【关键词】 光纤通信技术 广播电视
前言:广播电视的主要传播方式是光纤传输,实际上除了光纤传输的方式之外还有微波传输和卫星传输的方式,但是光纤传输本身具有一定的特性,非常适合广播电视的要求,比如成本比较低,但是传输的内容量非常大,因此,在广播电视传输中光纤的应用是非常重要的。
一、光纤技术
一般最基本的光纤系统也必须具有五个要素,光发射器、光接收器、中继器、耦合器和连接器。光源会产生光波的信号,而电视不仅仅有光影还有声音,音频还有电信号,光发射器能够将这两个信号转换成为光信号,都转换成为光信号之后就能够通过光缆传输给接收器,在接收器上再次进行转换,将光信号转化成为电信号,然后发送给终端[1]。
因为在传输的过程当中,信号可能会有扭曲的情况,造成最终的成像可能会出现失真的情况,影响观众观看的效果,为了能够有效解决这一问题就需要中继器的参与,设立中继器能够保证信号在传输的过程当中保持稳定,并减少受损情况。当光缆在长距离的架构过程当中,一些光缆线过于长,或者是因为一些原因出现交叉的情况等等,为了能保证光纤的连接效果,也需要耦合器和连接器。
二、光纤通信技术在广播电视传输中的应用
光纤通信技术已经获得了一定的成就,传统的光纤通信技术经常会出现噪音的问题,经过不断的改造,目前的光纤通信技术已经能过有效避免这一问题。而且在一些现场的演唱会当中,将光纤通信技术应用得更加有效,演唱会当中有主会场和分会场,分会场往往会设立在全国各地,主会场的主持人在和分会场的嘉宾与主持沟通和交流的时候,不会出现任何阻碍,这就是通过光纤通信技术获得的。
1、非压缩传输。非压缩传输主要指的是,信号从信号源发出,然后再经过传输的,最终到终端设备当中,在这个过程当中,不进行处理。在一些跨年演唱会和体育赛事直播的过程中都是应用的非压缩传输,实际上一般的现场直播利用的就是非压缩传输的方式[2]。。目前在很多非压缩传输当中,为了能够保证传输的效果,采用两套设备传输的方式,使用主设备的同时还应用冷备设备,双光缆的具有非常明显的优势,能够让信号传输地更加准确,还能保证信息的安全性[3]。
2、压缩性传输。压缩设备可以对光波信号进行压缩,让信号的空间变小,然后再进行传输,因为信号的空间明显变小了,因此数据传输的数量可以更大,这点是非压缩传输不能及的。因为压缩传输和非压缩传输都有自身的优点,因此在实际工作的过程当中,压缩传输和非压缩传输会同时使用,两者结合不仅能够保证信息传递的及时性,还能保证信息传递的稳定性。
三、适应下一代广播电视网络的发展需求的FTTH系统
FTTH是一种光纤媒质的接入方式,将接入网局端和家庭住宅连接起来,引入光纤让人们可以在住宅当中享受有线电视传输网络带来的便利。实际上一般有有线电视传输平台和双向传输平台两个平台,而FTTH则对上述两种平台都做出到综合的考虑,不仅能够兼顾有线电视传输平台,还能构成双向的业务。FTTH本身是非常复杂的结构,但是按照部分的重要作用分割看恚一共有四个部分,首先是广播和宽带接入系统,然后是光分配网络,其次是配置系统,最后是网络管理系统。FTTH能承载业务的类型主要分为两类,一类是广播电视方面的业务,人们都熟悉的高清广播和电视广播等等,目前还有电视IP直播的业务,随着广播电视业务的不断发展,将会让广播电视业务更加丰富。。
总结:本文首先介绍了光纤通信技术,然后在了解光纤通信技术的基础上,介绍其在广播电视传输中的应用,主要介绍了两种应用,一种是非压缩传输的方式,另外一种是压缩传输的方式,特点是传输的量更大,最后介绍了FTTH系统,希望能为光纤通信技术的发展提供新的思路,让广播电视传输更上一层楼。
参 考 文 献
[1]张学文,赵家文,叶德飞. 光纤通信技术在广播电视传输中的应用研究[J]. 电脑开发与应用,2012,09:55-56+59.
[2]胡亚楠. 光纤通信在广播传输系统中的应用[A]. 中国武汉决策信息研究开发中心、决策与信息杂志社、北京大学经济管理学院.“决策论坛――如何制定科学决策学术研讨会”集(上)[C].中国武汉决策信息研究开发中心、决策与信息杂志社、北京大学经济管理学院:,2015:1.
关键词:光纤通信技术; 现状; 发展趋势
中图分类号:S972文献标识码: A 文章编号:
引言:光纤通信自从被发明出以来,给整个通信领域带来了翻天覆地的变化,使得传统的通信方式变得更高速、更高容量。它具有无与伦比的优势,比起传统通信,它的损耗极大的降低、重量更轻、抗电磁干扰能力更强、传输频率更宽等等。现在,光纤通信的发展非常迅速,仅仅在过去的15年里传输容量就增加了近10000倍。速度提高了将近200倍。
1.光纤通信技术概述
光纤通信技术是指利用光波做为载波,通过光导纤维传输信号,以实现信息传递的一种通信方式,其组成部分主要包括光纤光缆技术、光交换技术传输技术、光有源器件、光无源器件以及光网络技术等。
光纤通信的兴起是由美籍华人高锟和霍克哈姆引领的,当时他们发表的论文表示他们发现光纤有可能用于通信,这种低损耗的材料自此进入了通信领域。光纤通信技术自被运用以来,发展速度很快。1970年以后,美国康宁公司首先研制成功并投入运用了第一代光纤通信技术---多模光纤系统:工作波长850纳米,光纤的损耗为每公里2.5~4.0分贝,最高传输率每秒可接受34Mbit的数据;1980年后,光纤通信技术有了很大提高,工作波长达到了1310纳米,光纤的损耗为每公里0.55~1.0分贝,光传输速率达到每秒可接收140Mbit的数据,信息的传递质量大大提高。
光纤通信技术有直接调制和间接调制两种光调制方式。;再者,携带信息的光信号经过光纤传输到信宿;最后,信宿再将光信号转换成电信号。光纤传播光信号比起电缆传播电信号速度要快,损耗还要低,而且在成本、重量、施工难度上等也有着明显的优势。
2.光纤通信技术的现状
在我国,光纤通信技术起步虽然较晚,但是已经有了很大的发展。在光纤通信领域也出现了许多的新技术,随着光纤通讯技术的提升,光纤通信能力也大大提高,越来越多的地区也逐渐地引入了光纤通讯设备。另外,在各个行业和企业中光纤通信的使用也越来越普遍,无论是海底通信、有线电视、局域网还是长途通信等等光纤通信都得到了认可。21世纪以来,光纤通信技术已经成为传播媒介领域中最重要的技术。
2.1光纤通信逐渐形成系统
光纤通信逐渐形成系统的系统是指地区间系统和行业间系统。在我国,国家干线、省内干线以及区内干线上已经全部采用光缆,地区间的系统已经建成。。所以许多公司和通讯机构对信息传递的容量和速度都有了更高的需求,而信息传输量巨大的光纤通信正是满足了人们的这一要求,行业之间的系统也已经形成。
2.2常规单模和多模光纤技术
在光纤制造方面,我国基本掌握了常规单模和多模光纤的生产技术,已研制出了色散位移光纤(G.655光纤)、大有效面积非零色散位移单模光纤、色散补偿光纤(DCF)、掺铒光纤、保偏光纤、数据光纤。光电器件的研制也取得了显著进展:高速激光器、增益半导体激光器、量子阱双稳态激光器、掺铒光纤激光器、主动锁模光纤环形孤子激光器、被动锁模光纤环形激光器、光纤光栅激光器、半导体光放大器、掺铒光纤放大器(EDFA)DBF- LD与 EA型外调制器的集成器件、应用于接入网的单纤收发集成器件等。
2.3光纤接入技术
。
。这些业务不仅需要宽带的主干传输网络,更关键的部分是用户接入,尤其是地理环境较差的农村。光纤接入技术的优势是它可以与ATM、SDH、以太网等多种技术结合,使用性强。
2.4孤子传输技术
孤子通信技术是一种利用光孤子脉冲在传输过程中的非线性压缩和色散之间的平衡,以实现长距离高速度通信的技术。
在超大容量的传输系统中,色散是影响传输质量的一个因子,而利用孤子传输技术可以通过光纤本身的非线性来克服这个弱势,从而可以大大增大无中继的传输距离。孤子抗干扰能力强、抑制极化模色散的优点也是实现长距离高速度通信的主要影响因素。
3. 光纤通信技术的未来发展趋势
3.1光纤通信将具有更大容量、更高速
光纤通信具有更大容量、更高速是从投入运用到现在一直追求的目标。随着社会经济的发展,信息传递的容量和速度尤其是电信行业中最大的问题就是无法满足人们对信息量的获取。多媒体的告诉发展也对光纤的容量和速度提出了更高的要求。如果光纤传递信息的速度提高4倍,那么,信息传递的成本将降低30%。这对于居民的日常生产、生活,尤其是对媒体行业的发展,将起到很大的促进作用。
3.2将波分复用技术用于宽带
目前,波分复用技术是指将不同波长的信号同时在同一光纤上完成传输,在光纤通信中已经得到运用,其开发潜力以及达到上限。但是,只有1%运用于宽带资源上,将波分复用技术用于宽带课提高的空间还有很大。如果两者相结合,那么在同一宽带上可传输的信息量将大大提高,宽带速度也就提高了,将会大大提高人们获取信息的速度和对网络系统的满意度。
随着互联网用户的增多以及网络分组化,IP业务成为波分复用技术发展的主要推动力量。但是目前波分复用技术的稳定性不强,还需要不断完善。
3.3使用智能光联网技术
2000年3月,国际电联提出了ASON(自动交换光网络)的概念,目的是智能化的按需分配网络资源,通过交叉连接和分插功能,为任何地点和任何用户提供可连接的网络。了网络的灵活和高效的重构和重组,因此,可传递的信息量增多。
目前,发达国家正在开展智能光联网技术的研发,我国也应该与时俱进,投入适当的人力和资金进行研发,为维护我国的信息安全奠定基础。
3.4实现全光网络
全光网络是指信号只有在进出网络时才进行电和光的交换,而在网络中传输和交换的过程中始终以光的形式存在。它的相关技术主要有全光交换、光交叉连接、全光中继和光复用/去复用等,具有良好的透明性、波长路由特性、兼容和可扩展性。因为全光网络靠的是“光”的传输,所以信息的传递速度很快,并且传送方式多样, PDH、SDH、ATM等传送方式都可以使用,提高了网络资源的利用率。
现在,全光网络正处于初期的发展阶段,但是可开发的潜力很大,并且凭借它极高的信息传递速度、简单的网络结构将会成为未来信息网络的核心。
4.结论
根据以上分析,我们可知光纤通信技术在传递信息方面发挥着不可替代的作用,从最初的运用到现在,虽然已经得到了很大的发展,但是随着社会经济的发展,光纤通信技术还需要不断发展,以满足人们对信息不断提高和维护国家信息安全的需要。
参考文献:
[1] 甘世雄.谈数据通信技术的构成原理及其应用前景[J].计算机光盘软件与应用,2010(12).
[2]辛化梅.李忠.论光纤通信技术的现状及发展[J].山东师范大学学报(自然科学版),2008(3).
论文摘要:光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及应用。
1.光纤通信技术
光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的串绕非常小;光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听;光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。
光纤通信在技术功能构成上主要分为:(1)信号的发射;(2)信号的合波;(3)信号的传输和放大;(4)信号的分离;(5)信号的接收。
2.光纤通信技术的特点
(1)频带极宽,通信容量大。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps。
(2)损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤损耗可低于0~20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低;若将来采用非石英系统极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路,由于中继站数目的减少,系统成本和复杂性可大大降低。
(3)抗电磁干扰能力强。光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好。。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应,光纤传输系还特别适合于军事应用。
(4)无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰,而容易被窃听,保密性差。光波在光纤中传输,因为光信号被完善地限制在光波导结构中,而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收,即使在转弯处,漏出的光波也十分微弱,即使光缆内光纤总数很多,相邻信道也不会出现串音干扰,同时在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。
除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点,其不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。
3.光纤通信技术在有线电视网络中的应用
20世纪90年代以来,我国光通信产业发展极其迅速,特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展,促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加,全网的管理和维护,设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用SDH+光纤或ATM+光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统,链路传输系统或者组成各种形式的复合网络,可以满足各种综合信息传输。
有线电视网络在全国各地已基本形成,在有线电视网络现有的基础上,比较容易地实现宽带多媒体传输网络,因此在目前的情况下,不应完全废除现有的有线电视网,而用少量的投资来完善和改造它,满足人们的目前需要。很多地区的CATV已经是光纤传输,到用户端也是同轴电缆进入千万家。但是现在建设的CATV大多是单向传输,上行信号不能在现有的有线电视网中传送。可以通过电信网PSTN中语音通道或数据通道形成上行信号的传送,也可以通过语音接入系统来完成。。
现在光通信网络的容量虽然已经很大,但还有许多应用能力在闲置,今后随着社会经济的不断发展,作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长,一定会超过现有网络能力,推动通信网络的继续发展。因此,光纤通信技术在应用需求的推动下,一定不断会有新的发展。
参考文献:
[1]王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息,2006,(4)
[2]何淑贞,王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信,2004,(2)
关键词 光纤通信 优势 传输 发展趋势
中图分类号:TP929.11 文献标识码:A
1当前光纤通信的优越性
1.1频带非常宽,传输容量非常大
目前,在光纤通信系统中,光纤的传输带宽比电缆大很多,单模光纤就具有几十GHz・km的带宽距离积。采用多种复用技术能提升线路传输容量;最简单的是采用空分复用,光纤外径只有几十 m,一根光缆就可以容纳几百根光纤,传输容量成百倍增长;对于单根光纤,可以采用光复用技术,正在研究开发的光复用技术有波分复用(WDM)、光码分复用(OCDM)和光时分复用(OTDM),而主要采用的是波分复用(WDM),目前人们采用的密集波分复用(DWDM)能增加可使用波长数量,同时利用光纤损耗谱平坦,扩大可利用的波长转换技术和窗口技术,实现波长再利用等使单根光纤由单波长传输的传输速率几Gbps,达到多波长传输几十Tbit/s;另一方面,减小光源谱线宽度和采用外调制方式,同样能极大提升传输容量。
1.2抗电磁干扰性能强,泄露小,保密性好,无串话
由于光纤是非金属的光导纤维(目前主要采用石英(SiO2)),光纤通信线路不会受普通的高、低频电磁场的干扰和闪电雷击等的损坏,抗电磁干扰性能好。光纤的设计独特无比,在光纤中传输的光被严格局限于光纤的纤芯与包层邻近进行传输,泄露极其微弱;即使在弯曲半径十分小的地方,光泄漏的可能性也非常微弱。所以泄漏到光缆之外的光信号基本上没有,如果没有专用的特殊工具,光纤无法分接;以及长途光缆等通常埋在地下。由此可知:光纤通信保密性能极好,也不会产生电缆通信中常见的串话现象。这对现代政治、军事和经济均有重要意义。
1.3光纤重量轻、纤芯细,铺设简单,资源丰富
光纤一般直径只有几微米至几十微米之间,相同容量话路光缆,要比电缆轻90%~95%(光缆的质量仅为电缆的1/10~1/20),直径小于电缆的1/5;光纤柔软性十足,铺设简单;这顺利解决通信传输系统占用较大的空间致地下管道拥挤等难题,同时极大的节省了通信地下管道的投资成本;光纤通信应用于航天领域,能够有效减轻卫星、飞船与飞机等的重量,提升通信质量的同时降低制造成本。制造光纤的原料石英(SiO2),更是资源丰富且价格便宜,因此光纤通信的发展及全面普及具有巨大前景。
2光纤通信发展现状及趋势
2.1超高速、超大容量、超长距离系统发展
光纤通信经过数十年的发展,目前商用系统传输速率已能达到10Gbps以上;随着传输需求不断提升,超高速、超大容量、超长距离的光纤通信系统发展成为必然。单一的采用光时分复用(OTDM)或波分复用(WDM)对信道传输速率的提升是有限的;因此,可以采用将多个光时分复用(OTDM)信号集中进行波分复用(WDM)的办法来实现信道传输能力最大化。
2.2新型光纤不断发展
在传统的G.652光纤已无法满足超高速长距离传输网络发展需求的状况下,新型光纤的开发成为下一代网络基础设施工作的重要部分。光纤通信传输速率的提高主要通过:(1)提高传输速率;(2)增加传输的光波数量。因此,开发尽可能宽的可用波段的全波光纤成为关键。目前全国光纤通信运用在C(1530~1565nm)与L(1565~1625nm)波段,而全波光纤能将波长扩展至1260~1675nm;若按波长间隔为50HZ(0.4nm)开通DWDM系统,以目前单信道传输速率80 Gbps计算,单纤通信容量高达1000X80 Gbps以上。其它诸如非零色散光纤,空心光纤等新型光纤也陆续出现。
2.3光纤孤子通信发展
光纤孤子通信是一种全光非线性通信方案,主要利用光纤折射率的非线性效应对光脉冲压缩,使其与群速色散激发的光脉冲展宽平衡,光孤子能在光纤的反常色散区与脉冲光功率密度足够大前提下进行长距离不变形传输。这种传输方式在大幅度提升传输距离的同时保证了传输质量。理论上,光孤子通信容量没有限制,可高达1000Gbps;近些年随着色散补偿和色散管理的实施及相关技术的深入研究,光孤子运行速率已能从10~20 Gbps提高至100 Gbps;并采用再生、重新定时等降低自发发射,使传输距离高达100000km以上。
3结语
自从1966年英籍华人高锟博士提出光纤作为传输介质的概念,1970年美国康宁公司根据高锟论文的设想,使用改进型化学汽相沉淀法,制造出世界上第一根超低损耗光纤,其在1 。由于光波通信技术的巨大发展,现在世界通信传输业务的90%需经过光纤传输,并且目前业务量还在不断快速增长;随着光纤通信技术的不断发展,光纤通信应用的范围将越来越广。
参考文献
【论文摘要】:在许多基于单片机的应用系统中,系统需要实现遥控功能,而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点,是一种较为常用的通信方式。
在许多基于单片机的应用系统中,系统需要实现遥控功能,而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点,是一种较为常用的通信方式。红外线通信是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强的通讯方案,主要应用于近距离的无线数据传输,也有用于近距离无线网络接入。从早期的IRDA规范(115200bps)到ASKIR(1.152Mbps),再到最新的FASTIR(4Mbps),红外线接口的速度不断提高,使用红外线接口和电脑通信的信息设备也越来越多。红外线接口是使用有方向性的红外线进行通讯,由于它的波长较短,对障碍物的衍射能力差,所以只适合于短距离无线通讯的场合,进行"点对点"的直线数据传输,因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。
一、红外通信的基本原理
红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体,即通信信道。发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号,通过红外发射管发射红外信号。接收端将接收到的光脉转换成电信号,再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调,还原为二进制数字信号后输出。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制(PWM)和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制(PPM)两种方法。
简而言之,红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调,以便利用红外信道进行传输;红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。
二、红外通讯技术的特点
红外通讯技术是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术,被众多的硬件和软件平台所支持:
⑴通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发;
⑵主要是用来取代点对点的线缆连接;
⑶新的通讯标准兼容早期的通讯标准;
⑷小角度(30度锥角以内),短距离,点对点直线数据传输,保密性强;
⑸传输速率较高,目前4M速率的FIR技术已被广泛使用,16M速率的VFIR技术已经。
三、红外数据通讯技术的用途
红外通讯技术常被应用在下列设备中:
⑴笔记本电脑、台式电脑和手持电脑;
⑵打印机、键盘鼠标等计算机设备;
;
⑷数码相机、计算器、游戏机、机顶盒、手表;
⑸工业设备和医疗设备;
⑹网络接入设备,如调制解调器。
四、红外数据通讯技术的缺点
⑴通讯距离短,通讯过程中不能移动,遇障碍物通讯中断;
⑵目前广泛使用的SIR标准通讯速率较低(115.2kbit/s);
⑶红外通讯技术的主要目的是取代线缆连接进行无线数据传输,功能单一,扩展性差。
五、红外通信技术对计算机技术的冲击
红外通信标准有可能使大量的主流计算机技术和产品遭淘汰,包括历史悠久的调制解调器。预计,执行红外通信标准即可将所有的局域网(LAN)的数据率提高到10Mb/s。
红外通信标准规定的发射功率很低,因此它自然是以电池为工作电源的标准。。。
红外通信标准的广泛兼容性可为PC设计师和终端用户提供多种供选择的无电缆连接方式,如掌上计算机、笔记本计算机、个人数字助理设备和桌面计算机之间的文件交换;在计算机装置之间传送数据以及控制电视、盒式录像机和其它设备。
六、红外通信技术开辟数据通信的未来
目前,符合红外通信标准要求的个人数字数据助理设备、笔记本计算机和打印机已推向市场,然而红外通信技术的潜力将通过个人通信系统(PCS)和全球移动通信系统(GSM)网络的建立而充分显示出来。由于红外连接本身是数字式的,所以在笔记本计算机中不需要调制解调器。便携式PC机有一个任选的扩展插槽,可插入新式PCS数据卡。;。。而且,由于该系统不要求在计算机中使用调制解调器,所以过去不可能维持高性能PC卡调制解调器运行所需电压的手持式计算机,现在也能以无线方式进行通信。红外通信标准的开发者还在设想在机场和饭店等地点使用步行传真机和打印机,在这些地方,掌上计算机用户可以利用这些外设而勿需电缆。银行的ATM(柜员机)也可以采用红外接口装置。
。红外技术的推广意味着膝上计算机用户不用电缆连接的新潮即将到来。由于红外通信具有隐蔽性,保密性强,故国外军事通信机构历来重视这一技术的开发和应用。这一技术在军事隐蔽通信,特别是军事机密机构、边海防的端对端通信中将发挥出重要的作用。正如前面所述,它还将对计算机技术产生冲击,对未来数据通信产生重大影响。
参考文献:
[1]蒋俊峰.基于单片机的红外通讯设计[J].电子设计应用,2003,11.
[2]曾庆立.远距离红外通讯接口的硬件设计与使用[J].吉首大学学报(自然科学版),2001,4.
[3]邓泽平.一种多用途电度表的红外通讯问题[J].湖南电力,2003,4.
[4]朱磊,郭华北,朱建.单片机89C52在多功能电度表中的应用研究[J].山东科技大学学报(自然科学版),2003,2.
1.1 光载射频简介
融合光纤通信和移动通信技术优点的光载射频(ROF)通信技术是实现宽带无线信号传输的有效手段,该技术利用光纤的几乎无限的带宽资源和低损耗优势,使多路宽带无线信号的传输距离达数十公里,并可以将原来放置在基站的高频设备转移到中心站实现资源共享,进而可对数量庞大的基站的结构和功能(光电、电光转换和天线收发是必备功能)进行简化,降低系统成本。同时在ROF系统中采用光学方法产生毫米波信号,可以简化基站和中心站的结构。因此,基于ROF技术的无线通信系统能够使宽带无线接入的实现更加容易。
1.2 ROF技术的无线通信系统技术优势
基于ROF技术的无线通信系统具有明显优势,它不仅可用于宽带无线接入,而且在车载移动通信、热点地区和室内覆盖、雷达信号传输等方面有广阔的应用前景。构建城域宽带网、建设覆盖城乡的信息服务体系已列为北京市信息化发展规划以满足未来对宽带接入需求,以ROF技术为基础的无线宽带接入能够提供更大的接入带宽和灵活性,可以为北京市城域宽带网的无线接入部分提供技术支撑。
1.3 光标记交换介绍
另外,在光标记交换领域,利用高频的无线信号调制光波实现的副载波(SCM)光标记和光载波抑制(OCSS)光标记现已有一些研究,这两种标记实现方案有很好的应用前景,但还有一些问题需要深入研究,本论文对SCM光标记信号的传输距离受限问题和OCSS光标记分组的全光波长变换问题进行了深入研究,并得到了一些有价值的结论。
2 射频调制的光标记交换技术
直接调制技术产生的光载毫米波信号的基本原理及其性能。基于M-Z结构的铌酸锂外调制器的光外调制技术产生的三种频谱结构(DSB、SSB和OCS)的光载毫米波信号的机理和所需要的偏置电压、射频信号的幅度和相位等参数,并对所产生的光载毫米波信号的光谱结构和光电流等进行了详尽智能科技的理论和实验研究。DSB光载毫米波信号的频谱效率只有SSB和OCS光载毫米波信号的频谱效率的一半;产生相同频率的光载毫米波信号,OCS调制方案所需要的射频信号频率只有DSB和SSB调制方案的一半;在光纤传输之前,这三种光载毫米波各光波成分的初始相位虽然不同,但由光电探测器解调得到的毫米波信号性能并无明显差别。在分析铌酸锂调制器的调制特性的基础上,得到了光载毫米波载波各光频成分的初始相位与调制深度之间的关系,为后面推导DSB光载毫米波幅度衰落的节点和腹点位置奠定了基础。
3 光载毫米波在光纤中传输时受的影响
DSB光载毫米波载波沿光纤传输时光电流的射频成分的幅度衰落,射频幅度衰落节点和腹点位置与三个光频成分的初始相位之间的关系,并推导了衰落周期公式。通过光纤色散对OCS光载毫米波信号在光纤传输中性能影响的理论分析和实验研究,发现当OCS光载毫米波被数据信号调制时,信号光电流的射频成分没有幅度衰落和由光纤色散引起的射频信号脉冲变窄,而光电流中的基带信号的脉冲宽度逐渐变宽。对这一现象原因进行理论分析后,得到了脉冲变窄与信号传输距离、光纤色散和光载毫米波信号频率之间的关系,并给出了OCS光载毫米波信号最大传输距离公式。
通过光纤色散对OCS光载毫米波信号在光纤传输中性能影响的理论分析和实验研究,得到了毫米波信号的光电流射频成分幅度衰落与光载毫米波频谱结构之间的关系,从理论上得到了脉冲变窄与信号传输距离之间光纤色散和光载毫米波信号频率之间的关系,并推导了SSB光载毫米波信号最大传输距离公式。在此基础上提出了克服脉冲变窄的方案(即将信号脉冲调制在单个载波上,而另一个光载波没有信号),仿真结果表明该方案能够大大延长SSB光载毫米信号的传输距离。
4 ROF双工链路和网络结构。
ROF系统中全双工链路的实现方案:从ROF系统的要求出发分析了基站的简化思路,研究了将射频信号源转移到中心站、利用双工的光/电和电/光转换器等方法简化基站功能及结构的实现方案;根据光载射频信号的光谱特点, WDM在ROF系统中的应用,利用波长间插方法实现多路光载射频信号的波分复用,能够进一步提高光纤带宽的利用率;接着从理论上分析了WDM-ROF系统存在的三种信道间窜扰;最后分析了ROF系统中的星型、环型和总线型三种基本的网路结构及其特点。
在讨论光标记交换技术原理的基础上,分析了基于射频调制的副载波复用(SCM)光标记实现方案,深入研究了光纤色散对SCM光标记信号传输性能的影响以及载荷与标记信号之间的窜扰问题。理论分析和仿真结果表明:由光纤色散引起的SCM光标记信号脉冲展宽对信号传输距离、眼图张开度等链路性能有明显影响,造成标记信号的传输距离受限。在此基础上提出了利用改进的射频调制方式增加SCM光标记信号的传输距离、减小窜扰的措施;分析表明通过提高中间节点光栅的载波抑制比可以减小来自载荷的窜扰。
对基于HNL-DSF的FWM效应的单泵浦和双泵浦全光波长变换的频谱结构、偏振敏感性等特性进行了理论和实验研究,发现在单泵浦情况下光标记分组的频谱发生翻转,且对偏振很敏感;而在共极双泵浦情况下波长变换所产生的新OCSS光标记分组的频谱发生平移且偏振不敏感;通过对双泵浦情况下两个泵浦光的偏振方向对波长变换的偏振敏感性和转换效率影响较大,发现在正交双泵浦情况下,波长变换的转换效率很低,且对信号光偏振很敏感。
参考文献
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