光通信復(fù)習(xí)及課件

1、1 第第 4 章章 光端機(jī)光端機(jī) 4.1 光發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī) 4.2 光接收機(jī)光接收機(jī) 4.3 線路編碼線路編碼24.1 光發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī) 數(shù)字光發(fā)射機(jī)數(shù)字光發(fā)射機(jī)的功能功能: 電端機(jī)輸出的數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)換為信號 用耦合技術(shù)光纖線路 用數(shù)字電信號對光源進(jìn)行 調(diào)制分為直接調(diào)制直接調(diào)制和外調(diào)制外調(diào)制兩種方式 3輸出光信號輸出光信號pItIin輸入電信號輸入電信號pI（a） LED數(shù)字調(diào)制原理輸出光信號輸出光信號輸入電信號輸入電信號IinIthIb(b) LD的數(shù)字調(diào)制原理 當(dāng)激光器的驅(qū)動電流大于閾值電流當(dāng)激光器的驅(qū)動電流大于閾值電流Ith時(shí)，輸出光時(shí)，輸出光功率功率P和驅(qū)動電流和驅(qū)動電流I基本上是基

2、本上是輸出輸出和和成正比，成正比，輸出光信號反映輸入電信號輸出光信號反映輸入電信號4 4.1.1 光發(fā)射機(jī)基本組成光發(fā)射機(jī)基本組成 數(shù)字光發(fā)射機(jī)數(shù)字光發(fā)射機(jī)的方框圖如圖的方框圖如圖4.2所示，主要有所示，主要有光源光源和和電路電路兩部分。兩部分。 光源光源是實(shí)現(xiàn)電是實(shí)現(xiàn)電/光轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵器件，在很大程度上決定著光轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵器件，在很大程度上決定著光發(fā)射機(jī)的性能。光發(fā)射機(jī)的性能。 電路的設(shè)計(jì)應(yīng)以電路的設(shè)計(jì)應(yīng)以為依據(jù)，使為依據(jù)，使準(zhǔn)確反映準(zhǔn)確反映5輸入接口驅(qū)動電路光源光調(diào)制器電信號輸入電信號輸入光信號輸出光信號輸出圖圖 4.2 數(shù)字光發(fā)射機(jī)方框圖數(shù)字光發(fā)射機(jī)方框圖保護(hù)電路自動偏置6 1. 光源光源

3、(1) 發(fā)射的光波長應(yīng)和光纖低損耗發(fā)射的光波長應(yīng)和光纖低損耗“窗口窗口”一致，即中心波一致，即中心波長應(yīng)在長應(yīng)在0.85 m、 1.31 m和和1.55 m附近。附近。 光譜單色性要好，光譜單色性要好， 即譜線寬度要窄即譜線寬度要窄， 以減小光纖色散對帶以減小光纖色散對帶寬的限制寬的限制。 (2) 要高，即要求在足夠低的驅(qū)動電流下，要高，即要求在足夠低的驅(qū)動電流下， 有有足夠大而穩(wěn)定的輸出光功率，且線性良好。足夠大而穩(wěn)定的輸出光功率，且線性良好。 發(fā)射光束的發(fā)射光束的，即遠(yuǎn)場的輻射角要小，以利于提，即遠(yuǎn)場的輻射角要小，以利于提高光源與光纖之間的高光源與光纖之間的。 7 (3) 調(diào)制速率要高或響

4、應(yīng)速度要快調(diào)制速率要高或響應(yīng)速度要快， 以滿足系統(tǒng)的以滿足系統(tǒng)的大傳輸容量的要求。大傳輸容量的要求。 (4) 器件應(yīng)能在常溫下以連續(xù)波方式工作，器件應(yīng)能在常溫下以連續(xù)波方式工作， 要求溫度穩(wěn)定要求溫度穩(wěn)定性好，性好， 可靠性高，壽命長?？煽啃愿?，壽命長。 (5) 此外，要求器件體積小，重量輕，安裝使用方便，價(jià)格此外，要求器件體積小，重量輕，安裝使用方便，價(jià)格便宜。便宜。 以上各項(xiàng)中，以上各項(xiàng)中，調(diào)制速率、譜線寬度、輸出光功率和光束方調(diào)制速率、譜線寬度、輸出光功率和光束方向性向性，直接影響光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量和傳輸距離，是光源，直接影響光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量和傳輸距離，是光源最重要的技術(shù)指標(biāo)。

5、最重要的技術(shù)指標(biāo)。82. 調(diào)制電路和控制電路調(diào)制電路和控制電路 直接光強(qiáng)調(diào)制的數(shù)字光發(fā)射機(jī)直接光強(qiáng)調(diào)制的數(shù)字光發(fā)射機(jī)主要電路有主要電路有:調(diào)制電路、控制調(diào)制電路、控制電路和線路編碼電路電路和線路編碼電路 采用采用作光源時(shí)，還有作光源時(shí)，還有 對調(diào)制電路和控制電路的要求如下：對調(diào)制電路和控制電路的要求如下： (1) 輸出光脈沖的輸出光脈沖的通斷比通斷比(全全“1”碼平均光功率和全碼平均光功率和全“0”碼平碼平均光功率的比值，或均光功率的比值，或消光比消光比EXT的倒數(shù)的倒數(shù))應(yīng)大于應(yīng)大于10，以保證足，以保證足夠的光接收信噪比。夠的光接收信噪比。 EXT 01全0時(shí)平均光功率P全1時(shí)平均光功率P

6、9 (2) 輸出光脈沖的寬度應(yīng)遠(yuǎn)大于輸出光脈沖的寬度應(yīng)遠(yuǎn)大于， 光脈沖的上升時(shí)間、下降時(shí)間和開通延遲時(shí)間應(yīng)足夠短，以便光脈沖的上升時(shí)間、下降時(shí)間和開通延遲時(shí)間應(yīng)足夠短，以便在高速率調(diào)制下，輸出的光脈沖能準(zhǔn)確再現(xiàn)輸入電脈沖的波形在高速率調(diào)制下，輸出的光脈沖能準(zhǔn)確再現(xiàn)輸入電脈沖的波形. (3) 對激光器應(yīng)施加足夠的偏置電流對激光器應(yīng)施加足夠的偏置電流，以便抑制在較高速率，以便抑制在較高速率調(diào)制下可能出現(xiàn)的張弛振蕩，保證發(fā)射機(jī)正常工作調(diào)制下可能出現(xiàn)的張弛振蕩，保證發(fā)射機(jī)正常工作 . (4) 應(yīng)采用應(yīng)采用自動功率控制自動功率控制(APC)和和自動溫度控制自動溫度控制(ATC)， 以以保證輸出光功率有足

7、夠的穩(wěn)定性保證輸出光功率有足夠的穩(wěn)定性 .10 3. 線路編碼電路線路編碼電路 電端機(jī)輸出的數(shù)字信號是適合電纜傳輸?shù)碾p極性碼，而光電端機(jī)輸出的數(shù)字信號是適合電纜傳輸?shù)碾p極性碼，而光源不能發(fā)射負(fù)脈沖，源不能發(fā)射負(fù)脈沖， 要變換為適合于光纖傳輸?shù)囊儞Q為適合于光纖傳輸?shù)碾p極性碼：雙極性一般指的是用正、負(fù)電平脈沖代表雙極性碼：雙極性一般指的是用正、負(fù)電平脈沖代表0、1 。114.1.2 調(diào)制特性調(diào)制特性 半導(dǎo)體激光器是光纖通信的理想光源，但在高速脈沖調(diào)半導(dǎo)體激光器是光纖通信的理想光源，但在高速脈沖調(diào)制下，其瞬態(tài)特性仍會出現(xiàn)許多復(fù)雜現(xiàn)象，如常見的制下，其瞬態(tài)特性仍會出現(xiàn)許多復(fù)雜現(xiàn)象，如常見的電光延電光

8、延遲遲、 張弛振蕩張弛振蕩和和自脈動現(xiàn)象自脈動現(xiàn)象。 這些特性這些特性嚴(yán)重限制系統(tǒng)傳輸速率和通信質(zhì)量嚴(yán)重限制系統(tǒng)傳輸速率和通信質(zhì)量，因此在電，因此在電路的設(shè)計(jì)時(shí)要給予充分考慮。路的設(shè)計(jì)時(shí)要給予充分考慮。121. 現(xiàn)象現(xiàn)象 半導(dǎo)體激光器在高速脈沖調(diào)制下，輸出光脈沖瞬態(tài)響應(yīng)波半導(dǎo)體激光器在高速脈沖調(diào)制下，輸出光脈沖瞬態(tài)響應(yīng)波形如圖形如圖4.3所示。所示。 輸出光脈沖和注入電流脈沖之間存在一個(gè)初始延遲時(shí)間，輸出光脈沖和注入電流脈沖之間存在一個(gè)初始延遲時(shí)間，稱為稱為td，其數(shù)量級一般為，其數(shù)量級一般為 ns。 當(dāng)電流脈沖注入激光器后，輸出光脈沖會出現(xiàn)幅度逐漸衰當(dāng)電流脈沖注入激光器后，輸出光脈沖會出現(xiàn)幅

9、度逐漸衰減的振蕩，減的振蕩， 稱為稱為，其振蕩頻率，其振蕩頻率fr(=r/2)一般為一般為0.52 GHz。 這些特性與激光器有源區(qū)的這些特性與激光器有源區(qū)的和和以及以及有關(guān)。有關(guān)。 13 圖 4.3 光脈沖瞬態(tài)響應(yīng)波形 和和的后果是的后果是。 當(dāng)最高調(diào)制頻率接近張弛振蕩頻率時(shí)，波形失真嚴(yán)重，會當(dāng)最高調(diào)制頻率接近張弛振蕩頻率時(shí)，波形失真嚴(yán)重，會使光接收機(jī)在抽樣判決時(shí)增加誤碼率，因此實(shí)際使用的使光接收機(jī)在抽樣判決時(shí)增加誤碼率，因此實(shí)際使用的。 142. 自脈動現(xiàn)象自脈動現(xiàn)象 某些激光器在脈沖調(diào)制甚至直流驅(qū)動下，當(dāng)注入電流達(dá)到某些激光器在脈沖調(diào)制甚至直流驅(qū)動下，當(dāng)注入電流達(dá)到某個(gè)范圍時(shí)，輸出光脈沖

10、出現(xiàn)持續(xù)等幅的高頻振蕩，這種現(xiàn)象某個(gè)范圍時(shí)，輸出光脈沖出現(xiàn)持續(xù)等幅的高頻振蕩，這種現(xiàn)象稱為稱為自脈動現(xiàn)象自脈動現(xiàn)象，如圖，如圖4.5所示。所示。 自脈動頻率可達(dá)自脈動頻率可達(dá)2GHz，嚴(yán)重影響，嚴(yán)重影響LD的高速調(diào)制特性。的高速調(diào)制特性。 15電脈沖光脈沖圖4.5 激光器自脈沖動現(xiàn)象 自脈動現(xiàn)象自脈動現(xiàn)象是激光器內(nèi)部不均勻增益或不均勻吸收產(chǎn)生的，是激光器內(nèi)部不均勻增益或不均勻吸收產(chǎn)生的， 往往和往往和LD的的P - I曲線的非線性有關(guān)曲線的非線性有關(guān), 自脈動發(fā)生的區(qū)域和自脈動發(fā)生的區(qū)域和P - I曲線扭折區(qū)域相對應(yīng)。曲線扭折區(qū)域相對應(yīng)。 16 4.1.3 調(diào)制電路和自動功率控制調(diào)制電路和自動

11、功率控制 數(shù)字信號調(diào)制電路應(yīng)采用電流開關(guān)電路，數(shù)字信號調(diào)制電路應(yīng)采用電流開關(guān)電路， 最常用的是最常用的是差分電差分電流開關(guān)電路流開關(guān)電路。 圖圖4.6示出由三極管組成的示出由三極管組成的，這種簡單的驅(qū)，這種簡單的驅(qū)動電路主要用于以發(fā)光二極管動電路主要用于以發(fā)光二極管WTBZLED作為光源的光發(fā)射機(jī)。作為光源的光發(fā)射機(jī)。 17圖圖 4.6 共發(fā)射極驅(qū)動電路共發(fā)射極驅(qū)動電路 UCR2LEDC1R1UinV 數(shù)字信號數(shù)字信號Uin從三極管從三極管V的基極輸入，通過集電極的的基極輸入，通過集電極的電流驅(qū)動電流驅(qū)動LED。數(shù)字信號。數(shù)字信號“0”碼和碼和“1”碼對應(yīng)于碼對應(yīng)于V的截止的截止和飽和狀態(tài)，電

12、流的大小根和飽和狀態(tài)，電流的大小根據(jù)對輸出光信號幅度的要求據(jù)對輸出光信號幅度的要求確定。確定。 這種驅(qū)動電路適用于這種驅(qū)動電路適用于10 Mb/s以下的低速率系統(tǒng)，更以下的低速率系統(tǒng)，更高速率系統(tǒng)應(yīng)采用差分電流高速率系統(tǒng)應(yīng)采用差分電流開關(guān)電路。開關(guān)電路。 18 圖圖4.7是常用的是常用的射極耦合驅(qū)動電路射極耦合驅(qū)動電路，適合于激光器系統(tǒng)使用。，適合于激光器系統(tǒng)使用。電流源為由電流源為由V1和和V2組成的差分開關(guān)電路，它提供了恒定的偏置電組成的差分開關(guān)電路，它提供了恒定的偏置電流。流。 在在V2基極上施加直流參考電壓基極上施加直流參考電壓UB， V1集電極的電壓取決于集電極的電壓取決于LD的正向

13、電壓，數(shù)字電信號的正向電壓，數(shù)字電信號Uin從從V1基極輸入?；鶚O輸入。 當(dāng)信號為當(dāng)信號為“0”碼碼時(shí)，時(shí)， UB 基極電位比基極電位比V1高而搶先導(dǎo)通，高而搶先導(dǎo)通，V1截止，截止， LD不發(fā)光；反之，不發(fā)光；反之，當(dāng)信號為當(dāng)信號為“”碼時(shí)，碼時(shí)， UB 基極電位比基極電位比V1低，低， V1搶先導(dǎo)通，驅(qū)動搶先導(dǎo)通，驅(qū)動LD發(fā)光。發(fā)光。 V1和和V2處于輪流截止和非飽和導(dǎo)通狀態(tài)，有利于提高調(diào)制速處于輪流截止和非飽和導(dǎo)通狀態(tài)，有利于提高調(diào)制速率。當(dāng)三極管截止頻率率。當(dāng)三極管截止頻率fr4.5 GHz時(shí)，這種電路的調(diào)制速率可達(dá)時(shí)，這種電路的調(diào)制速率可達(dá)300 Mb/s。 射極耦合電路為恒流源，電

14、流噪聲小，這種電路的缺點(diǎn)是動射極耦合電路為恒流源，電流噪聲小，這種電路的缺點(diǎn)是動態(tài)范圍小，功耗較大態(tài)范圍小，功耗較大。 19圖圖 4.7 射極耦合射極耦合LD驅(qū)動電路圖驅(qū)動電路圖 參考電壓參考電壓UB20 由于溫度變化和工作時(shí)間加長，由于溫度變化和工作時(shí)間加長，LD的輸出光功率會發(fā)生變的輸出光功率會發(fā)生變化。為保證輸出光功率的穩(wěn)定，化。為保證輸出光功率的穩(wěn)定， 必須改進(jìn)電路設(shè)計(jì)。圖必須改進(jìn)電路設(shè)計(jì)。圖4.8是利是利用反饋電流使輸出光功率穩(wěn)定的用反饋電流使輸出光功率穩(wěn)定的LD驅(qū)動電路，其主體和圖驅(qū)動電路，其主體和圖4.7相相同，只是由同，只是由V3支路為支路為LD提供的偏置電流提供的偏置電流Ib

15、受到激光器背向輸出受到激光器背向輸出光平均功率和輸入數(shù)字信號均值光平均功率和輸入數(shù)字信號均值 的控制。的控制。 inU21 把把PD檢測器的輸出監(jiān)測電壓檢測器的輸出監(jiān)測電壓UPD、信號參考電壓、信號參考電壓 和直流參和直流參考電壓考電壓UR施加到運(yùn)算放大器施加到運(yùn)算放大器A1的反相輸入端，經(jīng)放大后，控制的反相輸入端，經(jīng)放大后，控制V3基極電壓和偏置電流基極電壓和偏置電流Ib，其控制過程如下：，其控制過程如下： inUPLD UPD (UPD+ +UR) UA1 Ib PLDinU 圖 4.8 反饋穩(wěn)定LD驅(qū)動電路+U22 在反饋電路中引入信號參考電壓的目的，是使在反饋電路中引入信號參考電壓的目

16、的，是使LD的偏置的偏置電流電流Ib不受碼流中不受碼流中“0”碼和碼和“1”碼比例變化的影響。碼比例變化的影響。 23圖 4.9 APC電路原理 V2V1信號參考UinA1A2A3PD直流參考 U UV3IbLD 一個(gè)更加完善的一個(gè)更加完善的自動功率控制自動功率控制(APC)電路如圖電路如圖4.9所示。從所示。從LD背向輸出的光功率，經(jīng)背向輸出的光功率，經(jīng)PD檢測器檢測、運(yùn)算放大器檢測器檢測、運(yùn)算放大器A1放大后送放大后送到比較器到比較器A3的反相輸入端。同時(shí)，輸入信號參考電壓和直流參的反相輸入端。同時(shí)，輸入信號參考電壓和直流參考電壓經(jīng)考電壓經(jīng)A2比較放大后，送到比較放大后，送到A3的同相輸入

17、端。的同相輸入端。A3和和V3組成直組成直流恒流源調(diào)節(jié)流恒流源調(diào)節(jié)LD的偏流，使輸出光功率穩(wěn)定。的偏流，使輸出光功率穩(wěn)定。 24 4.1.4 溫度特性和自動溫度控制溫度特性和自動溫度控制 1. 激光器的溫度特性激光器的溫度特性 激光器的溫度特性在激光器的溫度特性在3.1節(jié)已經(jīng)討論過，溫度對激光器輸出節(jié)已經(jīng)討論過，溫度對激光器輸出光功率的影響主要通過光功率的影響主要通過閾值電流閾值電流Ith和和外微分量子效率外微分量子效率d產(chǎn)生。產(chǎn)生。 圖圖4.10(a)和和(b)分別示出溫度通過閾值電流和外微分量子效分別示出溫度通過閾值電流和外微分量子效率引起的輸出光脈沖的變化：率引起的輸出光脈沖的變化： 溫

18、度溫度升高升高，閾值電流，閾值電流增加增加 外微分量子效率外微分量子效率減小減小，輸出光脈沖幅度，輸出光脈沖幅度下降下降 溫度對輸出光脈沖會產(chǎn)生溫度對輸出光脈沖會產(chǎn)生 “結(jié)發(fā)熱效應(yīng)結(jié)發(fā)熱效應(yīng)”。25PPII 圖 4.10 溫度引起的光輸出的變化(a) 閾值電流變化引起的光輸出的變化； (b) 外微分量子效率變化引起的光輸出的變化 20。C25。C20。C70。C26 即使環(huán)境溫度不變，即使環(huán)境溫度不變，由于調(diào)制電流的作用，由于調(diào)制電流的作用，引起激光器結(jié)區(qū)溫度的引起激光器結(jié)區(qū)溫度的變化，因而使輸出光脈變化，因而使輸出光脈沖的形狀發(fā)生變化，這沖的形狀發(fā)生變化，這種效應(yīng)稱為種效應(yīng)稱為“結(jié)發(fā)熱效結(jié)發(fā)

19、熱效應(yīng)應(yīng)”。I1I0t=0t=T圖 4.11 結(jié)發(fā)熱效應(yīng) 電流脈沖光脈沖 如圖如圖4.11所示，設(shè)所示，設(shè)t=0時(shí)時(shí)電脈沖到來，電脈沖到來， 注入電流為注入電流為I1，由于電，由于電流的熱效應(yīng)，在脈沖持續(xù)時(shí)間里，結(jié)區(qū)的溫度隨時(shí)間流的熱效應(yīng)，在脈沖持續(xù)時(shí)間里，結(jié)區(qū)的溫度隨時(shí)間t而升高，激而升高，激光器的閾值電流隨光器的閾值電流隨t而增大，使輸出光脈沖的幅度隨而增大，使輸出光脈沖的幅度隨t而減小。而減小。 當(dāng)當(dāng)t=T時(shí)時(shí)電流脈沖過后，注入電流從電流脈沖過后，注入電流從I1減小到減小到I0，電流散發(fā)的，電流散發(fā)的熱量減少，結(jié)區(qū)溫度隨熱量減少，結(jié)區(qū)溫度隨t而降低，閾值電流減小，使輸出光脈沖的而降低，閾

20、值電流減小，使輸出光脈沖的幅度增大。幅度增大。27 “結(jié)發(fā)熱效應(yīng)結(jié)發(fā)熱效應(yīng)”將引起調(diào)制失真將引起調(diào)制失真。 與調(diào)制速率對激光器瞬態(tài)特性的影響相反，與調(diào)制速率對激光器瞬態(tài)特性的影響相反，低調(diào)制速率的低調(diào)制速率的“結(jié)發(fā)熱效應(yīng)結(jié)發(fā)熱效應(yīng)”更加明顯更加明顯。 這是因?yàn)殡S著調(diào)制速率的提高，碼元時(shí)間間隔縮短，使結(jié)這是因?yàn)殡S著調(diào)制速率的提高，碼元時(shí)間間隔縮短，使結(jié)區(qū)溫度來不及發(fā)生變化。區(qū)溫度來不及發(fā)生變化。 28 2. 自動溫度控制自動溫度控制 半導(dǎo)體光源的輸出特性受溫度影響很大，特別是半導(dǎo)體光源的輸出特性受溫度影響很大，特別是對溫度更加敏感。為保證輸出特性的穩(wěn)定，對激光對溫度更加敏感。為保證輸出特性的穩(wěn)定

21、，對激光器進(jìn)行溫度控制是十分必要的。器進(jìn)行溫度控制是十分必要的。 溫度控制裝置一般由溫度控制裝置一般由致冷器致冷器、熱敏電阻熱敏電阻和和控制電路控制電路組成，組成， 圖圖4.12示出溫度控制裝置的方框圖。示出溫度控制裝置的方框圖。 的冷端和激光器的熱沉接觸，的冷端和激光器的熱沉接觸，作為傳感器，作為傳感器，探測激光器結(jié)區(qū)的溫度，并把它傳遞給控制電路，通過探測激光器結(jié)區(qū)的溫度，并把它傳遞給控制電路，通過改變致冷量，使激光器輸出特性保持恒定。改變致冷量，使激光器輸出特性保持恒定。 29圖 4.12 溫度控制方框圖 激光器致冷器熱敏電阻熱敏電阻控制電路熱導(dǎo)熱敏電阻熱敏電阻熱敏電阻熱敏電阻熱敏電阻熱敏

22、電阻熱敏電阻30 目前，目前，大多采用大多采用半導(dǎo)體致冷器半導(dǎo)體致冷器，它是利用半導(dǎo)體材料，它是利用半導(dǎo)體材料的的珀?duì)柼?yīng)（珀?duì)柼?yīng)（就是電流流過兩種不同導(dǎo)體的界面時(shí)，將從外界就是電流流過兩種不同導(dǎo)體的界面時(shí)，將從外界吸收熱量，或向外界放出熱量吸收熱量，或向外界放出熱量 ）制成的電偶來實(shí)現(xiàn)致冷的制成的電偶來實(shí)現(xiàn)致冷的 用若干對電偶串聯(lián)或并聯(lián)組成的溫差電功能器件，溫度控制用若干對電偶串聯(lián)或并聯(lián)組成的溫差電功能器件，溫度控制范圍可達(dá)范圍可達(dá) 3040 。 為提高致冷效率和溫度控制精度，把致冷器和熱敏電阻封裝為提高致冷效率和溫度控制精度，把致冷器和熱敏電阻封裝在激光器管殼內(nèi)，溫度控制精度可達(dá)在激

23、光器管殼內(nèi)，溫度控制精度可達(dá)0.5 。 從而使激光器輸從而使激光器輸出平均功率和發(fā)射波長保持恒定，避免調(diào)制失真。出平均功率和發(fā)射波長保持恒定，避免調(diào)制失真。 31主要由主要由R1、R2、 R3和熱敏電阻和熱敏電阻RT組成組成“換能換能”電橋電橋，通過電橋把溫度的變化轉(zhuǎn)換為電量的變化。運(yùn)算放大器通過電橋把溫度的變化轉(zhuǎn)換為電量的變化。運(yùn)算放大器A的差動的差動輸入端跨接在電橋的對端，用以改變?nèi)龢O管輸入端跨接在電橋的對端，用以改變?nèi)龢O管V的基極電流。的基極電流。 32 在設(shè)定溫度在設(shè)定溫度(例如例如20 )時(shí)，調(diào)節(jié)時(shí)，調(diào)節(jié)R3使電橋平衡，使電橋平衡，A、B兩點(diǎn)兩點(diǎn)沒有電位差，傳輸?shù)竭\(yùn)算放大器沒有電位差

24、，傳輸?shù)竭\(yùn)算放大器A的信號為零，流過的信號為零，流過TEC的電流也為零。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，的電流也為零。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，LD的管芯和熱沉溫度也升的管芯和熱沉溫度也升高，使具有負(fù)溫度系數(shù)的高，使具有負(fù)溫度系數(shù)的RT的阻值減小，電橋失去平的阻值減小，電橋失去平衡衡。 這時(shí)這時(shí)B點(diǎn)的電位低于點(diǎn)的電位低于A點(diǎn)的電位點(diǎn)的電位，運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器A的輸出電壓的輸出電壓升高，升高，V的基極電流增大，致冷器的基極電流增大，致冷器TEC的電流也增大的電流也增大溫度溫度降低，熱沉和管芯的溫度也降低，因而保持溫度恒定。降低，熱沉和管芯的溫度也降低，因而保持溫度恒定。33這個(gè)控制過程可以表示如下： T(環(huán)境)T

25、(LD、熱沉) RT I(致冷器) T(LD) ATC的以及APC的PIN-PD封裝在LD管殼內(nèi)構(gòu)成的組件。344.2 光接收機(jī)光接收機(jī) 4.2.1 光接收機(jī)基本組成光接收機(jī)基本組成 直接強(qiáng)度調(diào)制、直接檢測方式的數(shù)字光接收機(jī)方框圖示于圖4.14。 主要包括： 光檢測器、前置放大器、主放大器、均衡器、光檢測器、前置放大器、主放大器、均衡器、 時(shí)鐘提時(shí)鐘提取電路、取樣判決器取電路、取樣判決器以及自動增益控制自動增益控制(AGC)電路電路。 35 圖 4.14 數(shù)字光接收機(jī)方框圖 光檢測器偏壓控制前置放大器AGC電路均衡器判決器時(shí)鐘提取再生碼流主放大器光信號361. 光檢測器光檢測器 光檢測器光檢測

26、器是光接收機(jī)實(shí)現(xiàn)光/電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵器件，其性能特別是響應(yīng)度和噪聲直接影響光接收機(jī)的靈敏度。 對光檢測器的要求如下：對光檢測器的要求如下： (1) 波長響應(yīng)要和光纖低損耗窗口(0.85 m、 1.31 m和1.55 m)兼容； (2) 響應(yīng)度要高， 在一定的接收光功率下， 能產(chǎn)生最大的光電流； (3) 噪聲要盡可能低， 能接收極微弱的光信號； (4) 性能穩(wěn)定， 可靠性高， 壽命長， 功耗和體積小。 目前， 適合于光纖通信系統(tǒng)應(yīng)用的光檢測器有PIN光電二極管光電二極管和雪崩光電二極管雪崩光電二極管(APD)。372. 放大器放大器 前置放大器應(yīng)是低噪聲放大器，它的噪聲對光接收機(jī)的靈敏度影響很大。

27、前放的噪聲取決于放大器的類型，目前有三種類型的前放可供選擇(參看4.2.2節(jié))。 一般是多級放大器，它的作用是： （1）提供足夠的增益 （2）并通過它實(shí)現(xiàn)自動增益控制自動增益控制(AGC)，使輸入光信號在一定范圍內(nèi)變化時(shí)， 輸出電信號保持恒定。 主放大器主放大器和AGC決定著光接收機(jī)的動態(tài)范圍。動態(tài)范圍。 383. 均衡和再生均衡和再生 均衡的目的：均衡的目的： 對經(jīng)光纖傳輸、光/電轉(zhuǎn)換和放大后已產(chǎn)生畸變(失真)的電信號進(jìn)行補(bǔ)償 使輸出信號的波形適合于判決(一般用具有升余弦譜的碼元脈沖波形)，以消除碼間干擾，減小誤碼率。 再生電路包括：再生電路包括：判決電路判決電路和時(shí)鐘提取電路時(shí)鐘提取電路

28、39 4. 光電集成接收機(jī)光電集成接收機(jī) 圖4.14中除光檢測器以外的所有元件都是標(biāo)準(zhǔn)的電子器件， 很容易用標(biāo)準(zhǔn)的集成電路(IC)技術(shù)將它們集成在同一芯片上。 不論是硅(Si)還是砷化鎵(GaAs)IC技術(shù)都能夠使集成電路的工作帶寬超過2 GHz，甚至達(dá)到10 GHz。 為了適合高傳輸速率的需求，人們一直在努力開發(fā)單片光接收機(jī)，即用“光電集成電路光電集成電路(OEIC)技術(shù)技術(shù)”在同一芯片上集成包括光檢測器在內(nèi)的全部元件。 40 對于工作在1.31.6 m波長的系統(tǒng)，人們需要基于InP的OEIC接收機(jī)接收機(jī)。 在1991年試驗(yàn)成功的單路InGaAs OEIC接收機(jī)，其運(yùn)行速率達(dá)5 Gb/s。

29、InGaAs OEIC接收機(jī)也可以用混合法實(shí)現(xiàn)混合法實(shí)現(xiàn)。 如圖4.15所示， 電元件集成在GaAs基片上，而光檢測器集成在InP基片上，兩個(gè)部分通過接觸片連接在一起。 41圖 4.15 光電集成接收機(jī) 光檢測器電路部分GaAs基片N-InP基片P-接觸片N-接觸片42 4.2.2 噪聲特性噪聲特性 光接收機(jī)的噪聲有兩部分：噪聲有兩部分： 外部電磁干擾產(chǎn)生外部電磁干擾產(chǎn)生 這部分噪聲的危害可以通過屏蔽或?yàn)V波加以消除； 內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)部產(chǎn)生 這部分噪聲是在信號檢測和放大過程中引入的隨機(jī)噪聲，只能通過器件的選擇和電路的設(shè)計(jì)與制造盡可能減小， 一般不可能完全消除。 我們要討論的噪聲是指內(nèi)部產(chǎn)生的。 光接

30、收機(jī):。因?yàn)榍爸眉壿斎氲氖俏⑷跣盘?，其噪聲對輸出信噪比影響很大，而主放大器輸入的是?jīng)前置級放大的信號，只要前置級增益足夠大，主放大器引入的噪聲就可以忽略。 43圖 4.16 光接收機(jī)的噪聲等效模型 放大器Rin0SISECRSddSqqip放大器光電檢測器044 圖4.16示出光接收機(jī)的噪聲等效模型， 由兩部分組成。p157 iq2光檢測器的量子噪聲 功率譜密度分別表示為 Sq id2暗電流噪聲產(chǎn)生的均方噪聲電流(等效噪聲功率)， 其相應(yīng)的功率譜密度 Sd ip 光檢測器的輸出光生電流 R 光檢測器的偏置電阻和 C 光檢測器的電容(結(jié)電容和其他電容) 45放大器分解為放大器分解為: 理想放大器

31、理想放大器 相應(yīng)的功率譜密度 SI 等效噪聲電流源等效噪聲電流源i02相應(yīng)的功率譜密度 SE 電壓源電壓源u02，相應(yīng)的功率譜密度 Rin放大器的輸入電阻。 光檢測器等效噪聲特性請參看3.2節(jié)的內(nèi)容。 46 放大器噪聲特性取決于所采用的前置放大器類型， 根據(jù)放大器噪聲等效電路和晶體管理論可以計(jì)算。常用三種類型前置放大電路示于圖4.17， 其輸出的等效噪聲功率等效噪聲功率NA為：為： 場效應(yīng)管場效應(yīng)管(FET)前置放大器前置放大器322223)2(8 . 28 . 24BAgCkTBARgKTRKTNmmA(4.5)32222232)2()(2)/()(2BAeICkTBAIRRKTeIRKTN

32、ccmcA(4.4)雙極型晶體管雙極型晶體管(BJT)前置放大器前置放大器47跨阻型前置放大器跨阻型前置放大器 - 雙極型晶體管雙極型晶體管 3222232)2()(2/2BAeICkTBAeIRRKTNccfA(4.6) 跨阻型前置放大器跨阻型前置放大器 - 場效應(yīng)管場效應(yīng)管322223)2(8 . 28 . 24BAgCkTBARgKTRKTNmmfAf(4.7)48 圖 4.17 光接收機(jī)的前置級放大電路(a) 雙極型晶體管； (b) 場效應(yīng)管； (c) 跨阻型 偏壓(a)偏壓(b)偏壓(c)Rf49三種類型前置放大器的比較： (1) 雙極型晶體管前置放大器雙極型晶體管前置放大器的主要特

33、點(diǎn)特點(diǎn)是輸入阻抗低， 電路時(shí)間常數(shù)RC小于信號脈沖寬度T，因而碼間干擾小，適用于高速率傳輸系統(tǒng)。 (2) 場效應(yīng)管前置放大器場效應(yīng)管前置放大器的主要特點(diǎn)特點(diǎn)是輸入阻抗高， 噪聲小，高頻特性較差，適用于低速率傳輸系統(tǒng)。 (3) 跨阻型前置放大器跨阻型前置放大器最大的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是改善了帶寬特性和動態(tài)范圍，并具有良好的噪聲特性。 50 4.2.3 誤碼率誤碼率 由于噪聲的存在，放大器輸出的是一個(gè)隨機(jī)過程由于噪聲的存在，放大器輸出的是一個(gè)隨機(jī)過程， 其取樣值是隨機(jī)變量，因此在判決時(shí)可能發(fā)生誤判，把發(fā)射的“0”碼誤判為“1”碼，或把“1”碼誤判為“0”碼。 光接收機(jī)對碼元誤判的概率稱為誤碼率誤碼率(在二元

34、制的情況下，等于誤比特率，BER)， 用較長時(shí)間間隔內(nèi)，在傳輸?shù)拇a流中，誤判的碼元數(shù)和接收的總碼元數(shù)的比值來表示。 碼元被誤判的概率， 可以用噪聲電流(壓)的概率密度函數(shù)來計(jì)算。 如圖4.18所示，I1是“1”碼的電流，I0是“0”碼的電流。 Im是“”碼的平均電流，而“0”碼的平均電流為0。D為判決門限值，一般取D=Im/2。51 圖 4.18 計(jì)算誤碼率的示意圖 tIsImI1(t)I0(t)判決門限D(zhuǎn)052 在在“”碼時(shí)碼時(shí)，如果在取樣時(shí)刻帶有噪聲的電流I1D，則可能被誤判為“”碼。 要確定誤碼率，不僅要知道噪聲功率的大小，而且要知道噪聲的概率分布。 光接收機(jī)輸出噪聲的概率分布光接收機(jī)輸

35、出噪聲的概率分布十分復(fù)雜，一般假設(shè)噪聲電流(或電壓)的瞬時(shí)值服從高斯分布，其概率密度函數(shù)為概率密度函數(shù)為: 式中x是代表噪聲這一高斯隨機(jī)變量的取值， 其均值為零，方差為2。 2exp21)(22xxf(4.8)53 在已知光檢測器和前置放大器的噪聲功率，并假設(shè)了噪聲的概率分布后， 現(xiàn)在可以分別計(jì)算“0”碼和“”碼的誤碼率了。 在發(fā)“0”碼時(shí)， 平均噪聲功率N0=NA，NA為前置放大器的平均噪聲功率。 這時(shí)沒有光信號輸入，光檢測器的平均噪聲功率ND=0(略去暗電流)。由式(4.8)得到發(fā)發(fā)“0”碼的條件下噪聲的碼的條件下噪聲的概率密度函數(shù)為概率密度函數(shù)為 :2exp21)(02000NINIf(

36、4.9)54 根據(jù)誤碼率的定義，把把“0”碼誤判為碼誤判為“1”碼的概率，碼的概率， 應(yīng)應(yīng)等于等于I0值超過值超過D值的概率值的概率，即式中x=I0/0N 在發(fā)“1”碼時(shí)，平均噪聲功率N1=NA+ND。ND是在放大器輸出端光檢測器的平均噪聲功率。 這時(shí)噪聲電流的幅度為I1-Im，判決門限值仍為D，則只要取樣值Im-I1Im-D或I1-ImD)(4.10b)55式中y=(I1-Im)/ 。 “0”碼和“1”碼的誤碼率一般是不相等的，但對于“0”碼和“1”碼等概率的碼流而言，一般認(rèn)為一般認(rèn)為Pe,01=Pe,10時(shí)，可以時(shí)，可以使誤碼率達(dá)到最小。使誤碼率達(dá)到最小。1N)(2)(exp21,1121

37、101mIDmeIIdNIINPm(4.11a)dyyPNIDem2exp21,1/ )(201(Im-I1)(Im-D)(4.11b)把把“1”碼誤判為碼誤判為“0”碼的概率為：碼的概率為：56因此，總誤碼率總誤碼率(BER)可以表示為：dxxPQe2exp212(4.12)式中 Q= 10NDINDm(4.13a)Q= 10NNIm(4.13b)57 Q稱為超擾比超擾比，含有信噪比的概念。它還表示在對“0”碼進(jìn)行取樣判決時(shí)，判決門限值D超過放大器平均噪聲電流 的倍數(shù)。 0N 由此可見，只要知道Q值，就可根據(jù)式(4.12) 的積分求出誤碼率，結(jié)果示于圖4.19。例如：Q=6, BER10-9

38、，Q7， BER=10-12。581015101410131012101110101091081071061054.555.566.577.5Q誤碼率 圖4.19 誤碼率和Q的關(guān)系594.3 線路編碼線路編碼 在光纖通信系統(tǒng)中，從電端機(jī)輸出的是適合于電纜傳輸?shù)碾p極性碼。光源不可能發(fā)射負(fù)光脈沖，因此必須進(jìn)行碼型變換，以適合于數(shù)字光纖通信系統(tǒng)傳輸?shù)囊蟆?數(shù)字光纖通信系統(tǒng)普遍采用二進(jìn)制二電平碼，即“有光脈沖”表示“”碼， “無光脈沖”表示“0”碼。60簡單的二電平碼會帶來如下問題：簡單的二電平碼會帶來如下問題： 在碼流中，出現(xiàn)“”碼和“0”碼的個(gè)數(shù)是隨機(jī)變化的， 因而直流分量也會發(fā)生隨機(jī)波動隨機(jī)波

39、動(基線漂移基線漂移)， 給光接收機(jī)的判決帶來困難。 在隨機(jī)碼流中，容易出現(xiàn)長串連“”碼或長串連“0”碼，這樣可能造成位同步信息丟失，給定時(shí)提取造成困難或產(chǎn)生較大的定時(shí)誤差。 不能實(shí)現(xiàn)在線(不中斷業(yè)務(wù))的誤碼檢測， 不利于長途通信系統(tǒng)的維護(hù)。61 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)對線路碼型的主要要求是保證傳輸?shù)耐笖?shù)字光纖通信系統(tǒng)對線路碼型的主要要求是保證傳輸?shù)耐该餍裕唧w要求有：明性，具體要求有： (1) 能限制信號帶寬，減小功率譜中的高低頻分量。這樣就可以減小基線漂移、提高輸出功率的穩(wěn)定性和減小碼間干擾， 有利于提高光接收機(jī)的靈敏度。 (2) 能給光接收機(jī)提供足夠的定時(shí)信息。因而應(yīng)盡可能減少連“”碼和連“0

40、”碼的數(shù)目，使“1”碼和“0”碼的分布均勻， 保證定時(shí)信息豐富。 (3) 能提供一定的冗余碼，用于平衡碼流、誤碼監(jiān)測和公務(wù)通信。但對高速光纖通信系統(tǒng)，應(yīng)適當(dāng)減少冗余碼，以免占用過大的帶寬。 62 4.3.1 擾碼擾碼 為了保證傳輸?shù)耐该餍?，在系統(tǒng)光發(fā)射機(jī)的調(diào)制器前， 需要附加一個(gè)擾碼器擾碼器，將原始的二進(jìn)制碼序列加以變換，使其接將原始的二進(jìn)制碼序列加以變換，使其接近于隨機(jī)序列。近于隨機(jī)序列。 相應(yīng)地，在光接收機(jī)的判決器之后，附加一個(gè)解擾器，以恢復(fù)原始序列。擾碼與解擾可由反饋移位寄存器和對應(yīng)的前饋擾碼與解擾可由反饋移位寄存器和對應(yīng)的前饋移位寄存器實(shí)現(xiàn)。移位寄存器實(shí)現(xiàn)。 擾碼改變了“”碼與“0”碼

41、的分布， 從而改善了碼流的一些特性。 例如： 擾碼前： 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 擾碼后： 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 63 不能完全控制長串連“”和長串連“0”序列的出現(xiàn) 沒有引入冗余， 不能進(jìn)行在線誤碼監(jiān)測； 信號頻譜中接近于直流的分量較大， 不能解決基線漂移。 因?yàn)閿_碼不能完全滿足光纖通信對線路碼型的要求， 所以許多光纖通信設(shè)備除采用擾碼外還采用其它類型的線路編碼。 擾碼擾碼有下列缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：64 4.3.2 mBnB碼碼 mBnB碼碼是把輸入的二進(jìn)制原始碼流進(jìn)行分組，每組有m個(gè)二進(jìn)制碼，記為mB，稱為一個(gè)碼字碼字，然后把一個(gè)碼字變換為n

42、個(gè)二進(jìn)制碼，記為nB，并在同一個(gè)時(shí)隙內(nèi)輸出。 這種碼型是把mB變換為nB，所以稱為mBnB碼，其中其中m和和n都是正整數(shù)，都是正整數(shù)， nm，一般選取，一般選取n=m+1。mBnB碼有1B2B、3B4B、5B6B、 8B9B、 17B18B等等。 651. mBnB碼編碼原理碼編碼原理 最簡單的mBnB碼是1B2B碼，即曼徹斯特碼曼徹斯特碼，這就是把原把原碼的碼的“”變換為變換為“01”， 把把“1”變換為變換為“10”。 因此最大的連“”和連“”的數(shù)目不會超過兩個(gè)，例如1001和0110。但是在相同時(shí)隙內(nèi)，傳輸1比特變?yōu)閭鬏?比特， 碼速提高了1倍。 66 以3B4B碼為例，輸入的原始碼流3

43、B碼，共有(23)8個(gè)碼字， 變換為4B碼時(shí)， 共有(24)16個(gè)碼字，見表4.2。 為保證信息的完整傳輸，必須從4B碼的16個(gè)碼字中挑選8個(gè)碼字來代替3B碼。 設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)最佳線路碼特性的原則來選擇碼表。 例如：在3B碼中有2個(gè)“0”，變?yōu)?B碼時(shí)補(bǔ)1個(gè)“”；在3B碼中有2個(gè)“1”， 變?yōu)?B碼時(shí)補(bǔ)1個(gè)“0”。而000用0001和1110交替使用； 111用0111和1000交替使用。同時(shí)，規(guī)定一些禁止使用的碼字， 稱為禁字禁字，例如0000和1111。 67 0111 1111111 0110 1110110 0101 1101101 0100 1100100 0011 1011011 0

44、010 1010010 0001 1001001 0000 10000004B3B 表表 4.2 3B和和4B的碼字的碼字 68 作為普遍規(guī)則，引入“碼字?jǐn)?shù)字和碼字?jǐn)?shù)字和”(WDS)來描述碼字的均勻性，并以WDS的最佳選擇來保證線路碼的傳輸特性。 所謂“碼字?jǐn)?shù)字和碼字?jǐn)?shù)字和”，是在nB碼的碼字中，用“-1”代表“0”碼， 用“+1”代表“”碼，整個(gè)碼字的代數(shù)和即為WDS。 如果整個(gè)碼字“”碼的數(shù)目多于“0”碼，則WDS為正；如果“0”碼的數(shù)目多于“1”碼， 則WDS為負(fù)；如果“0”碼和“1”碼的數(shù)目相等，則WDS為0。 例如：對于0111，WDS=+2；對于0001， WDS=-2；對于001

45、1，WDS=0。 69 nB碼碼的選擇原則是：選擇原則是：盡可能選擇|WDS|最小的碼字， 禁止使用|WDS|最大的碼字。 以3B4B為例，應(yīng)選擇WDS=0和WDS=2的碼字， 禁止使用WDS=4的碼字。 表4.3 示出根據(jù)這個(gè)規(guī)則編制的一種3B4B碼表，表中正組和負(fù)組交替使用。 70線路碼（4B）信號碼（3B）模式2（負(fù)組）模式1（正組）WDS碼子WDS碼子-20010+211011117-21000+20111110601010010101015010010100110040011000110011300101001010102-20001+211100011-20100+21011000

46、0 表表 4.3 一種一種3B4B碼表碼表 71 我國3次群和4次群光纖通信系統(tǒng)最常用的線路碼型是5B6B碼碼，其編碼規(guī)則如下：編碼規(guī)則如下： 5B碼共有(25)32個(gè)碼字，變換6B碼時(shí)共有(26)64個(gè)碼字，其中WDS=0有20個(gè)，WDS=2有15個(gè)，WDS=-2有15個(gè)，共有50個(gè)|WDS|最小的碼字可供選擇。 由于變換為6B碼時(shí)只需32個(gè)碼字，為減少連“”和連“0”的數(shù)目， 刪去： 000011、 110000、 001111和111100。 當(dāng)然禁用WDS=4和6的碼字。 表4.4示出根據(jù)這個(gè)規(guī)則編制的一種5B6B碼表，正組和負(fù)組交替使用。 表中正組選用20個(gè)WDS=0和12個(gè)WDS=

47、+2，負(fù)組選用20個(gè)WDS=0和12個(gè)WDS=-2。 72線路碼（6B）信號碼（5B）模式2（負(fù)組）模式1（正組）WDS碼子WDS碼子-2000101+21110101111131-2001001+21101101111030-2010001+2101101110129011100001110001110028-2000110+21110011101127011010001101001101026011001001100101100125續(xù)表續(xù)表73 mBnB碼是一種分組碼，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)傳輸特性的要求確定某種碼表。mBnB碼碼的特點(diǎn)是：特點(diǎn)是： (1) 碼流中“0”和“1”碼的概率相等， 連

48、“0”和連“1”的數(shù)目較少，定時(shí)信息豐富。 (2) 高低頻分量較小，信號頻譜特性較好，基線漂移小 (3) 在碼流中引入一定的冗余碼， 便于在線誤碼檢測。 mBnB碼碼的缺點(diǎn)是缺點(diǎn)是傳輸輔助信號比較困難。因此，在要求傳輸輔助信號或有一定數(shù)量的區(qū)間通信的設(shè)備中，不宜用這種碼型。 74 2. 編譯碼器編譯碼器 有兩種編譯碼電路： 一種是一種是 組合邏輯電路組合邏輯電路，就是把整個(gè)編譯碼器都集成在一小塊芯片上，組成一個(gè)大規(guī)模專用集成塊， 國外設(shè)備大多采用這種方法。 一種是一種是把設(shè)計(jì)好的碼表全部存儲到一塊只讀存儲器(PROM)內(nèi)而構(gòu)成，國內(nèi)設(shè)備一般采用這種方法。 以3B4B碼為例，碼表存儲編碼器的工作

49、原理示于圖4.22。 首先把設(shè)計(jì)好的碼表存入PROM內(nèi)，待變換的信號碼流通過串 - 并變換電路變?yōu)?比特一組的碼b1、b2、b3，并行輸出作為PROM的地址碼，在地址碼作用下，PROM根據(jù)存儲的碼表， 輸出與地址對應(yīng)的并行4B碼，再經(jīng)過并 - 串變換電路，讀出已變換的4B碼流。 75圖 4.22 碼表存儲編碼器原理 并串PROMB1B2B3B4b1b2b3串并組別變換ABC變前時(shí)鐘已變換的輸出4B碼流變換時(shí)鐘待變換輸入信號碼流76 圖中A、B、C三條線為組別控制控制線，當(dāng)WDS=2時(shí)， 從A、B分別送出控制信號， 通過C線決定組別。 譯碼器與編碼器基本相同，只是除去組別控制部分。譯碼器與編碼器

50、基本相同，只是除去組別控制部分。 譯碼時(shí)，把送來的已變換的4B信號碼流，每4比特并聯(lián)為一組， 作為PROM的地址，然后讀出3B碼，再經(jīng)過并 - 串變換還原為原來的信號碼流。 其他的mBnB碼編譯碼電路原理相同，只是電路復(fù)雜程度有所區(qū)別而已。 77 4.3.3 插入碼插入碼 插入碼插入碼是把輸入二進(jìn)制原始碼流分成每m比特(mB)-一組，然后在每組mB碼末尾按一定規(guī)律插入一個(gè)碼，組成m+1個(gè)碼為一組的線路碼流。 根據(jù)插入碼的規(guī)律，可以分為mB1C碼、mB1H碼和mB1P碼。 781. 插入碼的編碼原理插入碼的編碼原理 mB1C碼碼的編碼原理是編碼原理是，把原始碼流分成每m比特(mB)一組， 然后在每組mB碼的末尾插入1比特補(bǔ)碼，這個(gè)補(bǔ)碼補(bǔ)碼稱為C碼碼， 所以稱為mB1C碼碼。補(bǔ)碼插在mB碼的末尾，連“0”碼和連“1”碼的數(shù)目最少。 mB1C碼的結(jié)構(gòu)如圖4.23所示，例如： mB