發(fā)布時(shí)間：2019-03-07 22:44

【摘要】：光纖通信在如今的通信方式中占有重要的地位。傳輸速度快,靈敏度高,誤碼率低的光纖通信系統(tǒng),在數(shù)字設(shè)備之間的通信以及芯片之間的互連中得到了廣泛的應(yīng)用。本文提出了一種主要用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字音像設(shè)備間通信的光纖通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,借助于低損耗的信道光纖進(jìn)行傳輸通信,有利于降低系統(tǒng)的誤碼率。主要設(shè)計(jì)了光纖通信系統(tǒng)的光發(fā)射端芯片、光接收端芯片,利用光纖通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了芯片之間的互連和通信�；趯�(duì)光纖通信的研究,本文設(shè)計(jì)了一種傳輸速度快,靈敏度高的光纖通信系統(tǒng),該系統(tǒng)主要應(yīng)用于數(shù)字音頻設(shè)備之間的相互通信。該系統(tǒng)主要由光發(fā)射機(jī)芯片XD3260,光接收機(jī)芯片XD3280以及塑料光纖組成。塑料光纖具有很小的傳輸損耗,使得通信距離比較長(zhǎng)。在光發(fā)射機(jī)XD3260中的驅(qū)動(dòng)電路中采用了延時(shí)補(bǔ)償技術(shù)和溫度補(bǔ)償技術(shù),提高了光發(fā)射機(jī)工作的穩(wěn)定性,使光發(fā)射機(jī)具有很寬的操作電源電壓和很好的溫度特性。在光接收機(jī)XD3280中,放大器采用了跨阻前置放大器提高了光接收機(jī)的靈敏度和帶寬;同時(shí)采用了自動(dòng)增益控制(AGC)技術(shù),使得前置跨阻放大器的增益伴隨著接收到的光信號(hào)強(qiáng)度的增大而減小,從而增大了光接收機(jī)的動(dòng)態(tài)輸入范圍;光接收機(jī)中的時(shí)鐘恢復(fù)電路采用了雙邊遲滯的遲滯比較器,增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力;光接收機(jī)中的光電探測(cè)器選用了PIN光電二極管,提高了光電轉(zhuǎn)換效率和響應(yīng)速度。選用損耗很小的塑料光纖作為傳輸信道,降低了光在光纖中傳輸時(shí)的能量損耗。該系統(tǒng)基于光纖傳輸?shù)幕驹砗蚒MC 0.6μmCMOS工藝進(jìn)行設(shè)計(jì),采用Hspice仿真軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證。本文主要研究了如何提高光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率,如何抑制通信過(guò)程中的噪聲信號(hào)以及降低系統(tǒng)的誤碼率。利用Cadence軟件的仿真工具Hspice進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,結(jié)果表明,這是一種高靈敏度、高傳輸速率、抗干擾能力強(qiáng)以及誤碼率低的光纖通信系統(tǒng)。
[Abstract]:Optical fiber communication plays an important role in today's communication mode. Optical fiber communication system with high transmission speed, high sensitivity and low bit error rate (BER) has been widely used in the communication between digital devices and the interconnection between chips. This paper presents a design method of optical fiber communication system, which is mainly used to realize the communication between digital audio and video devices. It is beneficial to reduce the bit error rate (BER) of the system by means of low loss channel fiber transmission. The optical transmitter chip and the optical receiver chip of the optical fiber communication system are designed. The interconnection and communication between the chips are realized by using the optical fiber communication technology. Based on the research of optical fiber communication, a high-speed and high-sensitivity optical fiber communication system is designed in this paper. The system is mainly used in the communication between digital audio devices. The system is mainly composed of optical transmitter chip XD3260, optical receiver chip XD3280 and plastic optical fiber. Plastic optical fiber has a small transmission loss, which makes the communication distance longer. In the drive circuit of optical transmitter XD3260, the technology of time delay compensation and temperature compensation are used to improve the stability of optical transmitter, so that the optical transmitter has a wide operating power supply voltage and good temperature characteristics. In the optical receiver XD3280, the amplifier adopts the trans-resistance preamplifier to improve the sensitivity and bandwidth of the optical receiver. At the same time, the automatic gain control (AGC) technology is used to reduce the gain of the preresistor amplifier with the increase of the received optical signal intensity, thus increasing the dynamic input range of the optical receiver. The clock recovery circuit in the optical receiver uses two-sided hysteresis comparator to enhance the anti-jamming ability of the system, and the photodetector in the optical receiver uses PIN photodiode, which improves the efficiency of photoelectric conversion and the response speed. The low loss plastic fiber is chosen as the transmission channel to reduce the energy loss of light transmission in the fiber. The system is designed based on the basic principle of optical fiber transmission and UMC 0.6 渭 m CMOS process, and is verified by Hspice simulation software. In this paper, we mainly study how to improve the transmission rate of optical fiber communication system, how to suppress the noise signal in the communication process, and how to reduce the bit error rate (BER) of the system. The simulation results show that it is a kind of optical fiber communication system with high sensitivity, high transmission rate, strong anti-jamming ability and low bit error rate (BER) by using the simulation tool Hspice of Cadence software.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN929.11

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本文編號(hào)：2436525