信号及其谐波的和与差频。

如果这些新频率中的一个或多个处在接收机的通带内，就与有用信号一起被处理。

因此能产生互调干扰的信号应满足以下关系：|21nf mf ±|=0f （1）或 1|f fn f f m|0201=± （2） 其中0f 为接收机调谐频率1f 和2f 为产生互调的两个干扰发射的频率m 和n 为整数（1，2，3等）互调产物混频的阶数由整数m 和n 之和决定。

如何利用光衰减器测试光纤收发器的灵敏度了解如何测试光纤接收器的灵敏度是一项重要技能。

当光输入功率在一定范围内时，光纤接收器的性能最佳。

但是如何来判断光纤收发器是否会在最低光输入功率时，提供最佳性能呢？常用的一种方法是使用，例如隔板衰减器。

通常只需要两个值即可完成测试。

该过程包括如下所示的三个步骤。

1.使用功率计测量光纤发射器的光输出功率。

请记住，工业标准定义了特定网络标准的发射器和接收器的光输入功率。

如果您正在测试100BASE-FX收发器，则应使用100BASE-FX发射器，且发射器的光输出功率应在制造商的数据表所规定的范围内。

2.将发射器连接到接收器，并在发射器可提供的最大光输出功率下验证其是否正常工作。

您需要以接收器可以接受的最小光输入功率测试接收器，同时接收器仍然提供最佳性能。

为此，您需要从制造商的数据表中获取最低的光输入功率值。

3.计算测试所需的衰减水平。

例如：发射器的光输出功率为-17 dBm，接收器的最小光功率电平为-33 dBm。

它们之间的差值为16 dB。

您可以在接收器的输入端使用16 dB的隔板衰减器，并重新测试接收器。

如果接收器仍能正常工作，则在规格范围内。

注意：在上面的例子中不考虑光损耗。

假设发射器位于接收器10公里处，并且整个光纤链路（包括互连）的损耗为6 dB，那么对于您的测试，应使用10 dB的，而不是16 dB的。

光衰减器是一种非常重要的光纤无源器件,它可按用户的要求将光信号能量进行预期地衰减,也可以用来测试光纤收发器的灵敏度。

飞速光纤提供种类齐全的光衰减器，为光通信的用户带来了方便。

接收机灵敏度测量实验报告感悟与建议
在进行接收机灵敏度测量实验后，我深刻认识到接收机的灵敏度对通信系统的性能至关重要。

通过实验，我了解到灵敏度是指接收机在特定条件下能够接收到有效信号的最小强度。

在实验过程中，我们使用了不同的信号强度进行测量，并记录下了接收机的输出结果。

通过实验，我发现接收机的灵敏度受到多种因素的影响，例如信号源的距离、信号源的功率以及环境中的干扰等。

当信号源距离接收机较远，信号强度会逐渐减弱，从而导致接收机的灵敏度下降。

此外，干扰源的存在也会对接收机的灵敏度造成负面影响。

基于这些感悟，我提出以下建议来提高接收机的灵敏度。

首先，我们可以采用更高功率的信号源来增加信号强度，从而提高接收机的灵敏度。

其次，我们可以优化接收机的设计和参数设置，例如增加接收机的增益和降低噪声系数，以提升接收机的灵敏度。

此外，我们还可以采取干扰抑制技术来减少环境中的干扰对接收机的影响。

总的来说，接收机的灵敏度测量实验让我深刻认识到灵敏度对通信系统的重要性，并且为我提供了一些改进接收机性能的思路。

通过不断优化接收机的设计和参数设置，我们可以提高接收机的灵敏度，从而提升整个通信系统的性能。

wifi接收灵敏度测试方法
WiFi接收灵敏度测试方法：
1. 测试环境搭建：
准备一台WiFi接收设备、一台WiFi发射设备和一台信号源。

将WiFi发射设备连接到信号源，并确保WiFi接收设备能够接收到WiFi 信号。

2. 测试步骤：
设置信号源的输出功率，并记录下不同功率下的接收信号强度。

使用WiFi分析仪或网络分析仪测试接收信号的信噪比（SNR）和误码率（BER）。

根据测试结果，绘制出接收信号强度与信噪比（SNR）和误码率（BER）的关系曲线。

3. 数据分析：
根据测试结果，分析在不同输出功率下接收信号的信噪比（SNR）和误码率（BER）的变化情况。

根据接收信号的信噪比（SNR）和误码率（BER）的关系曲线，确定WiFi 接收设备的灵敏度。

4. 注意事项：
在测试过程中，要确保测试环境没有其他干扰信号，以避免对测试结果造成影响。

在测试过程中，要确保信号源的输出功率稳定，以避免对测试结果造成影响。

在测试过程中，要多次重复测试，以获得更准确的结果。