Файл: Башкирский государственный университет.doc

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.01.2024

Просмотров: 785

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Лабораторная работа №1.Исследование демонстрационной модели 10-Гигабитной одноканальной линии связи.1. Цель работы: Изучение и освоение программного пакета LinkSim (демоверсия).2. Приборы и принадлежности: Автоматизированное рабочее место на базе компьютера с установленным программным обеспечением.3. Теоретическая часть.LinkSim - система автоматизированного проектирования для моделирования и анализа основных параметров волоконно-оптических и оптоэлектронных сетей и моделирования параллельных волоконно-оптических шин.LinkSim используется для расчета и моделирования оптических линий связи. Эта система идеально подходит для моделирования отдельного канала, с временным (TDM) или волновым (WDM) разделением и параллельных оптических шин, как для телесвязи, так и для передачи данных. Он включает объектно-ориентированные, иерархические средства расположения топологии, сложный алгоритм моделирования формы волны, и инструментальные средства анализа.LinkSim представляет оптическую систему связи как связанный набор блоков, каждый из которых является компонентом или подсистемой в системе связи. Аналогично тому, как в фактической системе связи физические сигналы проходят через компоненты линии связи, при моделировании в LinkSim данные сигнала проходят через модели компонентов. Каждый блок (модель) моделируется независимо, используя параметры, указанные пользователем для данного блока. Информация о сигнале проходит в данный блок из других блоков. Такой метод моделирования называется блочно-ориентированным. В LinkSim эта блоки графически представлены как кнопки. Внутренне, они представляют собой структуры данных и сложные числовые алгоритмы.Результаты моделирования, полученные LinkSim, включают графики формы сигнала и глаз-диаграмы в любой точке внутри оптической линии связи, а так же графики частоты передачи ошибочных битов при различных параметрах внутри линии связи, таких, например, как оптическая мощность сигнала. LinkSim проводит анализ результатов с учетом таких факторов, как шум, перекрестная связь, дрожание, наклон при изменении различных параметров составляющих моделей, используя квазианалитическую методологию. Система поддерживает моделирование большого количества компонентов, применяемых в волоконно-оптических системах связи, В LinkSim включены основные модели псевдослучайных двоичных
генераторов сигналов, лазеров, одномодовых и многомодовых волноводов, разветвителей, фотодиодов, приемников, усилителей и т.п.LinkSim обеспечивает иерархическую объектно-ориентированную среду расположения топологии для непосредственного формирования рисунка линейной топологии. Чтобы смоделировать необходимую топологию, из инструментальной панели можно легко отобрать необходимые оптические компоненты линии: генераторы псевдослучайных двоичных последовательностей, лазеры, модуляторы, волокно, оптические усилители, аттенюаторы, фильтры, приемники и др., добавить к уже расположенным и соединить вместе при помощи "мыши".ГрафикиГрафики генерируются при помощи графических кнопок, соединенных с теми узлами, где необходимо проанализировать сигналы. При этом создаётся графический файл, в котором сохраняются данные. Для отображенга графика используется WinPlot. Графики могут быть впоследствии изменены и рассматриваться, используя WinPlot. Режим отображения графика может быть установлен пользователем. Это может быть Save (сохранить), Display (показать) или Not plot (не проектировать). Если графическая кнопка установлена на Save, графические данные сохраняются в файле для дальнейшего рассмотрения. Если графическая кнопка установлена на Display, сгенерированные графические данные сохраняются в файле, а график отображается в окне WinPlot. Если графическая кнопка установлена на Not plot график не генерируется и не сохраняется. Эти установки могут быть изменены при старте моделирования, выбиром одной из следующих установок в диалоговом окне Perform Simulation или Perform Scan Simulatio : No Save/Display (не сохранять и не показывать), Save Only (только сохранять), Save and Display (сохранять и показывать), Use Icon Setting (использовать индивидуальные установки кнопки).СостояниеСостояние моделирования отображается в процессе моделирования в нижнем левом углу в строке статуса. Порядок моделирований, все предупреждающие сообщения моделирования и другая информация моделирования сохраняются в log-файле.Модели анализаBER-mecmep. Эта модель вычисляет вероятность передачи ошибочных битов (BER) для входного электрического сигнала. Метод вычисления заключается в синхронизации входного электрического сигнала с соответствующим ему первоначальным двоичным сигналом

, генерации данных глаза и получении

вероятности передачи ошибочных битов. При этом блок BER имеет минимум два входа, на один из которых подаётся электрический сигнал от приемника, а на другой - соответствующий ему двоичный сигнал. Полученные данные могут быть сохранены в файле.

Чтобы улучшить точность вычислений BER, первый бит и последние три бита каждого входного сигнала игнорируются. Это делается для того, чтобы исключить определенные нефизические погрешности, которые могут присутствовать в этих разрядных периодах и которые привели бы к неправильным оценкам BER.

Анализатор формы сигнала (осциллограф).

Данная модель позволяет получить форму сигнала в соответствующей точке топологической схемы. Полученные данные по желанию пользователя могут быть записаны в файл и выведены на экран компьютера при помощи WinPlot.

Анализатор глаздиаграммы сигнала.

Данная модель позволяет получить глаздиаграмму сигнала в соответствующей точке топологической схемы. Полученные данные так же по желанию пользователя могут быть записаны в файл и выведены на экран компьютера при помощи WinPlot.

Теоретические сведения касающиеся практического применения САПР LinkSim изложены на страницах 5-15.
4. Практическая часть.

Перед началом работы изучить описание САПР LinkSim.
Двойным щелчком открыть LinkSim. Загрузить модель одноканальной оптической линии связи со скоростью передачи информации 10 Гбит/с. 10GbpsLink.top, используя меню File \ Open или соответствующую кнопку.

Изучить кнопки расположенные в окне САПР LinkSim.

Подвести курсор к каждому элементу модели, и нажав правую кнопку мыши изучить свойства элемента.

Запустить программу моделирования.

Задать имя, с которым будут записываться результаты моделирования.

После окончания моделирования, подвести курсор к кнопкам обозначающим графики и двойным нажатием левой кнопки мыши открыть график, график BER тестера получается также двойным нажатием левой кнопки мыши.

Задание: 1. Моделировать работу линии связи на длине волны 1550нм, установить значения averecpower -20дБ, -15дБ, -10дБ в символьном столе. Сохранить полученные графики.

2. Моделировать работу линии связи на длине волны 1310нм, установить значения averecpower -20дБ, -15дБ, -10дБ в символьном столе. Сохранить полученные графики. Затухание в волокне loss установить 0,36 дБ/км.

Просмотреть результаты моделирования, кнопками Alt-PrtScr поместить в буфер (копировать) открытый график и вставить его в файл отчета по лаб. Работе. Описать график. На графиках спектра рассчитать ширину спектра излучения лазерного диода по уровню ½ амплитуды. Используя осциллограммы до и после волокна рассчитать затухание в оптической линии (в волокне). Таким образом сформировать файл отчета и отправить преподавателю.Отчет должен содержать:Название работы, цель работы, рисунок модели, графики, объяснение результатов моделирования, ответы на контрольные вопросы.Контрольные вопросы.1. Что такое САПР LinkSim и как она работает?2. Какие инструменты используютя в САПР LinkSim?3. Опишите модель одноканальной оптической линии.4. Объяснить графики, полученные в ходе выполнения работы.Литература

  1. А.А. Вербовнцкий. Основы проектирования цифровых оптоэлектронных систем связи.-М.: Радио и связь., 2000.-158с, ил.

  2. Волоконно-оптическая техника: история, достижения, перспективы. Под ред. С.А. Дмитриева, Н.Н. Слепова.-М.; Коннект, 2000.-375с., ил.

  3. Иванов А.Б. Волоконная оптика. Компоненты, системы передачи, измерения.-М.: Сайрус системе, 1999.-671с., ил.

  4. P.P. Убайдулаев. Волоконно-оптические сети.-М.: Эко-трендз, 2000.-267с, ,ил.

  5. Волоконная оптика и приборостроение. Под ред. М.М.Бутусова.-Л.: Машиностроение, 1987.-328с, ил.

  6. Дж.Гауэр. Оптические системы связи. Пер. с англ.-М.: Радио и связь, 1989.-502с, ил.

  7. Дональд Дж. Стерлинг. Техническое руководство. Волоконная оптика. Пер с англ.-М.: Лори, 1998.-288с, ил.
Лабораторная работа №2.Исследование одноканальной оптической линии связи со скоростью передачи информации 10 Гбит/с.1. Цель работы: Изучение программного пакета САПР, LinkSim (демоверсия). Изучение принципов распространения сигнала в одноканальной линии связи. Исследование характеристик линии связи.2. Приборы и принадлежности: Автоматизированное рабочее место на базе компьютера с установленным программным обеспечением.3. Теоретическая часть.Одноканальная линия связи, показанная на рис. 1. Состоит из следующих элементов:
PRBS Генератор испытательного сигнала. Эта модель генерирует двоичную последовательность нескольких различных типов. Используя только одну модель PRBS можно обеспечить многократные выходные сигналы, ввести различные каналы WDM или параллельной оптической шины. Каждый канал может иметь собственную модель PRBS, каждая из которых сконфигурирована различным образом. Различные типы модели описаны согласно их имени в списке параметровпользователя:PRBS: Производит максимально длинную псевдослучайную двоичную последовательность.Alternating: Производит ряд битов с чередованием 0 и 1.Single: Производит 1 в центре ряда из 0.One: Производит ряд битов из 1.Zero: Производит ряд битов из 0.Custom: Производит последовательность бит, определяемых пользователем в файле данных. Этот файл должен размещаться в текущем для данного моделирования каталоге. Этот файл данных должен иметь следующий формат: каждая линия должна содержать 8 двоичных чисел, разделённых пробелом, каждый бит представлен в виде "0" или "1". Колличество бит должно соответствовать установленному в модели.PreBits и PostВitsРазрядная последовательность может быть изменена таким образом, что первые несколько бит (Prebits) и последние несколько бит (PostBits) установлены в 0. Это полезно при моделированиях, потому что это увеличивает точность быстрого преобразования Фурье (БПФ), согласуя начало и конец последовательности.Параметры PRBS генератора, определяемые пользователем.PatternType: тип комбинации бит, которая будет сгенерирована.Filename: имя файла, содержащего определяемую пользователем двоичную последовательность.BitRate: разрядность сгенерированной двоичной последовательности. PatternLength: число бит в сгенерированной битовой последовательности - 2х, где х - значение параметраOffset: число бит выходного сигнала по отношению к стандартной двоичной последовательности.Shift: число бит смещения каждой повторной выходной последовательности относительно предыдущей (применяется для второго и последующего выходного порта).Start Time: пусковой период разрядной последовательности.PreBits: число нулевых бит в начале последовательности.PostBits: число нулевых бит в конце последовательности.

Смотрите также файлы