论文部分内容阅读
无源光网络(PON)是当前最热门的高速接入网技术,采用点对多点拓扑结构。上行传输运用时分多址接入技术(TDMA),多个用户共享一个光线路终端(OLT),OLT接收的是幅度和相位变化很大的突发信号。在光纤骨干网中,光突发交换(OBS)作为实现光分组交换(OPS)的前身,极具实用价值和发展前景。在PON和OBS中,都需要高速处理突发信号,突发模式光接收机(BMR)作为其关键技术,一直是研究的热点。本文针对传输速率为2.5Gb/s的突发信号进行突发模式光接收机的研究。对比各种突发模式光接收机技术的优劣,采用目前流行的前馈直流耦合方案。完成BMR的各部分关键电路设计和仿真,包括PIN光电二极管电路模型,前置跨阻抗放大器(TIA),自动增益控制电路(AGC),自动判决电平产生电路(ATC),延时电路,限幅放大器和复位信号产生电路。最后得到完整的突发模式光接收机电路。论文特点:在跨阻抗放大器中加入AGC,扩展动态范围。采用迟滞比较器设计AGC,避开一般自动增益电路中使用的RC结构,在2.5Gb/s速率下能在一个比特时间内实现增益的调节,复位也只需要一个比特时间,实现及时响应,提高信道利用率。TIA通过自动增益电路的调节,其跨阻增益根据输入突发信号的幅值大小实现7dB的调节。采用自适应检波获得判决电平,检波电路包括峰值探测电路和底部探测电路,分别探测突发信号的顶部和底部电平,通过电阻分压器得到突发信号的中间电平,有效取消了直流偏移电压,提高限幅放大器输出信号质量。复位信号产生电路探测突发信号的包络,利用逻辑电路自动产生复位信号,不需要外围辅助放电电路,使BMR更具适应性和升级性。延时电路使得复位信号在BMR接收完每一个突发包信号后及时对AGC和ATC复位至稳态,有效缩短保护带时间。另外,利用复位信号电路得到的包络信号,通过与门对限幅放大器的输出信号进行关断,消除保护带内噪声。在传输速率为2.5Gb/s,对突发模式光接收机进行仿真验证。其性能指标为:灵敏度-24.7dBm,动态范围25.1dB,前导码时间15ns,保护带时间30ns。