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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:王詠萱
研究生(外文):Y. S. Wang
論文名稱:評估光纖色散之數學方法
論文名稱(外文):A Mathematic Methodology to Evaluate the Affect of Optical Fiber Dispersion
指導教授:尉應時 高銘盛 
指導教授(外文):Winston I. WayM. S. Kao
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:電信工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:49
中文關鍵詞:光纖色散
外文關鍵詞:fiber dispersion
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本論文由已知的Gaussian pulse色散方程式著手,推導出一群連續的Gaussian pulse色散後彼此間互相影響的關係,再藉由適當的組合這些Gaussian pulse成為方波訊號,以得到方波訊號色散後的波形。利用此結果,除計算色散後pulse展開的寬度外,亦可細估色散後訊號本身的大小及訊號間彼此的干擾量。
接著利用上述方法組成不同pulse length ratio的方波,以評估在特定速率的系統,不同傳輸距離下,訊號寬度與ISIR ( inverse signal to noise ratio )之關係,以找出最佳的pulse length ratio及傳輸距離的限制。以10G bps,色散常數D為17 ps/km•ns之系統為例,我們發現在傳輸距離拉長時,NRZ的訊號比RZ的訊號更適合在光纖中傳遞,其傳輸限制大約為100㎞。
最後論文中考量雜訊的影響下之錯碼率。我們可計算出訊號色散干擾量後,適當的移動threshold點以得到較佳的錯碼率。

In this thesis, we analyze the relationship of a group of Gaussian pulses under the affect of fiber dispersion form the time domain dispersion equation. By Constituting these Gaussian pulses suitably, we can find the time domain dispersion equation of a rectangular pulse. By employing this equation, we can calculate the magnitude of the signal and the magnitude of the interference of the other pulses after dispersion.
Next we use the method to generate rectangular pulses, which have different pulse length ratios. We can evaluate the relationship between pulse width and ISIR (inverse signal to noise ratio) at different transmission rate and distance. Afterward we can find out the optimum pulse length ratio and the transmission limit. For example, in the 10G bps system, we find that when the distance is long, the NRZ signal is more suitable than the RZ signal, and the transmission limit is around 100km .
Finally, we consider the affect of noise and calculate the resultant BER. We can move the threshold point properly and get the minimum BER by the means of calculating the magnitude of the interference, generated form fiber dispersion.

chapter 1 簡介 …………………………………………………….1
1.1 前言 ………………….……………………………………….1
1.2 基本色散模型 ………………………………………………….2
1.2.1 Chirped Gaussian Pulse傳遞方程式 …………………………2
1.2.2 傳輸速率與距離的限制 …………………………………4
chapter 2 效能分析的數學工具 ……………………………………………8
2.1 數學分析工具 ……………………………………………………8
2.2 數學工具的準確性檢驗 ………………………………………12
2.2.1 方波的組成 …………………………………………………….12
2.2.2 Gaussian pulse的數量 ………………………………………14
2.2.3 結果與實際模擬的比較 ……………………………………….21
chapter 3 Constant-Amplitude 系統色散效能分析 …………………..23
3.1 Noise-Free 系統 ………………………………………………23
3.1.1 分析結果-儘考慮相鄰訊號的影響 ………………………….27
3.1.2 分析結果-考慮數個相鄰訊號的影響 ……………………….33
3.2 考慮已知雜訊的真實系統 …………………………………….39
3.2.1 雜訊種類 ……………………………………………………….39
3.2.2 BER計算方法 ……………………………………………………41
3.2.3 有限頻寬下工具模型修正 ……………………………………44
3.2.4 分析結果 ………………………………………………………45
chapter 4 結論和建議 …………………………………………………….47
參考文獻 …………………………………………………………………….49

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