Các khái niệmcơbản Các khái niệm cơ bản
• Các phần tửchuyển đổi quang- điện bán
dẫn dẫn
• Các bộtiền khuyếch đại
Nhiễ tbộth • Nhiễu trong bộ thu quang
• Các tham sốcủa bộthu quang
36 trang |
Chia sẻ: nyanko | Lượt xem: 1282 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Chương 4: Bộ thu quang (tiếp), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
BÀI GIẢNG
KỸ THUẬT THÔNG TIN QUANG
Fundamental of Optical Fiber Communications
Giảng viên: Th.S Đỗ Văn Việt Em – Th.S Phạm Quốc Hợp
Bộ môn: Thông Tin Quang – Khoa Viễn thông 2
Email: emdvv@ptit.edu.vn, pqhop@ptithcm.edu.vn
KỸ THUẬT THÔNG TIN QUANG
CHƯƠNG 4
BỘ THU QUANG
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 2
NỘI DUNG CHƯƠNG 4
• Các khái niệm cơ bản
• Các phần tử chuyển đổi quang- điện bán
dẫn
• Các bộ tiền khuyếch đại
Nhiễ t bộ th• u rong u quang
• Các tham số của bộ thu quang
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 3
Các Khái Niệm Cơ Bản
• Linh kieän taùch soùng quang:
- Bieán ñoåi tín hieäu aùnh saùng thaønh tín hieäu ñieän
coù cöôøng ñoä doøng ñieän tyû leä vôùi coâng suaát
aùnh saùng chieáu vaøo noù.
• Nguyeân lyù hoaït ñoäng:
−Moái tieáp giaùp pn phaân cöïc ngöôïc
− Hieän töôïng haáp thuï (absorption)
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 4
Các Khái Niệm Cơ Bản
• Hai loaïi linh kieän taùch soùng quang:
− PIN: diode thu quang coù 3 lôùp baùn daãn P, I, N
− APD (Avelanche Photodiode) : diode thaùc luõ
• Vuøng böôùc böôùc soùng hoaït ñoäng cuûa linh kieän
thu quang phuï thuoäc vaøo vaät lieäu cheá taïo
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 5
Các Thông Số Cơ Bản
• Hieäu suaát löôïng töû (Quantum Efficiency)
ne: soá löôïng ñieän töû taùch ra η eIn phe /==
nph: soá löôïng photon chieáu vaøo
Hieäu suaát bieán ñổi quang ñieän
νhPn optph /
− -
− η cuûa moãi vaät lieäu thay ñoåi theo böôùc soùng aùnh saùng
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 6
Các Thông Số Cơ Bản
• Ñaùp öùng (Responsivity):
Iph: doøng quang ñieän ηeIR ph == Popt: coâng suaát quang
− Phu thuoäc:
νhPopt
ï
+ hieäu suaát löôïng töû
+ bước soùng hoạt động
R (A/W)
0,88
Photodiode
lý tưởng
Photodiode
điển hình0,44
(mm)0
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 7
0,5 1 c
Các Thông Số Cơ Bản
• Ñoä nhaïy (Sensitivity):
− Laø möùc coâng suaát quang thaáp nhaát maø linh kieän thu
ù h å h ñ ùi ä û á l ãi (BER) h áquang co t e t u öôïc vô mot ty so o n at
ñònh
− Phu thuoäc vaøo loai linh kieän taùch soùng quang vaø muùcï ï
nhieãu cuûa boä khueách ñaïi ñieän
− Toác ñoä bit ruyeàn daãn caøng cao thì ñoä nhaïy cuûa thieát
bò thu caøng keùm
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 8
Các Thông Số Cơ Bản
• Daûi ñoäng (Dynamic Range):
− Laø khoaûng cheânh leäch giöõa möùc coâng suaát quang
h á ø ù â á h á h á ø li hcao n at va möc cong suat quang t ap n at ma n
kieän coù theå thu ñöôïc trong moät giôùi haïn tyû soá loãi
(BER) nhaát ñònh
− Phuï thuoäc vaøo loaïi linh kieän taùch soùng quang, ñoä
tuyeán tính vaø giôùi haïn baûo hoaø cuûa boä khueách ñaïi thu
Iph
Popt
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 9
Dải động Vùng bão hòa
Các Thông Số Cơ Bản
• Nhieãu (Noise):
− Nhieãu nhieät:
+Do ñieän trôû taûi cuûa diode thu quang cuõng nhö trôû
khaùng vaøo cuûa boä tieàn khueách ñaïi
+Phu thuoäc vaøo nhieät ñoä beà roäng baêng tap aâmï , ï ,
ñieän trôû taûi:
BKTIt .
42 >=<
– K = 1,38.10-23 J/oK: hằng số Boltzman
T: nhiệt độ tuyệt đối oK
R
– ,
– B: bề rộng băng, Hz
– R: điện trở tải, Ω
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 10
Các Thông Số Cơ Bản
• Nhieãu (Noise):
− Nhieãu löôïng töû:
+Do bieán ñoäng ngaãu nhieân naêng löôïng cuûa caùc
photon ñaäp vaøo diode thu quang
+Doøng nhieãu löông töû: ï
BIeBPReI pq ..2...2 0
2 =>=<
− Nhieãu doøng toái:
+Doøng ñieän nhieãu do caùc diode thu quang phaùt ra
khi khoâng coù aùnh saùng chieáu vaøo
+Doøng toái: BIeI dd ..22 >=<
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 11
Các Khái Niệm Cơ Bản
• Sơ Ñồ Khối Bộ Thu Quang:
− Bộ thu quang: laø sự tổ hợp của
− bộ tách sóng quang
− bộ tiền khuếch đại điện
á hầ tử ử lý tí hiệ điệ− c c p n x n u n
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 12
Các Khái Niệm Cơ Bản
• Độ đaùp ứng phần tử chuyển đổi quang-điện:
Photodiode cần có tốc độ đáp ứng nhanh để có thể hoạt
động ới tín hiệ tốc độ cao v u .
Tốc độ đáp ứng của photodiode: 10% đến 90% giá trị đỉnh
tín hiệu
Phụ thuộc: bước sóng, độ rộng vùng hiếm, sự thay đổi giá trị
điện dung, sự thay đổi giá trị điện trở của PD
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 13
Các Phần Tử Chuyển Đổi Quang- Điện Bán Dẫn
• Photodiode P-N:
mối nối P-N hoạt động ở chế độ dòng phân cực ngược
Eg = Ec - Ev
Eph = hν
Ev
Ec -
+
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 14
Các Phần Tử Chuyển Đổi Quang- Điện Bán Dẫn
• Photodiode P-N:
− Quaù trình haáp thuï xaûy ra chuû yeáu trong vuøng hieám
− Vuøng hieám ñöôïc taïo ra töï nhieân Æ heïp Æ hieäu suaát
thaáp
Muoán taêng hieäu suaát bieán ñoåi quang ñieän:− -
+ Taêng ñoä roäng cuûa vuøng hieám baèng caùch taêng
ñieän aùp phaân cöïc Æ khoâng hieäu quaû
+ Ñaët giöõa hai lôùp baùn daãn P vaø N moät lôùp baùn daãn
coù ñoä roäng lôùn coù tính chaát töông töïï nhö vuøng
hieám
Æ diode thu quang PIN
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 15
Các Phần Tử Chuyển Đổi Quang- Điện Bán Dẫn
• Photodiode PIN
Goàm 3 lôùp baùn daãn P-I-N
Lớp I (Intrinsic): lôùp baùn daãn khoâng pha taïp chaát
hoaëc pha vôùi noàng ñoä raát thaáp
Quaù trình haáp thu photon xaûy ra trong lôùp I ï
Lôùp I caøng daøy thì hieäu suaát löôïng töû caøng cao
nhöng thôøi gian troâi cuûa caùc ñieän töû seõ caøng chaäm
Æ giaûm khaû naêng hoaït ñoäng vôùi toác ñoä cao cuûa PIN
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 16
Các Phần Tử Chuyển Đổi Quang- Điện Bán Dẫn
• Photodiode PIN
Cấu tạo bên trong của PIN:
hf
Lớp chống
phản xạ
I
P
Vòng tiếp xúc
kim loại
Cách điện
(SiO2)
N
Tiế úp x c
kim loại
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 17
Các Phần Tử Chuyển Đổi Quang- Điện Bán Dẫn
• Photodiode APD:
Goàm 4 lôùp P+ P-P N-
P+ vaø N-: baùn daãn coù noàng ñoä taïp chaát raát cao
P-: baùn daãn coù noàng ñoä taïp chaát raát thaáp (thay cho
lôùp I cuûa PIN)
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 18
Các Phần Tử Chuyển Đổi Quang- Điện Bán Dẫn
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 19
Các Bộ Tiền Khuyếch Đại
• Bộ tiền khuếch đại trở kháng thấp:
Điện trở điển hình là 50Ω
Nhược điểm:
• điện áp nhỏ
dò hiễ ẽ ả h hưở đá kể t ê điệ t ở R• ng n u s n ng ng r n n r
nhỏ, vì nhiễu nhiệt tỉ lệ nghịch với điện trở
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 20
Các Bộ Tiền Khuyếch Đại
• Bộ tiền khuếch đại trở kháng thấp:
Điện trở lớn hơn 50Ω
Chuyển đổi dòng có cường độ yếu thành áp
Nếu trở kháng cao quá lớn thì dòng tối của photodidoe
có thể gây cho photodiode bảo hoà
Để trách sự bảo hoà, PIN phải duy trì áp phân cực ít
nhất vài vôn.
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 21
Các Bộ Tiền Khuyếch Đại
• Bộ tiền khuếch đại hồi tiếp:
Độ nhạy cao và băng thông lớn
Điện trở R đóng vai trò chuyển đổi dòng thành áp
Tạo áp ở ngõ ra tỉ lệ với dòng photon.
L i bỏ ả h hưở điệ d ký i h ủ dâ dẫ à oạ n ng n ung s n c a y n v
của diode
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 22
Nhiễu Trong Bộ Thu Quang
• Tỷ số tín hiệu trên nhiễu SNR (signal-to-noise ratio):
>< 22 4/ SSSignal iRiPS
• SNR độc lập với giá trị điện trở
><== 22 4/ NNNoise iRiPN
Æ chỉ cần tính giá trị dòng trung bình bình phương.
• Hai cơ chế gây nhiễu trên photodiode:
Nhiễu nổ (shot noise): tổng hợp của nhiễu lượng tử
(quantum noise) và nhiễu dòng tối (dark current noise)
Nhiễu nhiệt (thermal noise)
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 23
Nhiễu Trong Bộ Thu Quang
• Tổng dòng nhiễu bình phương trung bình ở ngõ ra
của photodiode:
T đó
>>=<< 2222 tdqN IIII
rong ,
: nhiễu lượng tử
: nhiễu dòng tối
)(2 22 MFBMeII pq >=<
)(2 22 MFBMeII dd >=<
(M: hệ số nhân thác lũ của APD; F(M) = Mx: hệ số nhiễu của APD,
x = 0,3 - 0,5 đối với APD silicon và 0,7 -1 đối với APD germanium)
: nhiễu nhiệt
L
t R
KTFnBI 42 >=<
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 24
Nhiễu Trong Bộ Thu Quang
• Dòng tín hiệu bình phương trung bình:
22
0
2 )()( MRPI =
trong đó, R: đáp ứng của PD; P0: công suất quang ngõ vào.
p
• Tỷ số SNR được đánh giá thông qua biểu thức sau:
I )( 222
LdpN
p
RKTFnBMFBMIIe
MRP
I
SNR
/4)()(2
)(
2
0
2 ++=><=
• Nếu bộ thu sử dụng PIN, M và F(M) bằng 1
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 25
Nhiễu Trong Bộ Thu Quang
• Trong một số trường hợp thực tế, nhiễu nổ rất bé so với
nhiễu nhiệt
Æ nhiễu nhiệt ảnh hưởng chủ yếu đến chất lượng bộ thu
• Khi đó:
RPRSNR L )(
2
0=
• SNR thay đổi theo (P0)
KTFnB4
• Cải thiện SNR bằng cách: tăng điện trở tải
Æ hầu hết các bộ thu sử dụng bộ tiền khuếch đại có trở
khá õ àng ng v o cao
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 26
Nhiễu Trong Bộ Thu Quang
• Công suất nhiễu tương đương NEP (Noise Equivalent
Power):
Mức công suất tối thiểu trên một đơn vị băng thông cần
thiết để tạo ra SNR =1
4KTFP
2
0
RRB
NEP
L
n==
Xác định công suất quang cần thiết để đạt được giá trị
SNR cần thiết nếu băng thông B biết trước
Giá trị điển hình của NEP là từ 1 10 pW/(Hz)1/2 –
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 27
Các Tham Số Của Bộ Thu Quang
• Tỷ số bit lỗi BER (Bit Error Ratio):
T
í
n
h
i
ệ
u
T
h
i
ệ
u
T
í
n
h
(a) Tín hiệu tái tạo được ở bộ thu
(b) Mật độ phân bố xác suất Gaussian của bit 1 và 0
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 28
.
Các Tham Số Của Bộ Thu Quang
• Tỷ số bit lỗi BER (Bit Error Ratio):
tD là thời điểm lấy mẫu để quyết định bit
ẫ Giá trị m u dao động xung quang giá trị I0 đối với bit 0
và giá trị I1 đối với bit 1.
Mạch quyết định bit sẽ so sánh giá trị mẫu I với giá trị
ngưỡng ID:
• Nếu I > ID thì quyết định đó là bit 1
• Nếu I < ID thì quyết định đó là bit 0
Lỗi xảy ra nếu:
I < I trong trường hợp bit 1 hoặc• D
• I > ID trong trường hợp bit 0
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 29
Các Tham Số Của Bộ Thu Quang
• Tỷ số bit lỗi BER (Bit Error Ratio):
Xác suất lỗi:
BER = p(1)P(0/1) + p(0)P(1/0)
Trong đó:
• p(0) và p(1) là xác suất nhận bit 0 và bit 1.
• P(0/1) là xác suất quyết định bit 0 khi nhận bit 1
P(1/0) là xác suất quyết định bit 1 khi nhận bit 0•
Nếu p(1) = p(0) tức xác suất nhận bit 1 và 0 bằng ,
nhau:
BER = ½ [P(0/1) + P(1/0)]
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 30
Các Tham Số Của Bộ Thu Quang
• Tỷ số bit lỗi BER (Bit Error Ratio):
P(0/1) và P(1/0) phụ thuộc vào hàm mật độ xác suất
(I) ủ iá ị ẫ Ip c a g tr m u .
Dạng hàm p(I) phụ thuộc vào thống kê nguồn nhiễu tác
động lên dòng tín hiệu.
Nhiễu nhiệt It: thống kê dạng Gaussian có trị trung bình
bằng 0 và phương sai σ2t.
Nhiễu nỗ Is: thống kê xấp xỉ dạng Gaussian đối với
photodiode PIN với phương sai σ2s.
Ægiá trị mẫu I có hàm mật độ phân bố xác suất Gaussian
với phương sai:
σ2 = σ2t + σ2s.
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 31
Các Tham Số Của Bộ Thu Quang
• Tỷ số bit lỗi BER (Bit Error Ratio):
Giá trị trung bình và phương sai của bit 1 và bit 0 là
khá h ì I h h ộ à bi hậ đc n au v p p ụ t u c v o t n n ược.
Nếu gọi σ20 và σ21 lần lược là phương sai dòng tín hiệu
nhận được ứng với bit 0 và bit 1 ta có:,
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ −=⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ −−= ∫
∞− 22
1
2
)(exp
2
1)1/0(
1
1
2
1
2
1
1 σσπσ
D
I IIerfcdIIIP
D
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ −=⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ −−= ∫∞ 22
1
2
)(
exp
2
1)0/1(
0
0
2
0
2
0
0 σσπσ
II
erfcdI
II
P D
ID
Trong đó, : hàm xác suất lỗi bù∫∞ −=
x
dzzxerfc )exp(2)( 2π
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 32
Các Tham Số Của Bộ Thu Quang
• Tỷ số bit lỗi BER (Bit Error Ratio):
ỗ
⎤⎡ ⎟⎞⎜⎛ −⎟⎞⎜⎛ −1 IIII Xác suất l i:
BER h th ộ à ưỡ ết đị h I
⎥⎥⎦⎢
⎢
⎣ ⎟⎠⎜⎝
+⎟⎠⎜⎝
=
224 0
0
1
1
σσ erfcerfcBER
DD
p ụ u c v o ng ng quy n D
Æ chọn ID sao cho BER là nhỏ nhất
BER nhỏ nhất khi I thỏa mãn phương trình: D
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛+−=−
0
1
2
1
2
1
2
0
2
0 ln
2
)(
2
)(
σ
σ
σσ
DD IIII
Nếu σ0=σ1=σ; I0 = 0 và ID = I1/2: ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛=
222
1 1
σ
IerfcBER
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 33
Các Tham Số Của Bộ Thu Quang
• Mối quan hệ giữa BER và SNR:
SNR điện ở bộ thu quang:
2
Biể diễ tỷ ố lỗi bit BER th tỷ ố SNR
2
1
σ
ISNR =
u n s eo s :
hoặc⎟⎟
⎞
⎜⎜
⎛= 1 SNRerfcBER ⎟⎟
⎞
⎜⎜
⎛= SNRQBER
với Q(x) là hàm xác xuất lỗi:
⎠⎝ 222 ⎠⎝ 2
∫∞ −=
x
duuxQ )
2
exp(
2
1)(
2
π )2(2
1)( xerfcxQ =
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 34
Các Tham Số Của Bộ Thu Quang
• Hàm xác suất lỗi Q(x): có thể xác định dưới dạng bảng
hoặc đồ thị
• Nếu SNR càng cao thì BER càng nhỏ, tức hệ thống có chất
lượ àng c ng cao
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 35
Các Tham Số Của Bộ Thu Quang
• Bảng xác suất lỗi của hàm Q(x):
www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: ĐỖ VĂN VIỆT EM - PHẠM QUỐC HỢPBỘ MÔN: THÔNG TIN QUANG – KHOA VIỄN THÔNG 2 Trang 36