光纤通信系统第三版答案

上海交通大学继续教育学院 《光纤通信与系统设计》 作业3（上交截止时间：2011年11月15日）

推荐使用教材：

? 《光纤通信 (第三版) 》Gerd Keiser著，李玉权译，电子工业出版社

作业二的知识点：第10-13章

1. 论述为何WDM系统中不易选用零色散点在1550nm处的色散位移光纤（G.653）

答：G.653色散位移光纤在C波段和L波段的色散一般为-1～3.5psnm?km，在1550nm是零色散，系统速率可达到20Gbit/s和40Gbit/s，是单波长超长距离传输的最佳光纤。但是，由于其零色散的特性，在采用DWDM扩容时，会出现非线性效应，导致信号串扰，产生四波混频FWM，因此不适合采用DWDM。

2. 一个WDM光传输系统的信道间隔限制在500GHz，在1536nm—1556nm频带内可用波长信道为多少？ 答：

3. 假设有一个EDFA功率放大器，波长为1550nm的输入信号功率为-1dBm，得到的输出功率为27dBm.试求：（1）放大器的增益；（2）所需的最小泵浦功率。 答：（1） G(dB)?10logPs,out10N???tune??channel???tune10??signal?10

通信原理第三版课后习题答案

【篇一：《数字通信原理(第三版)》教材课后习题答案】

t>第1章 概述

1-1 模拟信号和数字信号的特点分别是什么?

答：模拟信号的特点是幅度连续；数字信号的特点幅度离散。

1-2 数字通信系统的构成模型中信源编码和信源解码的作用是什么?画出话音信号的基带传输系统模型。

答：信源编码的作用把模拟信号变换成数字信号，即完成模/数变换的任务。 信源解码的作用把数字信号还原为模拟信号，即完成数/模变换的任务。 话音信号的基带传输系统模型为 1-3 数字通信的特点有哪些? 答：数字通信的特点是：

（1）抗干扰性强，无噪声积累； （2）便于加密处理；

（3）采用时分复用实现多路通信； （4）设备便于集成化、微型化； （5）占用信道频带较宽。

1-4 为什么说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累?

答：对于数字通信，由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值)，在传输过程中受到噪声干扰，当信噪比还没有恶化到一定程度时，即在适当的距离，采用再生的方法，再生成已消除噪声干扰的原发送信号，所以说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累。

1-5 设数字信号码元时间长度为1?s，如采用四电平传输，求信息传输速

目 录

一、 二、 三、 四、 五、 六、 七、 八、

光纤的概述...................................................................................................... 2 光纤的导光原理.............................................................................................. 3 光纤的分类...................................................................................................... 4 光缆的概述...................................................................................................... 6 光纤通信概述..........................................................

第1章 绪论 习题解答

1-1

解：每个消息的平均信息量为

111111H(x)??log2?2?log2?log2448822

=1.75bit/符号

1-2

解：（1）两粒骰子向上面的小圆点数之和为3时有（1，2）和（2，1）两种可能，总的组合

11C?C?36，则圆点数之和为3出现的概率为 66数为

故包含的信息量为

p3?21?3618

1?4.17(bit)18

（2）小圆点数之和为7的情况有（1，6）（6，1）（2，5）（5，2）（3，4）（4，3），则圆点数之和为7出现的概率为

故包含的信息量为

I(3)??log2p3??log2p7?61?366

1?2.585(bit)6

1-3 解：（1）每个字母的持续时间为2?10ms，所以字母传输速率为

不同字母等可能出现时，每个字母的平均信息量为 H(x)?log24?2 bit/符号 平均信息速率为

Rb?RB4H(x)?100 bit/s （2）每个字母的平均信息量为

第1章 绪论 习题解答

1-1

解：每个消息的平均信息量为

111111H(x)??log2?2?log2?log2448822

=1.75bit/符号

1-2

解：（1）两粒骰子向上面的小圆点数之和为3时有（1，2）和（2，1）两种可能，总的组合

11C?C?36，则圆点数之和为3出现的概率为 66数为

故包含的信息量为

p3?21?3618

1?4.17(bit)18

（2）小圆点数之和为7的情况有（1，6）（6，1）（2，5）（5，2）（3，4）（4，3），则圆点数之和为7出现的概率为

故包含的信息量为

I(3)??log2p3??log2p7?61?366

1?2.585(bit)6

1-3 解：（1）每个字母的持续时间为2?10ms，所以字母传输速率为

不同字母等可能出现时，每个字母的平均信息量为 H(x)?log24?2 bit/符号 平均信息速率为

Rb?RB4H(x)?100 bit/s （2）每个字母的平均信息量为

第1章

2、试述光纤通信系统的组成及各部分的关系。

答：光纤通信系统主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。

系统中光发送机将电信号转换为光信号，并将生成的光信号注入光纤光缆，调制过的光信号经过光纤长途传输后送入光接收机，光接收机将光纤送来的光信号还原成原始的电信号，完成信号的传送。

中继器就是用于长途传输时延长光信号的传输距离。 3、光纤通信有哪些优缺点？

答：光纤通信具有容量大，损耗低、中继距离长，抗电磁干扰能力强，保密性能好，体积小、重量轻，节省有色金属和原材料等优点；但它也有抗拉强度低，连接困难，怕水等缺点。

第2章

1．光纤是由哪几部分组成的？各部分有何作用？

答：光纤是由折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层组成的。纤芯和包层是为满足导光的要求；涂覆层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤，同时增加光纤的柔韧性。

2．光纤是如何分类的？阶跃型光纤和渐变型光纤的折射率分布是如何表示的？

答：（1）按照截面上折射率分布的不同可以将光纤分为阶跃型光纤和渐变型光纤；按光纤中传输的模式数量，可以将光纤分为多模光纤和单模光纤；按光纤的工作波长可以将光纤分为短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤；按照ITU-T关于

实 习 报 告

课程名称实习题目专 业班 级

学 号 学生姓名

实习成绩 指导教师

通信系统认知实习 移动通信 与 光纤通信

年 月 日

一、 实习题目

通信系统认知实习

二、实习任务与要求

1、熟悉移动通信的原理，了解TD-SCDMA无线网络控制器：ZXTR RNC（V3.0）的组成和基本工作方式。

2、熟悉光纤通信的原理，了解多功能城域光传送设备：ZXMP S320

的组成和基本工作方式。

三、实习具体实施情况（附上图表、原始数据等）

I、移动通信原理部分：

（一）移动通信理论及设备（中兴ZXTR RNC） 1.移动通信传播媒介的特点

移动通信常常在快速移动中进行 ：引起多普勒频移、产生随机调频、使得电波传播特性发生快速的随机起伏

2.无线电波的传播特性

无线电波在自由空间传播时，其单位面积中的能量会因为扩散而减少。这种减少称为自由空间的传播损耗Ls。

2

时间

实际的无线信道衰落因子可表示为

??t????t????t?

3.阴影衰落

练习题

光纤通信练习题 一、填空题

1. 单模光纤中不存在 色散，仅存在 色散，具体来讲，可分为 和 。 2. 光纤中的最低阶非线性效应起源于 阶电极化率，它是引起 、 、 和 等现象的原因。 3．光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长为 ， ， ；最低损耗窗口的中心波长是在 。

4.数值孔径（NA）越大，光纤接收光线的能力就越 ，光纤与光源之间的耦合效率就越 。

5．光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是 ， ， ；产生激光的最主要过程是 。

6．光纤单模传输条件，归一化频率V应满足 。

7、光源的作用是将 变换为 ；光检测器的作用是将 转换为 。 8. 散射损耗与 及 有关。

9. 单模光纤只能传输一个模式，即 ，称为光纤的基模。

10. 光缆的种类很多，但是不论它的具体结构如何，都是由 、 和 组成。 11. 限制光纤传输容量（BL积）的两个基本因素是 和 。

12.

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光纤通信基础

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光纤通信原理

第一章 概论 内容摘要：

------本章主要介绍光纤通信的发展简史，光纤通信的特点，概括了光纤通信系统的主要构成，并且简单说明了光纤通信系统中的多媒体应用，最后指出光纤通信的发展方向。 -本章重点要求：

-- ---了解光纤通信的发展史，理解光在电磁波谱中的位置、光纤通信所用光波的波长范围。掌握光纤通信系统的组成、光纤通信的特性。 第一节. 光纤通信简史

----光纤通信是以光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式。光纤通信技术是近30年迅猛发展起来的高新技术，给世界通信技术乃至国民经济、国防事业和人民生活带来了巨大变革。为了使读者对光纤通信的发展历程有个基本了解，现将该技术的进程简要介绍如下。

（1）1966年，英籍华人高锟 (C·K·Kao)预见利用玻璃可以制成衰减为20dB／km的通信光导纤维(简称光纤)。当时，世界上最优秀的光学玻璃衰减达l000dB／km左右。1970年，美国康宁公司首先研制成衰减为20dB／km 的光纤。从此，光纤就进入了实用化的发展阶段，世界各国纷纷开展光纤通信的研究。

----光纤的主要作用是引导光在光纤内沿直线或弯曲的途径传播。为了实现长距离的光纤通信，必须减小光纤的衰减。C·K·Kao