Luận văn: Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM

Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM LỜI CÁM ƠN Lời đầu tiên, em xin chân thành cám ơn quý thầy cô khoa Điện Tử - Viễn Thông – Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên đã dạy dỗ và cung cấp đầy đủ các kiến thức cần thiết để chúng em tự tin bước vào đời. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy GS TS Lê Nguyên Bình, người định hướng nội dung và cung cấp cho em những kiến thức cần thiết để hoàn thành đề tài. Em xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến thầy ThS. Đặng Lê Khoa, người trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình xây dựng hệ thống mô phỏng trong đề tài. Con xin cám ơn cha mẹ, người đã tạo điều kiện thuận lợi nhất cho con trong quá trình học tập cũng như quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cám ơn tất cả bạn bè, những người đã luôn bên cạnh cổ vũ, động viên và giúp đỡ tôi trong những lúc khó khăn nhất. Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng đồ án vẫn còn nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của Quý Thầy Cô và các bạn. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 6 năm 2011 Sinh viên thực hiện Nguyễn Vũ Linh SVTN: Nguyễn Vũ Linh Trang ii Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM MỤC LỤC Trang LỜI CÁM ƠN MỤC LỤC ......................................................................................................ii .....................................................................................................iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỬ VIẾT TẮT................................................vi DANH MỤC HÌNH VẼ........................................................................................ix LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: ......................................................................................................1 TỔNG QUAN..............................................................................3 1.1. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG..3 1.2. KỸ THUẬT GHÉP KÊNH PHÂN CHIA THEO TẦN SỐ TRỰC GIAO OFDM......................................................................................................6 1.3. Ý TƯỞNG ĐỀ TÀI..................................................................................7 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ QAM...........................................8 2.1. Định nghĩa QAM:.....................................................................................8 2.2. Điều chế QAM .........................................................................................9 2.3. Giải điều chế và tách tín hiệu QAM........................................................10 2.4. Đặc điểm của tín hiệu QAM ...................................................................12 2.5. Xác suất xác định sai tín hiệu QAM........................................................12 2.6. Thiết kế 16-QAM 4R..............................................................................15 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG CO-OFDM...........................................................20 SVTN: Nguyễn Vũ Linh Trang iii Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM 3.1. Giới thiệu hệ thống CO- OFDM .............................................................20 3.2. Kỹ thuật OFDM......................................................................................21 3.2.1. Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật OFDM ...............................................21 3.2.2. Tính trực giao OFDM.........................................................................22 3.2.3. Mô hình hệ thống sử dụng kỹ thuật OFDM ........................................23 3.2.4. Ưu và nhược điểm của kỹ thuật OFDM..............................................25 3.3. Bộ phát quang.........................................................................................26 3.3.1. Nguồn phát quang ..............................................................................27 3.3.2. Bộ điều chế quang..............................................................................29 3.4. Bộ thu quang ..........................................................................................32 3.4.1. Photo- detector...................................................................................33 3.4.2. Bộ giải điều chế..................................................................................35 3.5. Kênh truyền quang..................................................................................35 3.5.1. Giới thiệu sợi quang...........................................................................35 3.5.2. Suy hao sợi quang ..............................................................................37 3.5.3. Tán sắc trong sợi quang đơn mode .....................................................38 3.5.4. Các hiệu ứng phi tuyến.......................................................................40 SVTN: Nguyễn Vũ Linh Trang iv Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ.....................................................41 4.1. MÔ HÌNH HỆ THỐNG CO-OFDM.......................................................42 4.1.1. Bộ phát...............................................................................................42 4.1.2. Mô phỏng kênh truyền sợi quang........................................................47 4.1.3. Bộ thu quang coherrent.......................................................................49 4.2. Kết quả mô phỏng ..................................................................................52 4.2.1. Hệ thống CO-OFDM sử dụng phương pháp điều chế 16QAM 4R tốc độ 100Gb/s..............................................................................................52 4.2.2. Khảo sát tỷ lệ lỗi BER của hệ thống theo công suất đầu vào ở tốc độ 100Gb/s sử dụng bộ điều chế 16QAM................................................54 4.2.3. Kết quả khảo sát tỷ lệ lỗi BER của hệ thống ở tốc độ 100Gb/s theo khoảng cách truyền dẫn......................................................................55 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ................................57 5.1. Kết luận..................................................................................................57 5.2. Hướng phát triển.....................................................................................57 SVTN: Nguyễn Vũ Linh Trang v Thiết kế bộ điều chế và giải điều chế 16QAM và ứng dụng vào hệ thống CO-OFDM DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỬ VIẾT TẮT ADC ADSL APD ASE BER BPSK BW CD CO-OFDM CP DAB DAC DCF DD DFB DFT/IDFT DGD DM DWDM EDFA Analog Digital Converter Asymmetric Digital Subscriber Line Avalanche-Photo-Diode Amplified Spontaneous Emission noise Bit Error Ratio Binary Phase Shift Keying BandWidth Chromatic Dispersion Coherent Optical Orthogonal Frequency Division Mutilplexing Cyclic Prefix Digital Audio Broadcasting Digital to Analog Converter Dispersion-Compensating Fibers ... - tailieumienphi.vn