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中圖分類號TN92 文獻標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2013）82-0195-02
微波中繼通信作為一種先進的通信方式，它是通過電波空間來傳送各種信息的，而且還能夠?qū)λ邮盏男畔⑦M行再生中繼。建立在微波通信和數(shù)字通信基礎(chǔ)上的數(shù)字微波通信，同時具有數(shù)字通信和微波通信的優(yōu)點，受到大家的廣泛關(guān)注。由于微波的射頻帶寬很寬，一個微波信道允許同時傳送若干毫不相關(guān)的信息，所以數(shù)字微波通信能夠有效地進行大容量數(shù)字信息傳送，并且與鋪設(shè)電纜、光纖以及衛(wèi)星等其他的通信手段相比具有投資省、見效快、抗干擾能力強、設(shè)備可靠穩(wěn)定等諸多優(yōu)點。隨著新技術(shù)的不斷推廣應(yīng)用（如SDH傳輸技術(shù)，IP微波技術(shù)），相信數(shù)字微波通信將進入重要的發(fā)展時期。
數(shù)字微波傳輸鏈路的組成形式可以是一條主干線，中間不間斷地向四周輻射形成許多分支，也可以是一個樞紐站向各個方向分支。微波站的基本功能是傳輸數(shù)字信息，微波站的主要設(shè)備包括數(shù)字微波發(fā)信設(shè)備，數(shù)字微波收信設(shè)備，天線饋線，鐵塔以及保障線路正常運行和無人維護所需的監(jiān)控設(shè)備，電源設(shè)備等。下面僅對設(shè)置在微波站的數(shù)字微波收信和發(fā)信設(shè)備進行討論。
發(fā)信設(shè)備是把處理過的數(shù)字信號對載波進行調(diào)制，變成該發(fā)射信道所要求頻率的微波信號經(jīng)功率放大并發(fā)送出去。微波發(fā)信設(shè)備通常有兩種組成方案：1）微波直接調(diào)制發(fā)射機，它是把來自數(shù)字終端機的信碼經(jīng)過碼型變換后直接對微波載頻進行調(diào)制，然后經(jīng)過微波功放和微波濾波器饋送到天線，由天線發(fā)射出去。這種方案的發(fā)射機結(jié)構(gòu)簡單，但當(dāng)發(fā)射頻率處在較高頻率時，其關(guān)鍵設(shè)備微波功放比中頻調(diào)制發(fā)射機的中頻功放設(shè)備制作難度大，而且在一系列產(chǎn)品多種設(shè)備的場合下，這種發(fā)射機的通用性差；2）中頻調(diào)制發(fā)射機，它是把經(jīng)過碼型變換處理過的數(shù)字信號在中頻調(diào)制器中對中頻載頻進行調(diào)制，獲得中頻調(diào)制信號，再經(jīng)過功率中放，把這個已調(diào)信號放大到上變頻器要求的功率電平，跟本振信號進行混頻把它變換為微波調(diào)制信號，再經(jīng)微波功率放大器放大到所需的輸出功率電平，最后經(jīng)微波濾波器輸出饋送到天線，由發(fā)射天線將此信號送出?？梢?，中頻調(diào)制發(fā)射機與一般調(diào)頻的模擬微波機相似，只要更換調(diào)制、解調(diào)單元，就可以利用現(xiàn)有的模擬微波信道傳輸數(shù)字信息。因此，在多波道傳輸時，在不同容量的數(shù)字微波中繼設(shè)備系列中，更改傳輸容量一般只需要更換中頻調(diào)制單元，微波發(fā)送單元可以保持通用。
收信設(shè)備是把天線接收到的微弱的微波信號經(jīng)過饋線、微波濾波器、微波低噪聲放大器和本振信號進行混頻，變成中頻信號，再經(jīng)過中頻放大器放大、濾波后送解調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)信碼解調(diào)和再生。
福州鼓嶺微波站作為中繼站，擔(dān)負(fù)著承上啟下的接力任務(wù)。它的微波發(fā)信設(shè)備是中頻調(diào)制發(fā)射機，所以這次數(shù)字化改造方案就是利用原來的微波機柜，采用高集成化的模塊，發(fā)信機機箱內(nèi)由電源轉(zhuǎn)換模塊，中頻的自動電平控制器，混頻器、本振、微波濾波器、微波高線性功放模塊，監(jiān)測告警模塊組成；收信機機箱內(nèi)由電源轉(zhuǎn)換模塊、中頻放大器（帶AGC）、混頻器、本振、微波濾波器、微波低噪聲放大器模塊組成。該微波收發(fā)信機的功能是，將由調(diào)制機送來的1 000MHz中頻信號上變頻到微波頻段，經(jīng)微波功率放大器放大到額定電平之后由天饋線系統(tǒng)發(fā)射出去，下一站的收信機接收到的微波信號再下變頻為1 000MHz的中頻信號，經(jīng)濾波放大后，送給電視解調(diào)機解出所需的視頻和音頻信號，并同時可將上述中頻信號轉(zhuǎn)送給發(fā)信機，再向下一站傳輸。該微波收發(fā)信機按其電路組成可分為收信機和發(fā)信機二部分，其電路組成框圖如下所示：
1）收信機
收信機中的信號流程為：由前一微波站送來的多路寬帶數(shù)字調(diào)制信號被本站高方向性接收天線接收后，通過極化分離器和饋線系統(tǒng)到達(dá)收信分路系統(tǒng)，由波導(dǎo)環(huán)形器和波導(dǎo)分路濾波器選擇出本波道的射頻信號，經(jīng)同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換進入微波噪聲放大器，對接收信號進行35dB的放大，以提高信號電平，改善收信機的信噪比，放大后的射頻信號通過微波濾波器除帶外雜波，然后進入收信混頻器。采用無源混頻器，具有大的動態(tài)范圍和好的三階特性。本振源采用介質(zhì)振蕩器加鎖相環(huán)，具有很好的相位噪聲和高的頻率穩(wěn)定度。收信混頻器將接收信號和鎖相環(huán)介質(zhì)振蕩器的本振信號進行混頻，其變頻損耗為10dB，所產(chǎn)生的1 000MHz的中頻信號經(jīng)中頻放大器放大到+1dBm中頻輸出。中頻放大器對信號進行可變增益放大，以補償射頻信號在大氣中傳輸時，因地形、氣候等因素而產(chǎn)生的不同程度的衰落，使該放大器的二個輸出端口均維持一個恒定的輸出電平。為此，該中頻放大器具有一個自動增益控制能力為42dB的AGC電路。為了實時監(jiān)測收信機的工作情況，面板的液晶顯示有電源電壓、電流、微波功率指示、中頻功率指示、本振的失鎖狀態(tài)。
2）發(fā)信機
3）液晶監(jiān)控系統(tǒng)
參考文獻
1.引言
LMDS（ Local Multipoint Distribution Services ）本地多點分配業(yè)務(wù)系統(tǒng)工作在20-40 GHz 頻段上的點對多點數(shù)字微波通信技術(shù)，適用于城域接入網(wǎng)的本地寬帶業(yè)務(wù)傳輸和接入，基站典型覆蓋半徑為3-5km，每個基站可支持?jǐn)?shù)百個端站，按用戶的需求動態(tài)分配帶寬，每個端站最高帶寬可達(dá) 8-16Mb/s，可捆綁各種寬、窄帶業(yè)務(wù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)、話音、視頻、Internet，LMDS技術(shù)的成熟與完善，長期困擾運營商的接入網(wǎng)“瓶頸”問題便迎刃而解。
2.LMDS系統(tǒng)的構(gòu)成
LMDS寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)主要包括下列組成部分：
·數(shù)字基站（DBS）: 做為集中器，發(fā)送并接收所有用戶業(yè)務(wù)。核心功能在于對RF信號的調(diào)制/解調(diào)，同時完成無線用戶的匯聚，并與骨干網(wǎng)的連接。
·無線基站（RBS）: 結(jié)構(gòu)緊湊的室外單元，傳輸RF信號至扇型天線，IF信號至DBS。一般情況下，基站包括多個RBS，每個RBS提供一個扇區(qū)的容量及覆蓋。RBS安裝于鐵塔或房頂。
·無線端站（RT）：安裝于用戶端，墻面或抱桿安裝，環(huán)境適應(yīng)力強。包括設(shè)計非常緊湊的收發(fā)信單元及集成天線，與NT傳輸IF信號，由NT供電。
·網(wǎng)絡(luò)終端（NT）：室內(nèi)單元，提供1個多個終端接口，可與用戶直接連接，或與用戶端集中設(shè)備相連（如Routers/多業(yè)務(wù)交換機、ADSM mux、VPN hub，或PBX）。核心功能在于對RF信號的調(diào)制/解調(diào)?？晒潭ㄔ跈C架，或桌面放置。
·網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)管理：對骨干網(wǎng)設(shè)備、基站、端站，即有線和無線系統(tǒng)所有的操作維護進行管理。提供業(yè)界功能最強大的管理系統(tǒng)，包括簡單易用的完全圖形接口，方便的路徑及配置管理，良好的路由選擇及恢復(fù)功能，超強的可擴展性及靈活性。
1-1 LMDS典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[1]
3.LMDS寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例。
LMDS是一個可以綜合租用線、交換話音、ISDN和基于IP業(yè)務(wù)的多業(yè)務(wù)平臺。本節(jié)將描述租用線業(yè)務(wù)的主要應(yīng)用及相應(yīng)的典型網(wǎng)絡(luò)配置作為典型應(yīng)用：
PBX 互連
數(shù)據(jù)租用線業(yè)務(wù)，通過集中器、FRAD(幀中繼)、網(wǎng)橋或路由器提供廣域網(wǎng)連接
租用線業(yè)務(wù)提供端站與基站之間 E1/T1 或 分檔E1/T1 的透明傳輸。系統(tǒng)匯聚業(yè)務(wù)通過TDM E1/T1電路接口或DBS ATM接口傳輸至骨干網(wǎng)。所有配置和路徑管理，包括無線資源的分配均由網(wǎng)管系統(tǒng)完成。
2-1租用線業(yè)務(wù)[1]
3.LMDS系統(tǒng)雨衰的影響。論文格式。論文格式。
LMDS使用約30GHz的頻段作為傳輸媒介，這是因為微米波的波長與雨點的直徑在同一數(shù)量級，因此抗雨衰性能差。通信質(zhì)量受雨、雪等天氣影響較大。雨衰影響是LMDS系統(tǒng)設(shè)計必須予以考慮的重要因素。
國際電信聯(lián)盟對降雨的影響已進行了深入研究，在ITU-RP.837建議中，將地球分為15個降雨氣候區(qū)，分別以大寫字母A到Q來表示，每一降雨區(qū)是以與它相關(guān)的降雨強度統(tǒng)計來表證，并給出了對應(yīng)不同降雨強度所發(fā)生的時間概率。遵照ITU-R P.838建議，可以針對工作頻率、極化和降雨率計算比衰減（dB／Km）和有效路徑長度（這是考慮到在整個傳輸段長度上降雨強度不是均勻分布的緣故），進而可以針對衰落儲備值Ft計算出在一定傳輸距離下，降雨衰減超出Ft的時間百分?jǐn)?shù)P，或反之，根據(jù)雨衰特性及Ft求出在保證P值一定的情況下可用的通信距離是多少。必要時，還可以根據(jù)在ITU-R P.841建議，從長期百分?jǐn)?shù)P變換到最壞月份百分?jǐn)?shù)Pu。在考慮LMDS因雨衰引起的不可用性指標(biāo)時，時間百分?jǐn)?shù)Pu即為不可用性指標(biāo)。[2]
系統(tǒng)抗雨衰性能
系統(tǒng)增益
nA7390收發(fā)信機性能優(yōu)異，在BER=10-6時上下行門限接收電平值可達(dá)到-83dBm和-81dBm，由于MII行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（ -82dBm和-76dBm ）。
n采用標(biāo)準(zhǔn)天線時，系統(tǒng)增益達(dá)148dB；高增益天線，達(dá)160dB。
自動增益控制（ATPC）性能
n為了滿足不同通信距離和不同地區(qū)降雨率減對發(fā)射功率的要求，A7390 LMDS系統(tǒng)支持自動發(fā)射功率控制（ATPC）功能。
ATPC調(diào)整速度
nA7390 LMDS系統(tǒng)在上行鏈路實施ATPC，保證系統(tǒng)工作在理想的C/N指標(biāo)。論文格式。ATPC動態(tài)范圍為40dB（MII要求為35dB）。
nATPC工作方式：慢環(huán)路調(diào)整、快環(huán)路調(diào)整。
n快環(huán)路調(diào)整時，速度高于1000dB/s（MII要求為20dB/S）。
參考文獻：
[1] 寬帶無線接入解決方案 ，A7390 LMDS，Mobil Network Division, Fixed Wireless BU，Harry - August, 2003 。上海貝爾內(nèi)部資料。
隨著電子通信技術(shù)的發(fā)展，它同時在很大程度上改變著人們的生活和方式。人們也能很好地運用電子通信技術(shù)突破時間和空間的局限來學(xué)習(xí)和工作。電子通信技術(shù)不僅改變著人們，它還在改變著社會和國家，使得國家不斷發(fā)展，特別表現(xiàn)在衛(wèi)星通信技術(shù)上。當(dāng)然我國的電子通信技術(shù)還存在一些關(guān)鍵技術(shù)的問題，有待人們改善和加強。
一、電子通信系統(tǒng)概述
電子通信技術(shù)屬于現(xiàn)代通信技術(shù)中的一大部分。電子通信技術(shù)還是信息社會的主要支柱，是現(xiàn)代高新技術(shù)的重要組成部分，甚至是國家國民經(jīng)濟的神經(jīng)系統(tǒng)和命脈。在現(xiàn)代化信息社會，電子通信技術(shù)無處不在，它涉及的范圍也很廣，包括移動電信、廣播電視、雷達(dá)、聲納、導(dǎo)航、遙控與遙測以及遙感等領(lǐng)域，還有軍事和國民經(jīng)濟各部門的各種信息系統(tǒng)都要運用到電子通信技術(shù)。
電子通信系統(tǒng)中最具代表性也最常見的就是移動通信和衛(wèi)星通信。其中移動通信就包括了衛(wèi)星通信，此外還有蜂窩系統(tǒng)、集群系統(tǒng)、分組無線網(wǎng)、無繩電話系統(tǒng)、無線電傳呼系統(tǒng)等多個領(lǐng)域。
二、電子通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問題
近幾年來，電子通信技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，就其最具代表性的移動通信和衛(wèi)星通信來看，就存在很多關(guān)鍵性的技術(shù)問題，有待加強和改善。移動通信技術(shù)在電子通信技術(shù)中發(fā)展范圍最大最迅速，傳統(tǒng)的蜂窩通信因為可用無線頻譜資源的增加和無線信號的衰弱而變得越來越受局限。不斷縮小的小區(qū)半徑代表著基站的密度也在不斷增加。除此之外，頻繁的越區(qū)切換導(dǎo)致空中資源的浪費和頻譜效率降低，這也使得網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本也是越來越高。從以上各種因素可以看出，要想獲得更高的頻譜效率和更大更充足的系統(tǒng)容量，就應(yīng)該突破傳統(tǒng)蜂窩體制，應(yīng)用新的移動通信技術(shù)。
1、移動通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問題
在移動通信系統(tǒng)中采用分布式天線是很有效也很成功的一種方式，每個小區(qū)內(nèi)都有很多個無線信號處理單元，這些單元距離都比載波波長要遠(yuǎn)得多，并且它們都能進行功放變頻和信號預(yù)處理。要在核心處理單元實現(xiàn)信號處理的功能，首先就要完成信號的收發(fā)功能和一些簡單的信號預(yù)處理，然后就要與核心處理單元連接，通過光纖和同軸電纜或微波無線信道來實現(xiàn)。有兩種方式可以實現(xiàn)分布式移動通信，第一種就是在所有的無線信號處理單元上所有相同的下行鏈路信號同時發(fā)射，然后小區(qū)內(nèi)的無線信號處理單元接收到上行鏈路信號之后直接傳送到中心處理單元。這種方案優(yōu)點是簡單，缺點則是會不斷干擾系統(tǒng)，阻礙了系統(tǒng)容量的擴大。第二種方式則是在整個業(yè)務(wù)區(qū)域內(nèi)完成無線覆蓋的分布式天線結(jié)構(gòu)，通過用大量的無線信號處理單元來實現(xiàn)，從而突破傳統(tǒng)蜂窩小區(qū)的理念。這種方式也可稱之為“受控天線子系統(tǒng)”，即“僅與移動臺相近的信號處理單元負(fù)責(zé)與移動臺進行通信”的方式。第二種較之第一種更理想，但同時它也更復(fù)雜。
分布式移動通信較傳統(tǒng)的移動通信技術(shù)有幾點優(yōu)勢，第一是小區(qū)間干擾低、SIR高且系統(tǒng)容量大，第二是它內(nèi)部的分集能力不僅能用來抵抗陰影效應(yīng)，還能夠保證不衰落和擴大系統(tǒng)的容量。第三是它能全面提高其自身切換性能和接受信號的功率，還能降低其切換次數(shù)。第四是它對其他通信系統(tǒng)的干擾小并且在相同發(fā)射功率下覆蓋的區(qū)域更大，反之其發(fā)射功率更低。第五是它不僅能更方便快捷地實現(xiàn)任意形狀的無線業(yè)務(wù)服務(wù)區(qū)，還能核心處理單元集中處理信號。更能有效利用無線資源。
子通信系統(tǒng)分為5層：應(yīng)用層、驅(qū)動層、傳輸層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。這5層之間功能劃分應(yīng)明確，接口應(yīng)簡單，從而為硬軟件的設(shè)計實現(xiàn)奠定良好的基礎(chǔ):應(yīng)用層是通信系統(tǒng)的最高層次，它實現(xiàn)通信系統(tǒng)管理功能（如初始化、維護、重構(gòu)等）和解釋功能（如描述數(shù)據(jù)交換的含義、有效性、范圍、格式等）。驅(qū)動層是應(yīng)用層與底層的軟件接口。為實現(xiàn)應(yīng)用層的管理功能，驅(qū)動層應(yīng)能控制子系統(tǒng)內(nèi)多路傳輸總線接口（簡稱MBI）的初始化、啟動、停止、連接、斷開、啟動其自測試，監(jiān)控其工作狀態(tài)，控制其和子系統(tǒng)主機的數(shù)據(jù)交換。傳輸層控制多路傳輸總線上的數(shù)據(jù)傳輸，傳輸層的任務(wù)包括信息處理、通道切換、同步管理等。數(shù)據(jù)鏈路層按照MIL—STD一1553B規(guī)定?？刂瓶偩€上各條消息的傳輸序列。物理層按照MIL—STD一1553B規(guī)定，處理1553B總線物理介質(zhì)上的位流傳輸。應(yīng)用層、驅(qū)動層在各個子系統(tǒng)主機上實現(xiàn)，傳輸層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層在MBI上實現(xiàn)。
2、衛(wèi)星通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問題
衛(wèi)星通信在電子通信技術(shù)中最為先進，它也有很大的優(yōu)勢，包括通信距離遠(yuǎn)并且容量大，通信線路質(zhì)量穩(wěn)定可靠以及機動性能優(yōu)越和靈活地組網(wǎng)等這些都是別的技術(shù)沒有的特點。但隨著不斷快速發(fā)展的全球信息化產(chǎn)業(yè)，人們對信息的需求也越來越復(fù)雜多樣，電子通信技術(shù)已進入高速、多媒體、業(yè)務(wù)多樣化和可移動的個性化時代。
目前的衛(wèi)星通信的一些關(guān)鍵技術(shù)也存在一些問題，它包括高速數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)需求。以及衛(wèi)星通信應(yīng)用寬帶IP的難點?，F(xiàn)代衛(wèi)星通信技術(shù)采用一些關(guān)鍵技術(shù)來解決問題，一個就是數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，它能讓靜態(tài)和動態(tài)的數(shù)據(jù)壓縮都能有效提高通信系統(tǒng)在時間、頻帶、能量上的工作效率；第二個就是智能衛(wèi)星天線系統(tǒng)；第三個就是寬帶IP衛(wèi)星通信技術(shù)的研究；第四個就是新型高效的數(shù)字調(diào)制及信道編碼技術(shù)；第五個就是多址連接技術(shù)的改進和發(fā)展；第六個就是衛(wèi)星激光通信技術(shù)。
未來的衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)率會通過激光通信來實現(xiàn)，激光的優(yōu)勢會在互聯(lián)衛(wèi)星網(wǎng)中得到充分發(fā)揮，因為在那里經(jīng)常會應(yīng)用到激光通信技術(shù)，它在外層空間進行，所以不會受到大氣層的影響。還可以利用“星際激光鏈路”技術(shù)來縮短全球衛(wèi)星通信中的“雙跳”法的信號時長。有專家提出“在衛(wèi)星激光通信在比微波通信數(shù)據(jù)速率高一個數(shù)量級的理想情況下，天線孔徑尺寸會比微波通信衛(wèi)星減小一個數(shù)量級”的觀點。那么如果在空間無線電通信中以激光作為載體來進行工作和運行未來的衛(wèi)星之間進行激光通信是很有前途的。
總而言之，電子通信系統(tǒng)在這個信息化時代無處不在。在電子通信系統(tǒng)中范圍最廣最常見的就是移動通信技術(shù)和衛(wèi)星通信技術(shù)，移動通信技術(shù)體現(xiàn)在日常的電視廣播網(wǎng)絡(luò)等各種電子傳輸工具上，而衛(wèi)星通信系統(tǒng)則運用在比較大型的工程上。電子通信系統(tǒng)的發(fā)達(dá)和完善與否直接決定了一個國家和社會的強弱，所以對其關(guān)鍵技術(shù)問題的分析和研究是很有必要的，掌握了其關(guān)鍵技術(shù)就能很好地運用和完善它。
參考文獻
[1]劉旭東，衛(wèi)星通信技術(shù)[M].北京：國防工業(yè)出版社，2000
2、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題;
3、研究步驟、方法及措施;
4、研究工作進度;
5、主要參考文獻。
二、開題報告的排版要求：
正文為小四號宋體，頁邊距為左3cm，右2.5cm，上下各2.5cm，行間距一般為固定值20磅，標(biāo)準(zhǔn)字符間距，頁面統(tǒng)一采用A4紙。
三、開題報告的字?jǐn)?shù)要求：
正文字?jǐn)?shù)不得少于3000字。
開題報告模板(供參考)如下頁所示
杭州電子科技大學(xué)信息工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
一、綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義
近年來隨著無線通信的迅速發(fā)展,現(xiàn)代通訊系統(tǒng)對發(fā)射機的要求越來越高,射頻功率放大器作為發(fā)射機的重要部件,對發(fā)射機系統(tǒng)的性能指標(biāo)起著關(guān)鍵作用,功率放大器在整個無線通信系統(tǒng)中是非常重要的一環(huán),因為它的輸出功率決定了通信距離的長短,其效率決定了電池的消耗程度及使用時間,射頻功率放大器在雷達(dá)、無線通信、導(dǎo)航、衛(wèi)星通訊、電子對抗設(shè)備等系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，是現(xiàn)代無線通信的關(guān)鍵設(shè)備。與傳統(tǒng)的波放大器相比，射頻固態(tài)功率放大器具有體積小、動態(tài)范圍大、功耗低、壽命長等一系列優(yōu)點;由于射頻功率放大器在軍事和個人通信系統(tǒng)中的地位非常重要，使得功率放大器的研制變得十分重要.所以設(shè)計性能指標(biāo)良好的射頻功率放大器有著非常重要的意義。
隨著人類社會進入信息時代，無線通信技術(shù)有了飛速的發(fā)展，尤其是射頻微波通信技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展無疑對無線通信技術(shù)的發(fā)展起到了決定的作用。高頻電磁波具有一些頻率低端無法比擬或無法實現(xiàn)的特點和優(yōu)點，如微波、毫米波能夠穿透地球大氣電離層，實現(xiàn)航天通信，所以開發(fā)射頻微波通信具有現(xiàn)實意義。頻率高端中的微波頻段是目前研究與應(yīng)用的熱點，這導(dǎo)致了射頻有源電路研制的繁榮。在幾乎所有的射頻微波系統(tǒng)中，都離不開對信號的放大，射頻放大器在有源電路中占據(jù)了突出的位置。
射頻功率放大器的應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛，比如在雷達(dá)、通信、導(dǎo)航、衛(wèi)星地面站、電子對抗設(shè)備中都需要它。如在有源相控陣?yán)走_(dá)中，射頻功率放大器就扮演著重要的角色。有源相控陣?yán)走_(dá)的重要組成部分是T/R組件，T/R組件是系統(tǒng)成本高低的決定性因素之一，其性能的好壞將影響相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)能力、作用距離等戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)。
在T/R組件的設(shè)計中一方面要求有高功率，同時還要求體積小、重量輕，可靠性高、成本低等。射頻功率放大器作為T/R組件的重要組成部分，直接決定著上述技術(shù)參數(shù)：射頻功率放大器還能制成固態(tài)發(fā)射機;在電子戰(zhàn)中，射頻功放可制成有源誘餌，避免飛機被導(dǎo)彈攻擊：在通信中，射頻功率放大器廣泛用于小功率或低數(shù)據(jù)率終端，如射頻功率放大器的效率就很大程度上決定著個人移動電話的通話和待機時間。總之，在需要對射頻信號進行功率放大的設(shè)備中都離不開射頻功率放大器。
二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：
射頻功率放大器(RF PA)是各種無線發(fā)射機的重要組成部分。在發(fā)射機的前級電路中，調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的射頻信號功率很小，需要經(jīng)過一系列的放大一緩沖級、中間放大級、末級功率放大級，獲得足夠的射頻功率以后，才能饋送到天線上輻射出去。為了獲得足夠大的射頻輸出功率，必須采用射頻功率放大器。
射頻功率放大器是發(fā)送設(shè)備的重要組成部分。在發(fā)射系統(tǒng)中，射頻功率放大器輸出功率的范圍可以小至MW，大至數(shù)KW，但是這是指末級功率放大器的輸出功率。為了實現(xiàn)大功率輸出，末前級就必須要有足夠高的激勵功率電平。
射頻功率放大器電路設(shè)計需要對輸出功率、激勵電平、功耗、失真、效率、尺寸和重量等問題進行綜合考慮。
射頻功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)是輸出功率與效率，是研究射頻功率放大器的關(guān)鍵。而對功率晶體管的要求，主要是考慮擊穿電壓、最大集電極電流和最大管耗等參數(shù)。為了實現(xiàn)有效的能量傳輸，天線和放大器之間需要采用阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。
效率是射頻功率放大器極為重要的指標(biāo)，特別是對于移動通信設(shè)備。定義功率放大器的效率，通常采用集電極效率和功率增加效率PAE兩種方法。
三、研究步驟、方法及措施：
五、主要參考文獻：
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[5] Mohamed Helaoui, Slim Boumaiza, Member, IEEE, Adel Ghazel, Senior Member, IEEE, and Fadhel M. Ghannouchi, Senior Member, IEEE. On the RF/DSP Design for Efficiency of OFDM Transmitters.2019.
六、指導(dǎo)教師審核意見：
指導(dǎo)教師簽字：
年月 日
七、教研室評議意見：
教研室主任簽字：
年月日
八、開題小組評審意見：
開題小組負(fù)責(zé)人簽字：
2019年2月 19 日
九、系領(lǐng)導(dǎo)審核意見：
一、概述
電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行應(yīng)運而生的。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的三大支柱。我國的電力通信網(wǎng)經(jīng)過幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨的建設(shè)，已經(jīng)初具規(guī)模，通過衛(wèi)星、微波、載波、光纜等多種通信手段構(gòu)建而成為立體交叉通信網(wǎng)。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無線通信網(wǎng)不依賴于電網(wǎng)網(wǎng)架，且抗自然災(zāi)害能力較強，同時具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、非視距傳輸?shù)葍?yōu)點，非常適合彌補目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡單介紹一下無線通信傳輸體制的應(yīng)用特點和優(yōu)缺點，并分析其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景。
二、無線技術(shù)介紹
（一）無線通信技術(shù)的概念
目前，無線通信及其應(yīng)用已成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無線基站、無線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。
（二）無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
無線通信技術(shù)按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術(shù)，即基于IEEE802.15的無線個域網(wǎng)（WPAN）、基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)（WLAN）、基于IEEE802.16的無線城域網(wǎng)（WMAN）及基于IEEE802.20的無線廣域網(wǎng)（WWAN）。
總的來說，長距離無線接入技術(shù)的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無線接入技術(shù)的代表則包括：WLAN、UWB等。按照移動性又可以分為移動接入和固定接入。其中固定無線接入技術(shù)主要有：3.5GHz無線接入（MMDS）、本地多點分配業(yè)務(wù)（LMDS）、802.16d；移動無線接入技術(shù)主要包括：基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照帶寬則又可分為窄帶無線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)。
1.主流無線通信技術(shù)
從技術(shù)發(fā)展的趨勢可以看出，以O(shè)FDM+MIMO為核心的無線通信技術(shù)將成為未來無線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無線通信技術(shù)主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。
2.其他無線通信技術(shù)
除了上述主流的無線通信技術(shù)外，目前已存在的無線通信技術(shù)還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術(shù)及LMDS、MMDS、點對點微波、衛(wèi)星通信等長距離通信技術(shù)。
（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是點對點的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，通信距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達(dá)16Mbps，通信介質(zhì)為波長900納米左右的近紅外線。
（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段，使用跳頻頻譜擴展技術(shù)，通信介質(zhì)為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。
（3）RFID：RadioFrequencyIdentification，即射頻識別，俗稱電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標(biāo)簽、解讀器和天線三個基本要素組成。
（4）UWB：UltraWideband，即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信，幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng)，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低成本。
三、無線技術(shù)優(yōu)劣分析
（一）WLAN技術(shù)分析
Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟，而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無線局域網(wǎng)，作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，對于特殊地點寬帶應(yīng)用，盡管Wi-Fi技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患，Wi-Fi采用的是射頻（RF）技術(shù)，通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號，所以非常容易受到來自外界的攻擊，黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進入未受保護的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。
（二）WiMax技術(shù)分析
WiMax是一個先進的技術(shù)，推出相對較晚，存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問題，但由于最近才完成標(biāo)準(zhǔn)化，該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實踐考驗。從應(yīng)用前景看，該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求，覆蓋可以包括室外和室內(nèi)，可以進行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數(shù)基站就可以實現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進性和超遠(yuǎn)的傳輸距離，一直被業(yè)界看好，是未來移動技術(shù)的發(fā)展方向，并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。
（三）WMN技術(shù)分析
WMN是正在研究中的技術(shù)，在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點進行融合，而且暫時沒有一個成熟的產(chǎn)品系列來支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看，WMN這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應(yīng)用空間，在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對目標(biāo)對象進行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集，并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。隨著其他技術(shù)的不斷更新完善，WMN更好地與之相融合、互補，從而能夠揚長避短，發(fā)揮出各自的優(yōu)勢。
（四）3G技術(shù)分析
3G于1996年提出標(biāo)準(zhǔn)，2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當(dāng)?shù)膶嵺`經(jīng)驗，有一成套建網(wǎng)的理論，包括對網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計算機仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進入可以實用的階段，還有很多國家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。
（五）LMDS技術(shù)分析
本地多點分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接入技術(shù)，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù)，是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優(yōu)情況下，距離可達(dá)8公里；但是由于受降雨的原因，距離通常限于1.5公里。
其主要工作原理是通過扇區(qū)或基站設(shè)備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調(diào)制為射頻信號發(fā)射出去，在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶端設(shè)備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號，在無需為每個用戶專門鋪設(shè)光纖或銅纜情況下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無線傳輸。
（六）MMDS技術(shù)分析
MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠?qū)?，最多不超過200MHz。其次，MMDS對傳輸路徑要求非常嚴(yán)格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù)，無法做到非視距傳輸，在目前復(fù)雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外，MMDS沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，各廠家的設(shè)備存在兼容性問題。中國-七）集群通信技術(shù)分析
數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，它的頻譜利用率有很大提高，可進一步提高集群系統(tǒng)的用戶容量；它提高了信號抗信道衰落的能力，使無線傳輸質(zhì)量變好；由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實用技術(shù)，所以對數(shù)字系統(tǒng)來說，保密性也有很大改善。
數(shù)字集群移動通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù)，也就是說除數(shù)字語音信號外，還可以傳輸用戶數(shù)字、圖像信息等。由于網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)氖墙y(tǒng)一的數(shù)字信號，因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。
（八）點對點微波通信技術(shù)分析
微波傳輸?shù)膬?yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，可以降低運營商的運營成本。與租用線路相比，微波系統(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統(tǒng)部署簡潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比，其快速部署的優(yōu)勢可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三，目前的微波產(chǎn)品對未來的發(fā)展是有保障的，對于運營商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來，微波傳輸系統(tǒng)將升級到全IP的平臺之上，可以全面支持運營商未來的發(fā)展。
（九）衛(wèi)星通信技術(shù)分析
利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接入設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下，利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實際的方案，經(jīng)濟又可靠。
但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺，其地面站的建設(shè)、通信信道租用費用都需要花費大量資金，而且通信資源為衛(wèi)星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價。因此，作為日常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟的；而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。
四、無線技術(shù)綜合比較
目前無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區(qū)域、不同的技術(shù)特點、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實現(xiàn)近距離的超高速無線接入。
首先，從標(biāo)準(zhǔn)化程度上看，本報告所涉及的技術(shù)中，僅僅WMN技術(shù)沒有成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標(biāo)準(zhǔn)，只是沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，其余的技術(shù)均已經(jīng)完成標(biāo)準(zhǔn)化工作，并且都進行了試驗網(wǎng)建設(shè)和商業(yè)網(wǎng)建設(shè)。
從頻率上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN均使用的是開放頻段，WiMax技術(shù)、3G技術(shù)等其他技術(shù)使用的是授權(quán)頻段。
從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN技術(shù)屬于局域網(wǎng)無線接入技術(shù)，僅覆蓋35m～100m；WiMax技術(shù)、3G技術(shù)、LMDS技術(shù)、MMDS技術(shù)、集群通信屬于城域網(wǎng)接入技術(shù)，覆蓋范圍在1km～54km不等，而衛(wèi)星通信、點對點微波則屬于廣域網(wǎng)技術(shù)，通常用于通信主干組網(wǎng)建設(shè)。
從傳輸速率上看，點對點微波和衛(wèi)星通信屬于干線傳輸技術(shù)，不同的情況速率變化較大，而其余的技術(shù)均為接入技術(shù)，僅僅是3G技術(shù)接入速率最小，僅為384k，而其余技術(shù)均為幾十M甚至上百M的速率。
從調(diào)制技術(shù)上看，其中WiFi技術(shù)、WiMax技術(shù)、WMN、3G技術(shù)均采用最新的調(diào)制技術(shù)OFDM，其余的技術(shù)均未采用OFDM調(diào)制技術(shù)。
一、光纖通信的應(yīng)用背景
20世紀(jì)90年代以來，我國光纖應(yīng)用飛速發(fā)展，在有線電視網(wǎng)絡(luò)、能源探測等方面都大量被用到，隨著有線電視網(wǎng)絡(luò)普及率的提升，光纖的優(yōu)點使其逐漸取代電信號傳播。尤其是光纖在廣播電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，呈現(xiàn)出劇增的趨勢。光纖通信技術(shù)有以下兩種：光纖接入技術(shù)，波分復(fù)用技術(shù)。光纖接入技術(shù)即光纖到路邊或用戶的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，光纖通信極大的滿足了家庭和企業(yè)的信息通信的要求，所以它成為了電信通信技術(shù)的重要替代，尤其光纖到戶（FTTH）可以使用戶不受限制的進行信息接受與反饋。我國與2003年開始FTTH的推廣，到2014年已經(jīng)在全國30多個城市建立了FTTH網(wǎng)絡(luò)，遍布家庭、網(wǎng)吧、企業(yè)等需求地，發(fā)展成果極為顯著。波分復(fù)用技術(shù)是將不同波長的信號整合在一根光纖中進行傳輸，到達(dá)后再區(qū)分為不同波長的信號，最終傳輸完畢。這一技術(shù)大大提升了光纖通信的信息傳輸量，受到了相關(guān)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。
二、光纖通信技術(shù)原理
光纖通信利用了光的全反射原理，即當(dāng)光注入角度滿足一定條件時，光可以進行全反射，從而到達(dá)遠(yuǎn)距離傳輸。在傳輸過程中，首先利用電信號對光波進行調(diào)制，使其成為帶有信息的已調(diào)光波，然后將已調(diào)光波發(fā)送到光纖線路中進行傳輸，光收信機最終將光信號轉(zhuǎn)化為電信號并進行接收。在傳輸過程中，中繼器可以補償光纖信號的衰減和對失真波形進行正形，無源器件（包括耦合器、光纖連接器等）完成以上各部分的連接。在傳輸過程中，在技術(shù)功能上，分為信號發(fā)射、信號合波、信號傳輸和放大、信號分離、信號接收五個結(jié)構(gòu)。
三、光纖通信的特點
由于光纖通信是以光為載體，用光導(dǎo)纖維進行信息傳輸，玻璃材料的特性導(dǎo)致其具有以下優(yōu)良特性：它的頻帶極寬，通信容量極大，是微波通信的幾十倍，滿足了用戶需求也降低了運輸空間，解決了管道擁擠的問題；石英這一介質(zhì)的損耗低，中繼距離長，大大減少了中繼站的數(shù)量，從而減小了系統(tǒng)復(fù)雜性和運輸成本，且信息不易失真；由于其材料為絕緣的石英，所以其抗電磁干擾能力強，且不易被腐蝕，也不受自然界的一些電力和太陽黑子活動干擾，而且還能與電力導(dǎo)體進行復(fù)合，并運用于軍事領(lǐng)域；在傳輸過程中，光信號只能在纖維中傳輸，微弱的泄露信號也被外表吸收，所以它無串音干擾，保密性極好；光纖通信的材料使用玻璃為載體，節(jié)省了很多的稀有金屬材料。它同樣具有一些缺點：由于其材料特性，光纖的彎曲半徑不能過??；光纖的操作技術(shù)、分離、耦合較為麻煩。但它的這些特點同樣隨著技術(shù)發(fā)展將一步步得到改進。
四、光纖通信的發(fā)展趨勢
在光纖通信技術(shù)發(fā)展上，超高速傳輸是其主要研究方向，速度越高，信息傳輸?shù)某杀窘翟降?。未來，信息量將越來越大，大?shù)據(jù)的發(fā)展也需要光纖通信的高速傳輸進行大力發(fā)展。另一方面，高性能光纖也將得到大力發(fā)展。在未來發(fā)展中，光纖產(chǎn)品需要滿足IP業(yè)務(wù)的長距離甚至超長距離的信息傳輸，所以高性能光纖的開發(fā)是光纖發(fā)展的剛性需求。由于光線通信的優(yōu)良特性，其逐漸取代了傳統(tǒng)的電力通信，已經(jīng)在有線電視、電力通信網(wǎng)絡(luò)、電信干線傳輸?shù)确矫嬲紦?jù)了極大的份額。從20世紀(jì)60年代開始，高錕博士的論文已經(jīng)預(yù)見了光纖將取代傳統(tǒng)電通信，到如今，光纖已有了極大進展。在21世紀(jì)中光纖將如何發(fā)展成為了備受關(guān)注的話題。光纖通信與移動設(shè)備的式結(jié)合具有巨大前景，移動設(shè)備通信已融入到每一位居民生活中。光纖通信利用其優(yōu)點滲透進入其中，市場巨大，且具有理論技術(shù)支持，和客戶需求；另外，光網(wǎng)絡(luò)與毫米波如果結(jié)合成功，也是革命性的進步；再有，制造高精度的光纖陀螺也具有巨大市場，除了未來航空系統(tǒng)，導(dǎo)彈系統(tǒng)，部分汽車也有陀螺；光纖傳感器也在一些技術(shù)精度要求較高的領(lǐng)域有潛在需求。21世紀(jì)以來，我國光纖通信發(fā)展迅猛，但自主知識產(chǎn)權(quán)的占比仍然極小，大多產(chǎn)品技術(shù)含量低，不具備較強的競爭力。但我國仍是光纖運用方面的世界第二大國，因此我們的自主知識產(chǎn)權(quán)也將越來越受到重視，知識作為第一生產(chǎn)力將越來越雄厚。另外，光纖通信的其他功能隨著其他領(lǐng)域的進步與發(fā)展也將一步步被挖掘，隨著更多的需求，光纖通信會展現(xiàn)其更多的技術(shù)功能。
五、結(jié)語
光纖通信以其優(yōu)良的特性，已逐漸取代傳統(tǒng)電信號通信，未來將滲透到生活、軍事、航天等領(lǐng)域的方方面面，我國已在世界前列，但仍然需要加強技術(shù)研究。
參考文獻
一、擴頻通信的工作原理
在發(fā)端輸人的信息先調(diào)制形成數(shù)字信號，然后由擴頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號以展寬信號的頻譜，展寬后的信號再調(diào)制到射頻發(fā)送出去。在接收端收到的寬帶射頻信號，變頻至中頻，然后由本地產(chǎn)生的與發(fā)端相同的擴頻碼序列去相關(guān)解擴，再經(jīng)信息解調(diào)，恢復(fù)成原始信息輸出。可見，一般的擴頻通信系統(tǒng)都要進行3次調(diào)制和相應(yīng)的解調(diào)。一次調(diào)制為信息調(diào)制，二次調(diào)制為擴頻調(diào)制，三次調(diào)制為射頻調(diào)制，以及相應(yīng)的信息解調(diào)、解擴和射頻解調(diào)。與一般通信系統(tǒng)比較，多了擴頻調(diào)制和解擴部分。擴頻通信應(yīng)具備如下特征：(1)數(shù)字傳輸方式；(2)傳輸信號的帶寬遠(yuǎn)大于被傳信息帶寬；(3)帶寬的展寬，是利用與被傳信息無關(guān)的函數(shù)(擴頻函數(shù))對被傳信息的信元重新進行調(diào)制實現(xiàn)的；(4)接收端用相同的擴頻函數(shù)進行相關(guān)解調(diào)(解擴)，求解出被傳信息的數(shù)據(jù)。用擴頻函數(shù)(也稱偽隨機碼)調(diào)制和對信號相關(guān)處理是擴頻通信有別于其他通信的兩大特點。
二、擴頻通信技術(shù)的特點
擴頻信號是不可預(yù)測的、偽隨機的寬帶信號，其帶寬遠(yuǎn)大于要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(信息)帶寬，同時接收機中必須有與寬帶載波同步的副本。擴頻系統(tǒng)具有以下特點。
1．抗干擾性強
擴頻信號的不可預(yù)測性，使擴頻系統(tǒng)具有很強的抗干擾能力。干擾者很難通過觀察進行干擾，干擾起不了太大作用。擴頻通信系統(tǒng)在傳輸過程中擴展了信號帶寬，所以即使信噪比很低，甚至在有用信號功率低于干擾信號功率的情況下，仍能不受干擾、高質(zhì)量地進行通信，擴展的頻譜越寬，其抗干擾性越強。
2.低截獲性
擴頻信號的功率均勻分布在很寬的頻帶上，傳輸信號的功率密度很低，偵察接收機很難監(jiān)測到，因此擴頻通信系統(tǒng)截獲概率很低。
3.抗多路徑干擾性能好
多路徑干擾是電波傳播過程中因遇到各種非期望反射體(如電離層、高山、建筑物等)引起的反射或散射，在接收端的這些反射或散射信號與直達(dá)路徑信號相互干涉而造成的干擾。多路徑干擾會嚴(yán)重影響通信。擴頻通信系統(tǒng)中增加了擴頻調(diào)制和解擴過程，利用擴頻碼序列間的相關(guān)特性，在接收端解擴時，從多徑信號中分離出最強的有用信號，或?qū)⒍鄰叫盘栔械南嗤a序列信號疊加，這樣就可有效消除無線通信中因多徑干擾造成的信號衰落現(xiàn)象，使擴頻通信系統(tǒng)具有良好的抗多徑衰落特性。
4.保密性好
在一定的發(fā)射功率下，擴頻信號分布在很寬的頻帶內(nèi)，無線信道中有用信號功率譜密度極低，這樣信號可以在強噪聲背景下，甚至在有用信號被噪聲淹沒的情況下進行可靠通信，使外界很難截獲傳送的信息，要想進一步檢測出信號的特征參數(shù)就更難了．所以擴頻系統(tǒng)可實現(xiàn)隱蔽通信。同時，對不同用戶使用不同碼，旁人無法竊聽通信，因而擴頻系統(tǒng)具有高保密性。
5.易于實現(xiàn)碼分多址
在通信系統(tǒng)中，可充分利用在擴頻調(diào)制中使用的擴頻碼序列之間良好的自相關(guān)特性和互相關(guān)特性，接收端利用相關(guān)檢測技術(shù)進行解擴，在分配給不同用戶不同碼型的情況下，系統(tǒng)可以區(qū)分不同用戶的信號，這樣同一頻帶上許多用戶可以同時通話而互不干擾。三、擴頻技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
在過去由于技術(shù)的限制，人們一直在走增加信號功率，減少噪聲，提高信噪比的道路。即使到了70年代，偽碼技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，但作為相關(guān)器的“碼環(huán)”的鐘頻只能做到幾千赫茲也無助于事．近幾年，由于大規(guī)模集成電路的發(fā)展，幾十兆赫茲，甚至幾百兆赫茲的偽碼發(fā)生器及其相關(guān)部件都已成為現(xiàn)實，擴頻通信獲得極其迅速的發(fā)展．通信的發(fā)展史又到了一個轉(zhuǎn)折點，由用信噪比換帶寬的年代進入了用寬帶換信噪比的年代．從最佳通信系統(tǒng)的角度看擴頻通信．最佳通信系統(tǒng)一最佳發(fā)射機+最佳接收機．幾十年來，最佳接收理論已經(jīng)很成熟，但最佳發(fā)射問題一直沒有很好解決，偽碼擴頻是一種最佳的信號形式和調(diào)制制度，構(gòu)成了最佳發(fā)射機．因此，有了最佳通信系統(tǒng)一偽碼擴頻+相關(guān)接收這種認(rèn)識，人們就不難預(yù)測擴頻通信的未來前景．從9O年代無線通信開始步人擴頻通信和自適應(yīng)通信的年代．?dāng)U頻通信的熱浪已經(jīng)波及短波、超微波、微波通信和衛(wèi)星通信，碼分多址(CDMA)已開始廣泛用于未來的峰窩通信、無繩通信和個人通信以及各種無線本地環(huán)路，發(fā)揮越來越大的作用．接入網(wǎng)是由傳統(tǒng)的用戶線、用戶環(huán)路和用戶接入系統(tǒng)，逐步發(fā)展、演變和升級而形成的．現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)分為3部分：傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng)．由于接入網(wǎng)發(fā)展較晚，往往成為電信發(fā)展的“瓶頸”，各國都很重視接入網(wǎng)的發(fā)展，因此各類接人技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)運而生．由于ISM(IndustryScientificMedica1)頻段的開放性，經(jīng)營者和用戶不需申請授權(quán)就可以自由地使用這些頻段，而無線擴頻技術(shù)所使用的頻段(2．400～2．483)正是全世界通用的ISM頻段，包括IEEE802.11協(xié)議架構(gòu)的無線局域網(wǎng)也大部分選用此頻段．在無線接人系統(tǒng)中，擴頻微波與常規(guī)微波相比有著3個顯著的優(yōu)點：抗干擾性強、頻點問題容易處理、價格比較便宜．而且，擴頻微波接入技術(shù)相對有線接入技術(shù)來說，有成本低、使用靈活、建設(shè)快捷的優(yōu)勢，在接入網(wǎng)中起著不可替代的作用．
擴頻微波主要應(yīng)用在以下幾個方面．語音接入(點對點)；數(shù)據(jù)接入；視頻接入；多媒體接入；因特網(wǎng)(Internet)接入。
四、結(jié)語
擴頻通信是通信的一個重要分支和發(fā)展方向，是擴頻技術(shù)與通信相結(jié)合的產(chǎn)物。本文主要論述了擴頻通信的特點、理論可行性及典型的工作方式。擴頻通信的強抗干擾性、低截獲性、良好的抗多路徑干擾性和安全性等特點，使它的應(yīng)用迅速從軍用擴展到民用通信中，它的易于實現(xiàn)碼分多址的特點，使它能與第三代移動通信系統(tǒng)完美結(jié)合，發(fā)展前景極為廣闊。
參考文獻：
1.光纖通信技術(shù)
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。在光纖通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔(dān)心接地回路，光纖之間的串繞非常?。还獠ㄔ诠饫w中傳輸，不會因為光信號泄漏而擔(dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽；光纖的芯很細(xì)，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。
光纖通信在技術(shù)功能構(gòu)成上主要分為：(1)信號的發(fā)射；(2)信號的合波；(3)信號的傳輸和放大；(4)信號的分離；(5)信號的接收。
2. 光纖通信技術(shù)的特點
(1) 頻帶極寬，通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統(tǒng)，由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘浚貏e是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。目前，單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。
(2) 損耗低，中繼距離長。目前，商品石英光纖損耗可低于0～20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低；若將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離；對于一個長途傳輸線路，由于中繼站數(shù)目的減少，系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。
(3) 抗電磁干擾能力強。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個重要特性是光波導(dǎo)對電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。這一點對于強電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。由于能免除電磁脈沖效應(yīng)，光纖傳輸系還特別適合于軍事應(yīng)用。
(4)無串音干擾，保密性好。在電波傳輸?shù)倪^程中，電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串?dāng)_，而容易被竊聽，保密性差。光波在光纖中傳輸，因為光信號被完善地限制在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中，而任何泄漏的射線都被環(huán)繞光纖的不透明包皮所吸收，即使在轉(zhuǎn)彎處，漏出的光波也十分微弱，即使光纜內(nèi)光纖總數(shù)很多，相鄰信道也不會出現(xiàn)串音干擾，同時在光纜外面，也無法竊聽到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>
除以上特點之外，還有光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)；光纖的原材料資源豐富，成本低；溫度穩(wěn)定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨特優(yōu)點，其不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中，還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中，進行工業(yè)監(jiān)測、控制，而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來越為廣泛。
3. 光纖通信技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
20世紀(jì)90年代以來，我國光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展極其迅速，特別是廣播電視網(wǎng)、電力通信網(wǎng)、電信干線傳輸網(wǎng)等的急速擴展，促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網(wǎng)規(guī)模的擴大和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加，全網(wǎng)的管理和維護，設(shè)備的故障判定和排除就變得越來越困難?？梢圆捎?SDH ＋光纖或ATM＋光纖組成寬帶數(shù)字傳輸系統(tǒng)。該傳輸網(wǎng)可以采用帶有保護功能的環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)，鏈路傳輸系統(tǒng)或者組成各種形式的復(fù)合網(wǎng)絡(luò)，可以滿足各種綜合信息傳輸。對于電視節(jié)目的廣播，采用的寬帶傳輸系統(tǒng)可以將主站到地方站的所需數(shù)字，通道設(shè)置成廣播方式，同樣的電視節(jié)目在各地都可以下載，也可以通過網(wǎng)絡(luò)管理平臺控制不同的站下載不同的電視節(jié)目。 轉(zhuǎn)貼于
有線電視網(wǎng)絡(luò)在全國各地已基本形成，在有線電視網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，比較容易地實現(xiàn)寬帶多媒體傳輸網(wǎng)絡(luò)，因此在目前的情況下，不應(yīng)完全廢除現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)，而用少量的投資來完善和改造它，滿足人們的目前需要。很多地區(qū)的 CATV已經(jīng)是光纖傳輸，到用戶端也是同軸電纜進入千萬家。但是現(xiàn)在建設(shè)的CATV 大多是單向傳輸，上行信號不能在現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)中傳送?？梢酝ㄟ^電信網(wǎng) PSTN 中語音通道或數(shù)據(jù)通道形成上行信號的傳送，也可以通過語音接入系統(tǒng)來完成。將電話接到各用戶，這樣各用戶間即可以打電話，也可以利用廣電自己的綜合信息網(wǎng)中的寬帶傳輸系統(tǒng)構(gòu)成廣電網(wǎng)中自己的上行信號的傳送，組成了雙向應(yīng)用的Internet網(wǎng)。
現(xiàn)在光通信網(wǎng)絡(luò)的容量雖然已經(jīng)很大， 但還有許多應(yīng)用能力在閑置， 今后隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展， 作為經(jīng)濟發(fā)展先導(dǎo)的信息需求也必然不斷增長，一定會超過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能力， 推動通信網(wǎng)絡(luò)的繼續(xù)發(fā)展。因此， 光纖通信技術(shù)在應(yīng)用需求的推動下， 一定不斷會有新的發(fā)展。
參考文獻
[1]王磊，裴麗. 光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀和未來[J].中國科技信息，2006，(4)
[2]何淑貞，王曉梅. 光通信技術(shù)的新飛躍[J]. 網(wǎng)絡(luò)電信，2004，(2)
中圖分類號：G642.41 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）08-0167-03
當(dāng)代信息高速公路的骨干網(wǎng)絡(luò)是由光纖通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的，若沒有光纖的發(fā)明及相關(guān)有源和無源光纖器件的發(fā)明和發(fā)展，當(dāng)今的高速信息網(wǎng)絡(luò)是無法想象的。但是當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展得益于微電子學(xué)、光電子學(xué)、計算機技術(shù)及通信工程等多門學(xué)科的快速發(fā)展及它們之間的交叉融合。因此，要想成為一名信息技術(shù)領(lǐng)域的電子信息工程師、計算機工程師或通信工程師，除了需要掌握本專業(yè)的課程知識以外，也應(yīng)該熟悉現(xiàn)代信息技g的其他相關(guān)主要知識，比如光纖通信網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)器件等。本文從光纖通信技術(shù)的研究內(nèi)容、應(yīng)用及發(fā)展等方面說明其在電子信息工程專業(yè)教育中的重要性，并研討電子信息工程專業(yè)中的光纖通信課程的理論和實驗教學(xué)方法。
一、光纖通信技術(shù)簡介
1960年，美國人梅曼（Maiman）發(fā)明了第一臺紅寶石激光器[1]，給光通信帶來了新的希望。和普通光相比，激光具有波譜寬度窄，方向性極好，亮度極高，以及頻率和相位較一致的良好特性。激光是一種高度相干光，它的特性和無線電波相似，是一種理想的光載波。繼紅寶石激光器之后，氦―氖（He-Ne）激光器、二氧化碳（CO2）激光器先后出現(xiàn)，并投入實際應(yīng)用。激光器的發(fā)明和應(yīng)用，使沉睡了80年的光通信進入一個嶄新的階段。
1966年，英籍華裔學(xué)者高錕（C.K.Kao）和霍克哈姆（C.A.Hockham）發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文，指出了利用光纖（Optical Fiber）進行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，奠定了現(xiàn)代光通信――光纖通信的基礎(chǔ)[2]。在以后的10年中，波長為1.55μm的光纖損耗：1979年是0.20 dB/km，1984年是0.157 dB/km，1986年是0.154 dB/km，接近了光纖最低損耗的理論極限。1970年，作為光纖通信用的光源也取得了實質(zhì)性的進展。1977年，貝爾實驗室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到10萬小時（約11.4年），外推壽命達(dá)到100萬小時，完全滿足實用化的要求。由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進步，使1970年成為光纖通信發(fā)展的一個重要里程碑之年。在今后的幾十年中，光纖通信網(wǎng)絡(luò)的逐步商用化帶動了相關(guān)信息產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展[3]。
由于在光纖通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或波導(dǎo)管的損耗低得多[4]，因此相對于電纜通信或微波通信，光纖通信具有許多獨特的優(yōu)點。綜上所述，可見光纖通信技術(shù)在現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的重要地位，因此，光纖通信技術(shù)這門課程不僅是光學(xué)工程專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程[5]，也應(yīng)該作為電子信息工程專業(yè)的專業(yè)選修課程來開設(shè)。
二、光纖通信課程教學(xué)研究
（一）光纖通信課程的理論教學(xué)
電子信息工程專業(yè)的光纖通信課程的理論知識可以分為四個相互關(guān)聯(lián)的層次和內(nèi)容，它們分別是：第一部分，光纖技術(shù)的基礎(chǔ)；第二部分，光纖通信器件技術(shù)基礎(chǔ)；第三部分，光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)；第四部分，光纖與光纖通信系統(tǒng)測量。這四個部分的關(guān)系層層遞進，逐漸深入。理論學(xué)時總共32學(xué)時。
第一部分，光纖技術(shù)的基礎(chǔ)?？梢韵戎v解光纖通信技術(shù)的一些概念性和歷史性的知識，比如：電信技術(shù)的發(fā)展，光通信的必要性及技術(shù)基礎(chǔ)，光纖通信技術(shù)的歷史、現(xiàn)狀與未來。此處，可詳細(xì)介紹人類對光通信探索的歷史及現(xiàn)代光纖通信技術(shù)從學(xué)術(shù)研究到商業(yè)應(yīng)用的發(fā)展里程，并附帶介紹微波通信的發(fā)展里程，然后通過比較使用光波進行通信和使用微波進行通信的優(yōu)缺點及使用光纖材料和使用同軸電纜進行通信的優(yōu)缺點，讓學(xué)生了解光纖通信的巨大優(yōu)勢。然后可以簡單介紹光纖傳輸?shù)幕A(chǔ)理論――電磁場與電磁波理論中的一些基本概念和現(xiàn)象，重點介紹麥克斯韋方程。最后介紹光纖的模式理論、光纖的結(jié)構(gòu)和類型、光纖的傳輸特性、光纖制造技術(shù)與光纜等知識。其中，光纖傳輸特性包括光纖的損耗特性和色散特性，這是該部分的重點知識?？傊?，筆者認(rèn)為，第一部分內(nèi)容的講解方法和手段是非常重要的，不宜講得深奧，而應(yīng)該結(jié)合動畫或者視頻講解光纖的傳光原理，使學(xué)生易于接受，才能提高學(xué)生對這門課程的興趣，從而繼續(xù)學(xué)習(xí)往后部分的相對枯燥的知識。該部分學(xué)時安排為6H。
第二部分，光纖通信器件技術(shù)基礎(chǔ)。這部分講述光纖通信系統(tǒng)中的有源和無源光通信器件，這些器件是構(gòu)成一個完成的光纖通信系統(tǒng)必不可少的部件，學(xué)好這部分內(nèi)容有利于理解后面學(xué)習(xí)的光纖通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容。這部分內(nèi)容包括：基本光纖器件、光學(xué)濾波器、光纖放大器和半導(dǎo)體光電子器件。基本光纖器件包括分波/合波器、光纖活動連接器、光隔離器、環(huán)形器和衰減器等；光學(xué)濾波器的內(nèi)容包括Fabry-Perot濾波器、介質(zhì)膜濾波器、HiBi光纖Sagnac濾波器、Mach-Zender型濾波器、光纖光柵等；光纖放大器的內(nèi)容包括：摻餌光纖放大器（EDFA）、光纖Raman放大器等。半導(dǎo)體光電子器件的內(nèi)容包括：普通的半導(dǎo)體激光器（LD）和發(fā)光二極管（LED）、FP型雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光器、動態(tài)單縱模激光器、半導(dǎo)體光放大器（OSA）、PN結(jié)光電二極管、PIN光電二極管、APD雪崩光電二極管等。對于每一個光纖器件，講解內(nèi)容包括這些光纖器件的結(jié)構(gòu)、工作原理、具體參數(shù)、應(yīng)用場合等，應(yīng)結(jié)合動畫或者視頻講解，甚至如果有條件的話，可以在課題上帶上一些體積很小的光纖器件實物給學(xué)生講解，比如光纖活動連接器、LD、LED、光纖光柵、PIN光電二極管價格便宜、體積小的光纖器件。該部分學(xué)時安排為10H。
第三部分，光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。這部分是本門課程的核心和精華部分，包括光纖傳輸系統(tǒng)、光纖通信網(wǎng)、全光網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展三大部分。其中，光纖傳輸系統(tǒng)的內(nèi)容包含：光纖傳輸系統(tǒng)的基本組成、光發(fā)送機組件、光接收機組件、光放大噪聲及其級聯(lián)、色散調(diào)節(jié)技術(shù)、光纖傳輸系統(tǒng)設(shè)計、光纖傳輸系統(tǒng)性能評估。光通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容包含：通信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和分類、準(zhǔn)同步數(shù)字系統(tǒng)（PDH）、同步數(shù)字系統(tǒng)（SDH）、異步傳輸模式（ATM）、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、光纖通信網(wǎng)的管理/保護/恢復(fù)。全光網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展的內(nèi)容包含：通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程、全光網(wǎng)絡(luò)中的傳輸技術(shù)（WDM、OTDM、OCDMA和分組交換技術(shù)）、無源光網(wǎng)絡(luò)（G-PON、E-PON、WDM-PON）、光傳送網(wǎng)（G.709OTN）、自動交換光網(wǎng)絡(luò)、全光網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理、全光網(wǎng)的安全問題。對于每一種光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，講解內(nèi)容包括這些光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能、應(yīng)用場合等，應(yīng)盡量使用PPT的圖片、動畫進行講解，PPT上要盡量避免文字上描述。該部分學(xué)時安排為12H。
第四部分，光纖與光纖通信系統(tǒng)測量。該部分主要介紹光纖通信工程實施、檢測中一些常用的設(shè)備和儀器，在本門課程的實驗教學(xué)中都要使用到這些設(shè)備，是培養(yǎng)光纖通信工程師的基礎(chǔ)技能知識部分。該部分的內(nèi)容包括：光功率計的使用、光纖幾何參數(shù)的測量、光纖衰減測量、光纖色散測量、光纖偏正特性測量、光纖的機械特性和強度測量、光時域反射計（OTDR）的使用；光接收機靈敏度和動態(tài)范圍的測量、光纖通信系統(tǒng)誤碼率和功率代價的測量、眼圖及其測量、光譜分析儀、光纖通信系統(tǒng)的在線監(jiān)測技術(shù)。其中，重點講解光功率計、OTDR、眼圖示波器、光譜分析儀等儀器設(shè)備的功能和使用方法。該部分學(xué)時安排為4H。
（二）光纖通信課程的實驗教學(xué)
對于電子信息工程本科專業(yè)而言，畢竟培養(yǎng)的學(xué)生不屬于光學(xué)工程或光電子技術(shù)領(lǐng)域的人才，而且電子信息工程專業(yè)本身都有很多屬于自己專業(yè)的實驗課程及課程設(shè)計，因此，筆者認(rèn)為光纖通信技術(shù)課程的實驗教學(xué)應(yīng)根據(jù)該專業(yè)學(xué)生的理論基礎(chǔ)和將來他們最可能需要的工程能力而設(shè)置。因而，筆者建議光纖通信課程的總學(xué)時設(shè)置為48學(xué)時，理論教學(xué)學(xué)時為32學(xué)時，7個實驗的教學(xué)學(xué)時為16學(xué)r。
根據(jù)筆者10年來給電子信息工程專業(yè)本科學(xué)生講授這門課的經(jīng)驗，認(rèn)為具體的實驗課程設(shè)置如下。
1.插入法測光纖的平均損耗系數(shù)。采用插入法測量待測光纖在1310nm和1550nm處的平均損耗系數(shù)。掌握插入法測量光纖損耗系數(shù)的原理，熟悉光纖多用表的使用方法。學(xué)時設(shè)置為2個課時。
2.光時域反射計（OTDR）測光纖鏈路特性。用光時域反射計測量光纖鏈路的平均損耗、接頭損耗、光纖長度和故障點位置。了解光時域反射計工作原理及操作方法，學(xué)習(xí)用光時域反射計測量光纖平均損耗、接頭損耗、光纖長度和故障點位置。學(xué)時設(shè)置為2個課時。
3.光波分復(fù)用（WDM）系統(tǒng)實驗及其誤碼率測量構(gòu)建1310nm/1550nm光纖波分復(fù)用系統(tǒng)并測試其誤碼率，了解光波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的工作原理和系統(tǒng)組成熟悉誤碼、誤碼率的概念及其測量方法。學(xué)時設(shè)置為2個課時。
4.數(shù)字光纖通信系統(tǒng)信號眼圖測試。構(gòu)建數(shù)字光纖通信系統(tǒng)并且用數(shù)字示波器觀測系統(tǒng)的信號眼圖，并從眼圖中確定數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的性能。了解眼圖產(chǎn)生的基礎(chǔ)，根據(jù)眼圖測量數(shù)字通信系統(tǒng)性能的原理；學(xué)習(xí)通過數(shù)字示波器調(diào)試、觀測眼圖；掌握判別眼圖質(zhì)量的指標(biāo)；熟練使用數(shù)字示波器和誤碼儀。學(xué)時設(shè)置為3個課時。
5.光纖切割與焊接技術(shù)演示實驗。利用全自動熔接機向?qū)W生演示光纖熔接的全過程，了解光纖的結(jié)構(gòu)和光纖電弧放電焊接原理；了解全自動焊接光纖的過程和使用方法。學(xué)時設(shè)置為2個課時。
6.光纖光柵光譜特性測試系統(tǒng)的設(shè)計實驗。測量光環(huán)行器的插入損耗、隔離度、方向性、回波損耗參數(shù)；利用PC光譜儀、光環(huán)行器和光纖光柵設(shè)計光纖光柵光譜特性的測試系統(tǒng)；了解光環(huán)行器的工作原理和主要功能；了解光環(huán)行器性能參數(shù)的測試原理；了解光纖光柵的光譜特性；學(xué)習(xí)PC光譜儀的使用方法。學(xué)時設(shè)置為3個課時。
7.光帶通濾波器的設(shè)計。測量光耦合器的插入損耗、分光比和附加損耗等參數(shù)；利用光耦合器或者光環(huán)行器和光纖光柵設(shè)計光帶通濾波器。了解2X2光耦合器的工作原理，了解光耦合器各項參數(shù)的測試方法。學(xué)時設(shè)置為2個課時。
通過以上實驗課程，能夠使電子信息工程本科學(xué)生對光纖通信系統(tǒng)的基本器件、基本測量系統(tǒng)等有一個比較感觀的認(rèn)識，而且能夠更加深刻地掌握它們工作的基本原理和基本特性，為將來在具體的工程設(shè)計及進一步深造中奠定基礎(chǔ)。
三、結(jié)束語
光纖通信技術(shù)在國家的信息產(chǎn)業(yè)、國防工業(yè)中具有舉足輕重的地位，電子信息技術(shù)與光學(xué)信息技術(shù)的結(jié)合也越來越緊密。對于當(dāng)今的電子信息工程專業(yè)的學(xué)生而言，除了需要掌握本專業(yè)牢固的知識和技能以外，了解和掌握光纖通信技術(shù)的基礎(chǔ)知識和相關(guān)的技術(shù)發(fā)展趨勢也是必不可缺的。本文通過對電子信息工程專業(yè)特點和光纖通信課程內(nèi)容的分析，討論了該門課程與該專業(yè)的內(nèi)在聯(lián)系，分析其重要性，并根據(jù)筆者10年來在重慶理工大學(xué)電子信息工程專業(yè)講授該門課程的經(jīng)驗，提出了本門課程在電子信息工程專業(yè)中的理論及實驗的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點、教學(xué)方法及課程設(shè)置等方面的一些意見和建議。
參考文獻：
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23年前，34歲的譚立英在北京圖書館查閱資料，準(zhǔn)備她的碩士畢業(yè)論文。查閱了上千篇資料后，有關(guān)衛(wèi)星激光通信的數(shù)據(jù)讓她眼前一亮――衛(wèi)星與衛(wèi)星間、衛(wèi)星與地面間用“光”連接起來，可以形成空間的信息高速公路。要是能在浩瀚空間建立一個無線光網(wǎng)絡(luò)，實時進行高速信息傳輸，這將是一件多么了不起的事情啊！
這個想法令譚立英興奮不已，可當(dāng)她著手去做這件事情時，難度大于想象。彼時，她是哈爾濱工業(yè)大學(xué)物理系的教師，一個5歲孩子的媽媽，每天一邊上課，一邊做碩士論文，還要照顧孩子。丈夫加同事馬晶遠(yuǎn)在日內(nèi)瓦深造。在當(dāng)時那個年代，衛(wèi)星微波通信還不成熟，更不要說是衛(wèi)星激光通信，幾乎所有的人都認(rèn)為譚立英的想法是天方夜譚，包括譚立英當(dāng)時的導(dǎo)師。
導(dǎo)師勸她：“方向雖好，但難度太大了，難以畢業(yè)。你要堅持做這個，碩士論文所需的研究費用還要你自己解決。”譚立英點點頭，說：“會想到辦法的?！逼鋵?，她一點辦法都沒有，她只是怕絲毫猶豫都會讓心中燃燒的激情之火熄滅。她34歲了，不想在這個能有所成就的年紀(jì)里，提前老氣橫秋。
譚立英沒有想到，為了她的項目，丈夫提前回國。他把家里所有存款取出來，一共不到2萬元，對她說：“沒經(jīng)費，我們就用家里的錢，我陪著你一起干?！?/p>
久別重逢，夫妻倆的卿卿我我就是通宵地討論那片科學(xué)的空白之地。5歲的女兒聽得厭煩了，嫉妒地對爸爸說：“你都有一年多沒看到我了，我還是沒有你們的課題重要，我真想變成天上的衛(wèi)星，讓你們天天研究研究我?！迸畠旱脑?，把夫妻倆逗笑了。譚立英親親女兒，牽牽丈夫的手，看看窗外的夜空，想想自己即將要做的連結(jié)天與地的事情，她的幸福神圣而隱秘。
連接天地的幸福，神圣隱秘
創(chuàng)業(yè)之初的日子無比艱難。他們的實驗室設(shè)在一間地下室里，潮氣重，所有的紙質(zhì)材料因浸入了潮氣而變得綿軟，難以翻閱。馬晶放了一個除濕機，每天都能抽出三箱水來。
家里的積蓄和微薄的工資是全部科研經(jīng)費，譚立英不得不算計著花。為了節(jié)省費用，譚立英出門能步行絕不坐公交，坐火車也只買硬座，餐桌上長年是白菜土豆。女兒三番兩次抗議后，每周的土豆燉白菜里可以出現(xiàn)幾片肥瘦相間的肉，算是改善了伙食。以至于女兒說：“在咱們家，實驗是親生的，我是馬路上撿來的?！?/p>
盡管如此，困難依然接踵而至。建立理論模型需要實驗測試驗證，沒有經(jīng)費就沒有最基本的實驗設(shè)備，初步的原理驗證無法進行。一天，馬晶略帶得意地安慰妻子：“咱們的儀器有了。”他賣起關(guān)子說，這是個秘密。
兩天后，馬晶神秘地把妻子帶到實驗室。拉開實驗室門的一剎那，譚立英驚呆了――地上擺了一堆破爛。馬晶如數(shù)家珍：“這是教學(xué)實驗室報廢的儀器，有些修一修興許能用。”譚立英半信半疑。之后的幾天，夫妻倆在實驗室忙活開了。他們首先將這些破爛整理歸類，湊成了幾件“整尸”，然后“解剖”“移植”“再造”“重組”，它們重新變成了實驗設(shè)備。七天之后，實驗設(shè)備開始集體工作，半個月后，他們完成了測試驗證。譚立英獲得了有效的發(fā)射測試數(shù)據(jù)，完成了她的畢業(yè)論文。
論文寫下最后一個句號時，譚立英不得不為當(dāng)天的晚餐發(fā)愁――研究已經(jīng)花光了家中全部的積蓄，晚餐在哪里都成了問題。為了安慰女兒，馬晶對女兒說：“媽媽的論文完成了，這是個非常值得祝賀的日子，按照行規(guī)，今天得吃白水煮面，意味著萬事順順利利?！币患胰谟瞄_水干杯，以白水煮面條充饑。
當(dāng)晚，女兒睡后，馬晶對譚立英說：“研究衛(wèi)星激光通信是一個從無到有的工作，以后還會有更多的困難，你要做好思想準(zhǔn)備。你只要記住一條，我一直在你身邊，你不是一個人。”
譚立英看看熟睡的女兒，滿心愧疚。馬晶拍拍她的肩膀，說：“她會理解的，你應(yīng)該想到這個過程本身對她就是一種富養(yǎng)?！?/p>
有種浪漫，身心相伴
1995年，“彈盡糧絕”的秋天，譚立英帶著碩士論文和幾十袋方便面住進了北京阜成路8號航天部招待所。倔強的她要給這個研究項目跑出一筆經(jīng)費來。
跑經(jīng)費的日子也是譚立英哭得最多的日子。碰壁是常有的事情，冷言冷語也是常聽的，很多時候譚立英轉(zhuǎn)身出門時，淚水就滴在了衣襟上。作為一個知識分子，她的自尊不允許她在別人面前以眼淚獲得支持。每一次，當(dāng)眼淚于人前奪眶而出時，她都借口去衛(wèi)生間，哭夠了，再回來繼續(xù)陳述她的研究。
沒有任何門路的譚立英完全是用研究熱情打動了航天部的工作人員。幾乎每一個看了她論文的人都會驚奇地問：“是誰支持你做衛(wèi)星激光通信研究的？”“我丈夫。我們沒有項目經(jīng)費支持，是拿自己家里錢做的。”
陳芳允院士――中國衛(wèi)星測量、控制技術(shù)的奠基人之一，“兩彈一星功勛獎?wù)隆鲍@得者，863計劃的倡導(dǎo)者之一，讀了譚立英的畢業(yè)論文，了解了他們所做的工作之后，激動地說：“你們做得非常好！國家需要衛(wèi)星激光通信，也一定會支持你們的研究工作。希望你們能繼續(xù)做下去，不要有任何顧慮?！贝撕?，馬晶和譚立英陸續(xù)獲得了來自哈爾濱工業(yè)大學(xué)和航天五院的科研基金，建立了團隊，研究工作也逐步進入正軌。
試驗進入收尾階段時，由于估計不足，科研經(jīng)費又一次出現(xiàn)了短缺。大家自帶行李，擠進了租來的簡易房。馬晶、譚立英把家里的電視機、窗簾、大米、土豆等一股腦地搬進了這個“新家”。所有研究人員每天中午只吃6元的盒飯。到了晚上，譚立英又變身為廚師，她拿出科研精神鉆研廚藝，每天不重樣地為大家做上一頓像樣的飯菜。
2011年10月25日，讓譚立英夫婦銘記一生的日子，那是中國首次星地激光鏈路雙向捕獲跟蹤試驗成功的日子。試驗現(xiàn)場的大屏幕上，“海洋二號”衛(wèi)星以時速2萬余千米的速度疾馳而來，它經(jīng)過試驗區(qū)域的時間只有幾分鐘。衛(wèi)星光信號與地面光信號準(zhǔn)確對準(zhǔn)，實現(xiàn)了快速雙向捕獲、鏈接并跟蹤。
11秒！地面終端就成功捕獲到星上終端發(fā)出的光信號。這一刻，譚立英期盼了太久。馬晶說，20年，比他想象的時間還要短些，他甚至做好了打30年或者50年持久戰(zhàn)的準(zhǔn)備。
光纖通信就是利用光導(dǎo)纖維傳輸信號,以實現(xiàn)信息傳遞的一種通信方式。光導(dǎo)纖維通信簡稱光纖通信。可以把光纖通信看成是以光導(dǎo)纖維為傳輸媒介的“有線”光通信。實際上光纖通信系統(tǒng)使用的不是單根的光纖,而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。隨著信息科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,光纖通信技術(shù)越來越受到人們的重視,并逐步地開始普及。究竟什么是光纖通信呢？簡單地說,光纖通信就是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健：鸵酝耐ㄐ欧绞讲煌?光纖的材料是玻璃的,因其是電氣絕緣體,不需要擔(dān)心接地回路,所以光纖之間的串繞非常小;光纖通信系統(tǒng)的通信載體是光波,它的頻率要比以往的電波高得多,再加上光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多,光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍,光纖的芯很細(xì),由多芯組成光纜的直徑也很小,因此光纖通信的傳輸系統(tǒng)所占空間較小,很好地解決了地下管道擁擠的問題;另外,光波在光纖中傳輸,還不會因為光信號泄漏而擔(dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽,可謂好處多多。
1、光纖通信的發(fā)展歷程
1966年,美籍華人高錕同霍克哈姆發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文,這篇論文具有劃時代的意義,它奠定了利用光纖進行通信的基礎(chǔ),指明了利用光纖進行通信的可能性。1970年,美國康寧公司成功了研制出了損耗20dB/km的石英光纖。促使光纖通信研究的進一步發(fā)展。1976年,NTT公司繼續(xù)將光纖損耗度降低,達(dá)到了0.47dB/km。1977年,美國首先推出了用多模光纖進行光纖通信實驗。實現(xiàn)了第一代光纖通信系統(tǒng)。1981年,實現(xiàn)了第二代光纖通信系統(tǒng)。1984年,實現(xiàn)了第三代光纖通信系統(tǒng)。80年代后期,實現(xiàn)了第四代光纖通信系統(tǒng)。而后,利用光波分復(fù)用提高速率,利用光波來增長傳輸距離的系統(tǒng),即第五代光纖通信系統(tǒng)。
2、光纖通信技術(shù)的特點
2.1 大容量、高速度
光纖通信的第一特點就是容量大,光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,雖然現(xiàn)在的單波長光纖通信系統(tǒng)由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢,但是經(jīng)過一系列的技術(shù)處理,單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量也在大幅增加,目前,光纖的傳輸速率一般在2.5Gbps 到10Gbps,還有很大的擴展空間。
2.2 損耗低
和以往的任何傳輸方式相比,光纖傳輸?shù)膿p耗都是最低的,目前,商品石英光纖損耗可低于0～20dB/km,隨著科技的進步,將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖,那么,它的損耗可能更低,這就意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離,這無疑就減少了中繼站數(shù)目,成本也就可以大幅降下來。
2.3 保密性好
大家都知道,電波傳輸時容易出現(xiàn)電磁波的泄漏,保密性差,而光波在光纖中傳輸,光信號被完善地限制在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中,泄漏的射線則被環(huán)繞光纖的不透明包皮所吸收,不會出現(xiàn)泄漏,因而光纖通信不會造成串音,也不會被竊聽,保密性非常好。
2.4 抗電磁干擾能力強
光纖材料由石英制成的,不僅絕緣性好,抗腐蝕,更重要的是抗電磁干擾能力強,它既不受雷電、電離層和太陽黑子的變化和活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,可以與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜,也特別適合于軍事應(yīng)用。
另外,光纖還有很多其他的優(yōu)點,比如光纖徑細(xì)、輕柔、易于鋪設(shè),其原料資源豐富,成本低,其自身溫度穩(wěn)定性好、壽命長等等,這些特點決定了光纖將在各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
3、光纖通信技術(shù)的應(yīng)用
3.1 光纖通信技術(shù)的分類
(1)光纖傳感技術(shù)。因為光纖傳感器具有耐腐蝕、寬頻帶、防爆性、體積小、耗電少的優(yōu)點,所以其可分為功能型傳感器和非功能型傳感器;(2)波分復(fù)用技術(shù)。根據(jù)每一信道光波的頻率不同,利用單模光纖低損耗區(qū)帶來的巨大寬帶資源,可以將光纖的低損耗窗口劃分成為若干個信道,采用分波器來實現(xiàn)不同光波的耦合與分離;(3)光纖接入技術(shù)。光纖接入技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛,已經(jīng)應(yīng)用到千家萬戶。光纖接入技術(shù)不僅僅可以解決窄帶的業(yè)務(wù),也可以解決多媒體圖像等業(yè)務(wù)。
3.2 光纖通信技術(shù)的現(xiàn)實應(yīng)用
現(xiàn)今,我國的光纖通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速,尤其是廣播電視網(wǎng)、電信干線傳輸網(wǎng)、電力通信網(wǎng)等發(fā)展極其迅速,使得對于光纖光纜的需求量急劇地增加。因為廣電綜合信息網(wǎng)規(guī)模的擴大和系統(tǒng)的復(fù)雜難度的提升,讓我們在對于全網(wǎng)的管理和維護以及設(shè)備故障的判定等問題上存在著很大的難度。為了解決以上存在的問題,采用了ATM+或者是SDH+光纖組成寬帶數(shù)字傳輸系統(tǒng)。對于這個傳輸網(wǎng),我們可以采用環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng),也可以采用鏈路系統(tǒng)或者是用它們組成的各種不同形式滿足不同需要的符合網(wǎng)絡(luò)。我們可以采用寬帶傳輸系統(tǒng),可以將通道設(shè)置為廣播的方式,這樣的話,可以讓人們在任何地方都可以對同樣的電視節(jié)目進行下載,也可以讓工作人員對下載的權(quán)限進行統(tǒng)一設(shè)置,更有利于管理。在全國各地目前已經(jīng)具有基本規(guī)模的有線電視網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,寬帶多媒體傳輸網(wǎng)絡(luò)是比較容易實現(xiàn)的。我們可以通過數(shù)據(jù)通道或者是電信網(wǎng)中的語音通道來形成上行信號,也可以通過語音接入系統(tǒng)來完成上行信號的傳送。
4、光纖通信技術(shù)發(fā)展趨勢
4.1 向超高速、超大容量發(fā)展
目前10Gbps系統(tǒng)已開始大批量裝備網(wǎng)絡(luò),在理論上,基于時分復(fù)用的高速系統(tǒng)的速率還有望進一步提高,例如在實驗室傳輸速率已能達(dá)到4OGbps,然而,采用電的時分復(fù)用來提高傳輸容量的作法已經(jīng)接近硅和鎵砷技術(shù)的極限,電的40Gbps系統(tǒng)在性能價格比及在實用中是否能成功也還是個未知因素,可以說采用電的時分復(fù)用系統(tǒng)的擴容潛力已盡,然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1％,99％的資源尚待發(fā)掘。于是人們將目光轉(zhuǎn)向波分復(fù)用,采用波分復(fù)用系統(tǒng)可以將光纖容量迅速擴大幾倍乃至上百倍,可以大大降低成本,可以方便快捷的引入寬帶新業(yè)務(wù),有望實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng),基于此,近幾年波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展十分迅速,預(yù)計不久實用化系統(tǒng)的容量即可達(dá)到1Tbps的水平。
4.2 實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)的全面發(fā)展
盡管波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)有諸多好處,但依舊是以點到點通信為基礎(chǔ)的系統(tǒng),其靈活性和可靠性還不夠理想,如果在光路上也能實現(xiàn)類似SDH 在電路上的分插功能和交叉連接功能的話,無疑將增加新一層的威力。根據(jù)這一基本思路,光的分插復(fù)用器（OADM）和光的交叉連接設(shè)備（OXC）均已在實驗室研制成功,并已投入商用。實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)的基本目的是:(1)實現(xiàn)超大容量光網(wǎng)絡(luò);(2)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴展性,允許網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)和業(yè)務(wù)量的不斷增長;(3)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可重構(gòu)性,達(dá)到靈活重組網(wǎng)絡(luò)的目的;(4)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的透明性,允許互連任何系統(tǒng)和不同制式的信號;(5)實現(xiàn)快速網(wǎng)絡(luò)恢復(fù),恢復(fù)時間可達(dá)100ms。光聯(lián)網(wǎng)的全面發(fā)展將對21世紀(jì)的中國產(chǎn)生重要的影響。
4.3 新一代的光纖
近幾年來隨著IP 業(yè)務(wù)量的爆炸式增長,傳統(tǒng)的單模光纖已暴露出力不從心的態(tài)勢,目前已出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖,即非零色散光纖（G.655光纖）和無水吸收峰光纖（全波光纖）。
4.3.1 新一代的非零色散光纖
非零色散光纖（G.655光纖）的基本設(shè)計思想是在1550 窗口工作波長區(qū)具有合理的較低色散,足以支持10Gbps的長距離傳輸而無需色散補償,從而節(jié)省了色散補償器及其附加光放大器的成本;同時,其色散值又保持非零特性,具有一起碼的最小數(shù)值（如2ps/（nm.km）以上）,足以壓制四波混合和交叉相位調(diào)非線性影響,適宜開通具有足夠多波長的DWDM系統(tǒng),同時滿足TDM和DWDM兩種發(fā)展方向的需要。
4.3.2 全波光纖
與長途網(wǎng)相比,城域網(wǎng)面臨更加復(fù)雜多變的業(yè)務(wù)環(huán)境,要直接支持大用戶,因而需要頻繁的業(yè)務(wù)量疏導(dǎo)和帶寬管理能力,顯然開發(fā)具有盡可能寬的可用波段的光纖成為關(guān)鍵。全波光纖就是在這種形勢下誕生的,全波沒有了水峰,光纖可以開放第5 個低損窗口,從而使可復(fù)用的波長數(shù)大大增加,使元器件特別是無源器件的成本大幅度下降,從而降低了整個系統(tǒng)的成本;另外上述波長范圍內(nèi),光纖的色散僅為1550nm 波長區(qū)的一半,因而,容易實現(xiàn)高比特率長距離傳輸。
5、結(jié)語
在新世紀(jì)的信息技術(shù)發(fā)展中,光纖通信技術(shù)將成為重要的支撐平臺,光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流,光纖通信有著巨大的潛力等待人們的開發(fā)。
參考文獻
[1]蘇賜民.從光纖通信技術(shù)的發(fā)展中看前景[J].工業(yè)設(shè)計,2011(05).
