在光纖通信中,模擬信號(hào)可以編碼成數(shù)字信號(hào)來傳輸。作為一個(gè)例子,我們對(duì)4一kHz語(yǔ)音信息進(jìn)行采樣和編碼,從而產(chǎn)生64.kbps的脈沖流。如果采用光纖模擬基帶傳輸,則一路話音信號(hào)只須占用4.kHz的帶寬。歸零(RZ,return-to-zero)信息碼流需要與數(shù)據(jù)率相同的電域帶寬。因此,64.kbps數(shù)字信號(hào)需要有64.kHz的系統(tǒng)帶寬。對(duì)于視頻傳輸,模擬基帶傳輸需要占用的帶寬典型值是6MHz,而采用數(shù)字傳輸則需要81 MHz的帶寬來傳輸數(shù)據(jù)速率為81—Mbps的RZ數(shù)字信號(hào)。顯然,數(shù)字系統(tǒng)比模擬系統(tǒng)占用的帶寬大得多。
既然如此,為什么還要選擇數(shù)字傳輸而不是模擬傳輸呢?其原因如下:
1.LED和半導(dǎo)體激光器可以快速開關(guān),提供高帶寬。同時(shí),光纖和光檢測(cè)器也有很大的可用帶寬。所以,光纖系統(tǒng)可以提供足夠的數(shù)據(jù)速率,來滿足視頻和其他寬帶業(yè)務(wù)的需求。
2.LED和LD的功率.電流特性曲線中的非線性將導(dǎo)致模擬光信號(hào)劣化,而數(shù)字系統(tǒng)只使用含零在內(nèi)的兩個(gè)功率電平,因而受非線性影響很小。不同于模擬波形,數(shù)字傳輸不需要高保真的波形。接收機(jī)只需要檢測(cè)比特間隙的脈沖有無。而不用檢測(cè)脈沖波形。
3.數(shù)字系統(tǒng)可使用檢錯(cuò)碼和冗余信息傳輸來降低誤碼率。
4.光纖數(shù)字系統(tǒng)可以與非光纖數(shù)字系統(tǒng)兼容。例如,一個(gè)連接到微處理器上的網(wǎng)絡(luò)只包含數(shù)字信號(hào),可以與光纖和電纜構(gòu)成的混合鏈路連接。在這個(gè)例子中,光纖只能用于數(shù)字傳輸。在任何可以產(chǎn)生數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的應(yīng)用中,數(shù)字傳輸都要優(yōu)于模擬傳輸。
5.數(shù)字脈沖在中繼器中很容易再生。數(shù)字中繼器對(duì)接收到的脈沖信號(hào)進(jìn)行整形和放大,從而克服線路衰減和失真。甚長(zhǎng)距離(例如數(shù)千千米)的光纖通信線路,需要用多個(gè)中繼站來構(gòu)建。盡管模擬信號(hào)也可以被中繼器放大,但其波形卻難以重構(gòu)。對(duì)需要中繼站的長(zhǎng)距離系統(tǒng),數(shù)字傳輸更受青睞。
6.通過使用壓縮技術(shù),可以降低數(shù)字傳輸中所需要的帶寬。
7.通常,數(shù)字系統(tǒng)的信號(hào)質(zhì)量?jī)?yōu)于模擬系統(tǒng)。如果需要,可以用傳輸距離換取信號(hào)質(zhì)量的改善。提高信號(hào)質(zhì)量和延長(zhǎng)傳輸距離一直是設(shè)計(jì)寬帶數(shù)字系統(tǒng)的主要目標(biāo)。
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