一种高性能的高速脉冲信号光纤传输方法的分析与设计
2022-07-08侯浅奥
电子技术与软件工程 2022年1期
关键词:信号
侯浅奥
(中国传媒大学信息与通信工程学院 北京市 100024)
1 高速脉冲的特点
高速脉冲的波形频率成分较多,同时兼容了丰富的高频成分与低频成分,其传输距离通常在几百米到几十千米[1]。其最大特点在于脉冲非常快,大多只有数十纳秒,甚至在几纳秒的时间内就可上升,而下降时间则相对较长,往往会超过100 纳秒[2]。基于国内外文献[3-4]来看,高速脉冲的主要频谱成分基本处于900MHz 以下,若高速脉冲的上升沿时间不同,那么所对应的频谱最高频率也会有所差异,通常是呈反比关系,即:高速脉冲的上升沿时间越长,那么所对应的频谱最高频率越小,反之亦然。上升沿时间为10ns 的高速脉冲,其对应的频谱最高频率为800MHz,上升沿时间为2ns 的高速脉冲,其对应的频谱最高频率为900MHz。
为了有效减少传输损耗,传输介质以光纤为主,或直接将模拟信号调制为光信号,或数字化采样后再调制为光信号。由于高速脉冲信号的频率较高,但上升时间又较短,故而数字化采样的速率就会很高,再加上采样过程中不会对信号的微小波动进行完全反应,这样一来,就较易导致高速脉冲信号出现变形、失真等情况,故而只能通过模拟调制方式来实现光纤传输[5]。但若采用普通的模拟调制方式,低频成分只能达到数十兆赫兹,难以达到当前信号传输需求。当前探地雷达、超宽带冲击雷达等的应用极为广泛,均对高速脉冲信号的传输有着高可靠性、高稳定性的需求,现有的高速脉冲信号光纤传输方法难以满足需求。……
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