学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

2.5Gb/s突发模式光接收机设计

作　者: 王耀民
导　师: 邱琪
学　校: 电子科技大学
专　业: 光学工程
关键词: 突发模式光接收机自动增益控制电路自动判决电平产生电路复位信号产生电路
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 87次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

无源光网络(PON)是当前最热门的高速接入网技术,采用点对多点拓扑结构。上行传输运用时分多址接入技术(TDMA),多个用户共享一个光线路终端(OLT),OLT接收的是幅度和相位变化很大的突发信号。在光纤骨干网中,光突发交换(OBS)作为实现光分组交换(OPS)的前身,极具实用价值和发展前景。在PON和OBS中,都需要高速处理突发信号,突发模式光接收机(BMR)作为其关键技术,一直是研究的热点。本文针对传输速率为2.5Gb/s的突发信号进行突发模式光接收机的研究。对比各种突发模式光接收机技术的优劣,采用目前流行的前馈直流耦合方案。完成BMR的各部分关键电路设计和仿真,包括PIN光电二极管电路模型,前置跨阻抗放大器(TIA),自动增益控制电路(AGC),自动判决电平产生电路(ATC),延时电路,限幅放大器和复位信号产生电路。最后得到完整的突发模式光接收机电路。论文特点:在跨阻抗放大器中加入AGC,扩展动态范围。采用迟滞比较器设计AGC,避开一般自动增益电路中使用的RC结构,在2.5Gb/s速率下能在一个比特时间内实现增益的调节,复位也只需要一个比特时间,实现及时响应,提高信道利用率。TIA通过自动增益电路的调节,其跨阻增益根据输入突发信号的幅值大小实现7dB的调节。采用自适应检波获得判决电平,检波电路包括峰值探测电路和底部探测电路,分别探测突发信号的顶部和底部电平,通过电阻分压器得到突发信号的中间电平,有效取消了直流偏移电压,提高限幅放大器输出信号质量。复位信号产生电路探测突发信号的包络,利用逻辑电路自动产生复位信号,不需要外围辅助放电电路,使BMR更具适应性和升级性。延时电路使得复位信号在BMR接收完每一个突发包信号后及时对AGC和ATC复位至稳态,有效缩短保护带时间。另外,利用复位信号电路得到的包络信号,通过与门对限幅放大器的输出信号进行关断,消除保护带内噪声。在传输速率为2.5Gb/s,对突发模式光接收机进行仿真验证。其性能指标为:灵敏度-24.7dBm,动态范围25.1dB,前导码时间15ns,保护带时间30ns。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-16
  1.1 课题研究背景  9-13
    1.1.1 PON 技术  9-12
    1.1.2 OBS 技术  12-13
  1.2 突发模式光接收机研究现状  13-14
  1.3 课题目标和内容  14-16
第二章突发模式光接收机技术  16-24
  2.1 连续模式信号与突发模式信号  16-17
  2.2 突发模式光接收机种类  17-23
    2.2.1 交流耦合突发模式光接收机  18-19
    2.2.2 直流耦合突发模式光接收机  19-20
    2.2.3 差分光突发模式接收机  20-21
    2.2.4 全光突发模式光接收机  21-23
  2.3 本章小结  23-24
第三章 2.5Gb/s 突发模式光接收机关键电路设计  24-64
  3.1 突发模式光接收机电路结构选择  24-26
  3.2 光电二极管及其电路模型  26-30
    3.2.1 PIN 光电二极管  27-28
    3.2.2 PIN 光电二极管电路模型  28-30
  3.3 前置放大器  30-37
    3.3.1 低阻抗放大器  30
    3.3.2 高阻抗放大器  30-31
    3.3.3 跨阻抗放大器  31-32
    3.3.4 前置跨阻抗放大器设计  32-34
    3.3.5 跨阻抗放大器仿真和分析  34-37
  3.4 自动增益控制电路  37-42
    3.4.1 迟滞比较器  38-40
    3.4.2 迟滞比较器仿真  40-42
  3.5 前端电路仿真  42-45
  3.6 前端电路总结  45
  3.7 自动判决电平产生电路  45-53
    3.7.1 检波电路设计  46-47
    3.7.2 峰值探测电路设计与仿真  47-50
    3.7.3 信号底部探测电路设计与仿真  50-51
    3.7.4 检波电路仿真  51-53
  3.8 放电电路  53-59
    3.8.1 复位信号产生电路设计与仿真  53-59
    3.8.2 延时电路  59
  3.9 主放大器  59-62
    3.9.1 限幅放大器设计  60-62
    3.9.2 限幅放大器仿真  62
  3.10 本章小结  62-64
第四章 2.5Gb/s 突发模式光接收机仿真  64-69
  4.1 跨阻抗放大器响应  64-65
  4.2 自动判决电平产生电路响应  65-67
  4.3 复位信号产生电路响应  67
  4.4 噪声消除响应  67-68
  4.5 本章小结  68-69
第五章全文总结与展望  69-71
  5.1 全文总结  69-70
  5.2 课题展望  70-71
致谢  71-72
参考文献  72-75
附录  75-76

2.5Gb/s突发模式光接收机设计

内容摘要

全文目录

相似论文