Универсальная схема приёма, Оптический приёмник для различных типов модуляций Опции

[SashOK!]

Добрый день! Это моё первое сообщение на данном форуме, поэтому сильно не ругайте. Меня интересует несколько вопросов относительно оптических приёмников.

Меня интересует возможность создания универсальной схемы приёма раздичных типов оптических модуляций. На рынке есть устройства, называемые "анализаторами модуляций", все производители используют одну и ту же схему, приведенную в одной из рекомендаций ITU-T. Прикладываю схему анализатора модуляций от Аgilent-a N4391A.
http://www.home.agilent.com/agilent/produc...amp;pageMode=OV
В тех. описании говорится, что прибор способен работать с перечисленными модуляциями: BPSK, 8BPSK, VSB -8, -16, FSK 2-,4-,8,16 level, EDGE, Offset QPSK, QPSK, Pi/4 QPSK DQPSK, D8PSK DVB QAM 16, 32, 64, 128, 256, QAM 16-, 32- ,64-, 128-, 256-, 512-, 1028- MSK type 1, type 2 CPM (FM) APSK 16/32 (12/4 QAM), StarQAM -16, -32.
В аналогичном приборе от EXFO, производители заявляют и амплитудные модуляции.

В основе лежит гибридная схема, на рисунке она не раскрыта, а просто обозначена блоком. Я хочу предположить, что для демодуляции различных типов модуляций потребуется некая "перестройка" схемы. Например, в бошюре от EXFO, говорится, что при приёме 40Гб/с NRZ сигнала задействованы все четрые АЦП, что вполне возможно, но для этого потребуется отключить некоторые элементы внутри гибридной схемы.

В общем-то, меня интересует вопрос, можно ли с помощью приведенной схемы принимать (читай демодулировать) все или почти все типы оптических модуляций?

Из этого глобального вопроса вытекают более мелкие технические вопросы, которые сейчас не хочу озвучивать, что бы не нагружать первое сообщение. Заранее благодарю, замечательно, что есть такой форум!

Сообщение отредактировал SashOK! - May 11 2011, 18:09

Эскизы прикрепленных изображений

 

[SashOK!]

Фотографии внутренностей нет возможности выложить, к сожалению! Есть структурные схемы транспондеров, но там малосодержательная информация. А что вы хотите увидеть? В принципе этот вопрос я могу раскрыть, но пришёл я сюда не заниматься обучением, а с желанием самому чему то научиться...

По повдоду локального осцилятора, то это абсолютно не проблема. Стабильности излучения лазера довольно давно добились. Подавая какой-либо сигнал на схему демодуляции априотри знаешь и частоту (длину волны) несущей.

Оптические смесители.............. Забавно. Эта вещи называется сплиттер (разветвитель). Обычно при изготовлении разветвителя получается Х-конструкция, т.е. 2 входа и два выхода. Вводя излучение в одно плечо (один вход) мы получим излучение на выходе обоих выходных плечей. Можно изготовить разветвитель с коэффициентом 50/50, а так же с любым дригим.

В результате подавая на один из входов модулированный сигнал, а на другой вход LO, в одном из плечей получим суммарное излучение.


Вся информация по этим вопросам доступна в интернете.

Хочу приложить ещё раскрытую схему гибрида, который на верхнем рисунке обозначен просто блоком. Прикреплённый рисунок выдран из патента, можно самомстоятельно поискать в Google patents.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[khach]

А что вы хотите увидеть? В принципе этот вопрос я могу раскрыть, но пришёл я сюда не заниматься обучением, а с желанием самому чему то научиться...

Ну тут каждый пользователь в чем то чайник, а в чем то гуру. Вот так и учимся взаимно- задавая вопрос по неизвестной области знаний, стараемся рассказать то, что знаем хорошо. Мы постораемя помочь по демодуляции и обработке сигнала, а Вы по возможности просветите по фазовой модуляции в оптике- тема слишком новая, отсюда и достаточное количество скепсиса в начальных ответах.

По повдоду локального осцилятора, то это абсолютно не проблема. Стабильности излучения лазера довольно давно добились. Подавая какой-либо сигнал на схему демодуляции априотри знаешь и частоту (длину волны) несущей.

Длину волны лазера- да, застабилизировать можно достаточно легко, а вот фазу, вернее разность фаз с LO передатчика.... А нам важна скорость "болтания" этой разности фаз, раз мы неможем построить оптическую ФАПЧ для восстановления фазы опорного генератора на приемной стороне (как это делается в радиотехнике), так хоть можем пытаться определять мгновенную разность фаз при каждом отсчете и учитываь ее в алгоритмах демодуляции.

Оптические смесители.............. Забавно. Эта вещи называется сплиттер (разветвитель). Обычно при изготовлении разветвителя получается Х-конструкция, т.е. 2 входа и два выхода. Вводя излучение в одно плечо (один вход) мы получим излучение на выходе обоих выходных плечей. Можно изготовить разветвитель с коэффициентом 50/50, а так же с любым дригим.
В результате подавая на один из входов модулированный сигнал, а на другой вход LO, в одном из плечей получим суммарное излучение.

Сплиттер вообще-то линейное устройство, поэтому производить разностных частот неможет. Другое дело, что сигнал после сплиттера попадает на фотодетектор, а вот он как раз и является нелинейным устройством, и на нем разностная частота (сигналы квадратур) и образуются.

Теперь обьясню, почему я пытаюсь глубоко вникнуть в конструкцию оптического тракта. Это вопрос о наличие стабильной фазы LO может быть очень важно для определения типа модуляции. Теорию и примеры опознавания неизвестных цифровых модуляций можно почитать на http://www.radioscanner.ru/info/signals/ и около того- там и характерные признаки на спектрах сигнала, и определение несущих методом нелинейной матобработки. Никаких принципиальных различий между радио и оптикой нет, если Вы имеете оцифрованный сигнал квадратур. Могут быть технические проблемы с обработкой сигнала с полосой в несколько ГГц (никакой DSP непотянет), но ведь для опознания сигнала можно крутить обработку и не в риалтайме (в отличие от собственно демодуляции).

[SashOK!]

Длину волны лазера- да, застабилизировать можно достаточно легко, а вот фазу, вернее разность фаз с LO передатчика.... А нам важна скорость "болтания" этой разности фаз, раз мы неможем построить оптическую ФАПЧ для восстановления фазы опорного генератора на приемной стороне (как это делается в радиотехнике), так хоть можем пытаться определять мгновенную разность фаз при каждом отсчете и учитываь ее в алгоритмах демодуляции.

В оптике не требуется автоподстройка частоты. Здесь происходит выделение состояний I и Q простым сложением и вычитанием
из сигнала локального осцилятора. Вот это одна часть процесса, которую я не до конца понимаю. По моим предположениям всё зависит от коэффициента деления разветвителя. В одном плече делителя LO по интенсивности полчается больший, в другом меньший. А вот фазу получают сдвинув на 90 градусов LO. Данные рассуждения относятся к QPSK, для DQPSK процесс какой то иной.

Сплиттер вообще-то линейное устройство, поэтому производить разностных частот неможет. Другое дело, что сигнал после сплиттера попадает на фотодетектор, а вот он как раз и является нелинейным устройством, и на нем разностная частота (сигналы квадратур) и образуются.

Да, в фотодекторы поступают 4 потока, в которых содержится информация о интенсивности и фазе сигнала. Эти потоки оцифровываются и далее обрабатываются с помощью DSP.