光接收机噪声 光接收机的指标——灵敏度和动态范围(3)

(4)均衡器

①没有均衡器将出现的问题

在数字光纤通信系统中，送到发送光端机进行调制的数字信号是一系列矩形脉冲．由信号分析知道，理想的矩形脉冲具有无穷的带宽，这种脉冲从发送光端机输出后要经过光纤、光电检测器、放大器等部件，这些部件的带宽却是有限的，因此，矩形脉冲频谱中只有有限的频率分量可以通过，这样，从接收机主放大器输出的脉冲形状将不再会是矩形的了，将可能出现很长的拖尾，如图3-48所示，这种拖尾现象将会使前、后码元的波形重叠'产生码间干扰，严重时，造成判决电路误判，产生误码．

②均衡器的作用

它的作用是使经过均衡器以后的波形成为有利于判决的波形。例如，成为升余弦频谱脉冲。说得具体一点就是，经过均衡以后的波形，在本码判决时刻，其瞬时值应为最大值；而这个本码波形的拖尾在邻码判决时刻的瞬时值应为零。这样，即使经过均衡后的输出波形仍有拖尾，但是这个拖尾在邻码判决的这个关键时刻为零，从而不干扰对邻码的判决。上述这种情况可从图3-49中明显地看出．

关于间干扰条件，可参看有关通信系统原理的书．

(5)判决器和时钟恢复电路

判决器由判决电路和码形成电路构成．判决器和时钟恢复电路合起来构成脉冲再生电路．脉冲再生电路的作用是将均衡器输出的信号，例如，升余弦频谱脉冲，恢复为“0"或“1”的数字信号．

为了能从均衡器的输出信号判决出是“0"码还是“l"码，首先要设法知道应在什么时刻进行判决．亦即应将“混在”信号中的时钟信号（又称定时信号）提取出来，接着再根据给定的判决门限电平，按照时钟信号所“指定”的瞬间来判决由均衡器送过来的信号．若信号电平超过判决门限电平，则判为“1"码；低于判决门限电平，则被判为“0"码．从而把升余弦频谱脉冲恢复（再生）为“0”，“1"码信号，

上述信号再生过程，可从图3-50中十分明显地看出来，实用的时钟恢复电路有多种，下面简单介绍其中一种方案的方框图，如图3-5 1所示．图中各部分的作用如下：

箝位、整形、非线性处理——经光接收机均衡后输出的信码为升余弦频谱脉冲，如图3-52（a）所示的波形将这个波形经箝位整形后得到如图中（b）的波形，是不为零码。

但是，根据通信系统原理知道，不归零码（NRZ）的功率谱密度分布如图3-53所示。由图可十分明显看出，在时钟fb的位置上功率谱密度为零．这即是说NRZ码功率谱密度中不含时钟频率成分，因此无法从中提取时钟频率成分．为此，需通过一套逻辑电路对NRZ码进行非线性处理，得到如图3-52(c)所示的波形图，这种波形是归零码(RZ)，它的功率谱密度分布曲线如图3-54所示。由图看出，在这种波形的频谱密度分布中，时钟成分fb较大，从而，有可能从时钟恢复电路中提取时钟信号。

调谐放大——它的作用是用非线性处理后的波形来激励调谐放大器，然后在它的谐振回路中选出时钟频率fb的简谐波，经调谐放大后的波形如图3-52(d)所示．

限幅——经过限幅，就将上述简谐信号波形变为如图3-52(e)所示的波形．

整形、移相——整形电路将经限幅后的波形变为矩形脉冲；移柏网络再将这矩形脉冲串的相位调整到最佳判决时所需要的相位，最后得到如图3-52(f)所示的时钟信号．

判决电路和码形成电路，可由与非门电路和R-S（复位一置位）触发器来构成．具体电路不再详述。

由判决器和时钟恢复电路合起来构成的脉冲再生电路原理方框图如图3-57所示，实用的机器中除图中所示的部分外还有一些辅助电路．

(6)光接收机动态范围和自动增益控制

光纤通信接收机工作时，所接收光信号的强弱可能是不同的．造成这种变化的原因，可能是温度变化引起光纤损耗变化等，也可能是一个按标准化设计的光纤接收机，但使用在不同系统中．例如，光源的强弱不同，传输距离不同等。

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