光電通信的調(diào)制與優(yōu)化分析

付垚 湖北工程學(xué)院新技術(shù)學(xué)院

光電通信的調(diào)制與優(yōu)化分析

付垚 湖北工程學(xué)院新技術(shù)學(xué)院

隨著光電信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，社會(huì)對(duì)從業(yè)人員和人才需求也在逐年增加。光電信息技術(shù)以其極快的響應(yīng)速度、極寬的頻寬、極大的信息容量以及極高的信息效率和分辨率推動(dòng)著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，也使其占據(jù)的市場(chǎng)份額逐年增加。光電通信對(duì)于現(xiàn)代通信的發(fā)展具有極為重要的推動(dòng)作用，本文通過(guò)對(duì)光電通信的原理分析，對(duì)其諧波干擾與濾波方法進(jìn)行了探究，得出了一系列光電通信的調(diào)制與優(yōu)化方案。

光電通信 調(diào)制優(yōu)化 濾波

1 光電通信的原理

光和電具有粒子性。所有電磁波產(chǎn)生機(jī)理都是原子在接受外部能量后（如溫升），為達(dá)到穩(wěn)態(tài)而釋放出微粒，電和電波是原子吸收較小能量后釋放外圍電子的結(jié)果。在光電通信方面，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的作用較大，但同時(shí)也帶來(lái)了一些較難規(guī)避的風(fēng)險(xiǎn)，在雙方通信的過(guò)程中，內(nèi)容容易被第三方獲取監(jiān)聽(tīng)、修改，情報(bào)被竊取，造成較為嚴(yán)重的后果。但是通過(guò)對(duì)廣電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的改進(jìn)與完善，電子通信的安全性將會(huì)有較大的提升與改善。微波常被用于短距離的通信，無(wú)線接入（如手機(jī)）已廣泛用于通信系統(tǒng)中。紅外光是一種電磁波，按波長(zhǎng)可分成0.75～3微米的近紅外區(qū)、3～30微米的中紅外區(qū)和30～1000微米的遠(yuǎn)紅外區(qū)三段，光通信通常運(yùn)用近紅外區(qū)的波作為傳輸載波?？梢?jiàn)光同樣是一種電磁波。

2 光電通信的干擾問(wèn)題

諧波是一種電源能量變化現(xiàn)象，可能導(dǎo)致設(shè)備故障。諧波是周期波的正弦分量，其頻率是基頻的倍數(shù)。諧波可能導(dǎo)致計(jì)算機(jī)設(shè)備鎖定或?qū)е聰?shù)據(jù)變?yōu)閬y碼，并導(dǎo)致光電設(shè)備，電機(jī)和中性線過(guò)熱。線性負(fù)載在整個(gè)波形中均勻地吸收電流。諸如開(kāi)關(guān)電源的非線性負(fù)載僅在波的峰值處汲取電流。電流諧波不會(huì)傳播通過(guò)系統(tǒng)，電壓諧波將通過(guò)系統(tǒng)傳播，因?yàn)樗鼈兛梢酝ㄟ^(guò)光電設(shè)備。隨著非線性電流增加，它們可能導(dǎo)致電壓中的諧波。而光、X射線、伽瑪射線則因?yàn)槲樟烁嗟哪芰坑稍雍酸尫懦龃渭?jí)和高能光子，因而光、X射線、伽瑪射線可視為廣義上的光。無(wú)線電波常被用于長(zhǎng)距離的通信，如無(wú)線電視、收音機(jī)等都是運(yùn)用到無(wú)線電波的波長(zhǎng)長(zhǎng)，不易被阻擋、折射特性，可能會(huì)產(chǎn)生一些諧波。解決諧波的最好方法是濾波，線性濾波器的無(wú)源實(shí)現(xiàn)基于電阻器（R）、電感器（L）和電容器（C）的組合。這些類(lèi)型被統(tǒng)稱(chēng)為無(wú)源濾波器，因?yàn)樗鼈儾灰蕾?lài)于外部電源，它們不包含諸如晶體管的有源部件。電感器阻擋高頻信號(hào)并傳導(dǎo)低頻信號(hào)，而電容器反向。其中信號(hào)通過(guò)電感器或其中電容器提供到地的路徑的濾波器對(duì)低頻信號(hào)呈現(xiàn)比高頻信號(hào)更少的衰減，因此是低通濾波器。如果信號(hào)通過(guò)電容器或具有通過(guò)電感器接地的路徑，則濾波器對(duì)低頻信號(hào)比高頻信號(hào)呈現(xiàn)更少的衰減，因此是高通濾波器。電阻器本身沒(méi)有頻率選擇性質(zhì)，但被添加到電感器和電容器以確定電路的時(shí)間常數(shù)，并且因此確定其響應(yīng)的頻率。電感器和電容器是濾波器的電抗元件。元素的數(shù)量決定了過(guò)濾器的順序。在帶通或帶阻濾波器中使用的LC調(diào)諧電路被認(rèn)為是單個(gè)元件，即使它由兩個(gè)分量組成。在高頻（高于約100兆赫）下，有時(shí)電感器由單個(gè)金屬片環(huán)或條構(gòu)成，電容器由相鄰的金屬條組成，這些電感或電容的金屬片稱(chēng)為短截線。

3 光電通信的調(diào)制與優(yōu)化

在互聯(lián)網(wǎng)中，電子信息工程網(wǎng)絡(luò)容易受到各種不同模式的攻擊，包括DDos和Landing等，因其開(kāi)放性而倍受關(guān)注。但是我們也可以采用高效能的防火墻技術(shù)來(lái)提升計(jì)算機(jī)的安全防護(hù)等級(jí)，對(duì)各類(lèi)硬件軟件提供較好的保護(hù)，將電子通信工程的系統(tǒng)安全性進(jìn)行整體大幅提高。服務(wù)器可以為系統(tǒng)運(yùn)行提供備份，使得系統(tǒng)斷點(diǎn)可恢復(fù)性有了進(jìn)一步的改善。放大器不應(yīng)在預(yù)期的輸入信號(hào)飽和，也不應(yīng)在噪聲占主導(dǎo)地位的低幅度下工作。Q確定-3dB帶寬，但也確定遠(yuǎn)離中心頻率的頻率的抑制程度；如果這兩個(gè)要求相沖突，則可能需要交錯(cuò)調(diào)諧帶通濾波器。對(duì)于高通和低通、帶通濾波器，所需的抑制可以確定所需衰減的斜率，從而確定濾波器的階數(shù)。二階全極點(diǎn)濾波器給出每倍頻程（40dB/十倍頻程）大約12dB的極限斜率，但接近轉(zhuǎn)角頻率的斜率小得多，有時(shí)需要在濾波器上加一個(gè)陷波。高通和低通濾波器的通帶內(nèi)的允許紋波，接近轉(zhuǎn)角頻率的頻率響應(yīng)曲線的形狀確定阻尼比。

4 總結(jié)與展望

調(diào)制優(yōu)化這一技術(shù)在通信設(shè)備中應(yīng)用廣泛，主要體現(xiàn)在電子設(shè)備的快速開(kāi)發(fā)及聯(lián)網(wǎng)等方面，也造成了通訊設(shè)備對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)有較強(qiáng)的依賴(lài)性與軟件的跨平臺(tái)可移植性。電子設(shè)備可以通過(guò)藍(lán)牙技術(shù)、WiFi技術(shù)等來(lái)聯(lián)網(wǎng)獲取信息，從開(kāi)發(fā)模式來(lái)看，聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)是現(xiàn)代電子設(shè)備的必備技術(shù)。新的電子設(shè)備從設(shè)計(jì)制造中就進(jìn)行了互聯(lián)網(wǎng)的移入，比如服務(wù)協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、分層方式等，通過(guò)這些開(kāi)發(fā)出的設(shè)備可直接高速聯(lián)網(wǎng)，使得用戶(hù)的體驗(yàn)良好。

[1]劉智.自由空間光通信系統(tǒng)研究[D].華中科技大學(xué)2006

[2]常鵬.無(wú)線光通信（FSO）收發(fā)機(jī)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].北京交通大學(xué)2008

[3]李思靜.自由空間光通信系統(tǒng)的研究[D].南京理工大學(xué)2006

[4]吳笛.自由空間光通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及性能分析[D].浙江大學(xué)2007