pSim Plus 光電融合仿真案例之TDECQ：發(fā)射機(jī)色散眼圖閉合四進(jìn)制測(cè)量

逍遙設(shè)計(jì)自動(dòng)化

引言在光纖通信系統(tǒng)領(lǐng)域，信號(hào)質(zhì)量非常重要。隨著數(shù)據(jù)傳輸速率的提高和傳輸距離的增加，準(zhǔn)確測(cè)量和分析信號(hào)失真變得越來(lái)越關(guān)鍵。TDECQ（發(fā)射機(jī)色散眼圖閉合四進(jìn)制）是評(píng)估光信號(hào)質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。本文簡(jiǎn)介 TDECQ，包括其重要性、測(cè)量技術(shù)和解釋方法。通過(guò) pSim Plus 光電融合系統(tǒng)級(jí)仿真工具得到結(jié)果。
# H4 w" Z. e0 q  i% O什么是 TDECQ？
光纖通信系統(tǒng)使用光脈沖通過(guò)細(xì)玻璃或塑料纖維傳輸信息�；�本系統(tǒng)由以下部分組成TDECQ 是發(fā)射機(jī)色散眼圖閉合四進(jìn)制的縮寫。這是用于評(píng)估光纖通信系統(tǒng)中光信號(hào)失真程度和眼圖閉合的測(cè)量方法。TDECQ 提供了有關(guān)傳輸信號(hào)質(zhì)量的寶貴信息，幫助工程師評(píng)估光發(fā)射機(jī)的性能。
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6 W% h+ I  z0 n; g) P圖1：展示了 TDECQ 的概念和光信號(hào)分析中的眼圖。
TDECQ 的計(jì)算方法涉及將傳輸?shù)墓庑盘?hào)眼圖與理想或參考波形進(jìn)行比較。這種比較使我們能夠計(jì)算眼圖的閉合程度，從而反映信號(hào)質(zhì)量。
$ C& t7 p# R' b/ a5 N" ?; {# u: G理解眼圖
在探討 TDECQ 之前，了解眼圖的概念很重要。眼圖是通過(guò)疊加不同時(shí)間點(diǎn)的數(shù)字信號(hào)創(chuàng)建的視覺表示。這種顯示反映了信號(hào)的時(shí)序和穩(wěn)定性特征。
關(guān)于眼圖需要記住的點(diǎn)：

較小的眼圖開口表示較窄的時(shí)序窗口，可能導(dǎo)致接收器在信號(hào)解釋時(shí)出錯(cuò)。

較大的眼圖開口表示更好的時(shí)序特性，產(chǎn)生更穩(wěn)定和清晰的信號(hào)。
眼圖在評(píng)估信號(hào)質(zhì)量方面非常重要，因?yàn)檫@種圖能提供信號(hào)隨時(shí)間變化行為的全面視圖。眼圖使工程師能夠識(shí)別潛在問(wèn)題，如時(shí)序抖動(dòng)、符號(hào)間干擾和噪聲。
: i* C7 ~0 f4 r# O8 \" [TDECQ測(cè)量：線路原理
6 v% L$ ?' C9 W% N. t- @0 y4 R. u為了理解 TDECQ 的測(cè)量方法，讓我們檢查一下涉及的線路原理。

4 n$ {! ~: p- u9 J圖2：顯示了 TDECQ 測(cè)量的線路原理圖，包括光信號(hào)生成、檢測(cè)和分析階段
( |/ G  K7 u3 x  R- n/ D& s5 TTDECQ 測(cè)量過(guò)程可以分為三個(gè)主要階段：1.光信號(hào)生成和檢測(cè)

光波形：系統(tǒng)讀取包含待分析波形的光信號(hào)文件。

參考波形：系統(tǒng)還讀取參考光信號(hào)文件，提供比較基準(zhǔn)。光電檢測(cè)器：這個(gè)元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以進(jìn)行進(jìn)一步處理。
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2.信號(hào)處理

低通貝塞爾濾波器：應(yīng)用低通貝塞爾濾波器去除高頻噪聲，同時(shí)保留信號(hào)的基本特征。

前饋均衡器（FFE）：這個(gè)階段校正和補(bǔ)償光信號(hào)在傳輸過(guò)程中可能經(jīng)歷的失真和衰減。

6 u& C$ B- V( q! S, o* |9 w: h3.信號(hào)分析
眼圖：使用處理后的信號(hào)生成眼圖，提供電信號(hào)多個(gè)脈沖的統(tǒng)計(jì)可視化。TDECQ 計(jì)算：根據(jù)眼圖和參考波形，系統(tǒng)計(jì)算 TDECQ 值，表示眼圖閉合和失真的程度。
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* X% T3 H1 m. Q! L3 O& b可視化 TDECQ 測(cè)量
為了更好地理解 TDECQ 測(cè)量過(guò)程，讓我們檢查一些涉及信號(hào)的可視化表示。通過(guò) pSim Plus可以得到以下的眼圖：
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+ ]; t: g+ ?4 x( L圖3：顯示了 TDECQ 測(cè)量過(guò)程中的接收信號(hào)和均衡后的信號(hào)。
9 Z0 @, q$ I% X/ b圖3說(shuō)明了接收信號(hào)和均衡后信號(hào)之間的差異。均衡過(guò)程旨在補(bǔ)償信道損傷并改善信號(hào)質(zhì)量。通過(guò)比較這兩個(gè)波形，我們可以直觀地評(píng)估均衡的有效性，并了解 TDECQ 量化的信號(hào)失真程度。
TDECQ 測(cè)量中的關(guān)鍵參數(shù)在進(jìn)行 TDECQ 測(cè)量時(shí)，會(huì)計(jì)算和分析幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。這些參數(shù)提供了有關(guān)信號(hào)質(zhì)量各個(gè)方面和均衡效果的寶貴信息。
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表1 展示了 TDECQ 過(guò)程中測(cè)量的關(guān)鍵參數(shù)表格，包括參數(shù)描述和樣本值號(hào)
, c( H& y5 a) k0 C讓我們檢查一些關(guān)鍵參數(shù)：

Ceq（電等效均衡因子）：這個(gè)參數(shù)表示補(bǔ)償傳輸信道引起的損耗所需的均衡程度。較高的 Ceq 值表示需要更激進(jìn)的均衡來(lái)改善信號(hào)質(zhì)量。

OMA（光調(diào)制幅度）：計(jì)算為眼圖中最大和最小功率水平之間的差值，OMA 提供了信號(hào)幅度范圍的信息。pth1、pth2、pth3（閾值水平）：這三個(gè)眼圖中的閾值水平用于在不同決策點(diǎn)分析信號(hào)，有助于在各種幅度水平上表征眼圖開口和信號(hào)質(zhì)量。var（噪聲可變性）：這個(gè)參數(shù)量化眼圖中存在的噪聲，可能影響信號(hào)完整性和接收器性能。DECQ（眼圖閉合）：最終的 TDECQ 值代表整體眼圖閉合，考慮了所有前面提到的參數(shù)。較低的 TDECQ 值表示更好的信號(hào)質(zhì)量，失真更少。[/ol]
& a9 R# W) U$ z0 A- [! p解釋 TDECQ 結(jié)果
4 _4 L: N( D4 y* [在解釋 TDECQ 結(jié)果時(shí)，需要考慮以下幾點(diǎn)：

越低越好：較小的 TDECQ 值表示信號(hào)失真較小，眼圖更開放，這對(duì)可靠通信是理想的。

標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)性：許多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為不同的數(shù)據(jù)速率和傳輸距離指定了最大允許的 TDECQ 值。確保測(cè)量的 TDECQ 在這些限制范圍內(nèi)。

相對(duì)比較：TDECQ 在比較不同發(fā)射機(jī)或評(píng)估系統(tǒng)變化對(duì)信號(hào)質(zhì)量的影響時(shí)特別有用。

與其他指標(biāo)的相關(guān)性：雖然 TDECQ 提供了寶貴的信息，但在進(jìn)行全面系統(tǒng)評(píng)估時(shí)，應(yīng)該與其他性能指標(biāo)（如誤碼率（BER）和光信噪比（OSNR））一起考慮。[/ol]
結(jié)論TDECQ 已成為光纖通信工程師工具箱中不可或缺的工具。通過(guò)量化信號(hào)失真和眼圖閉合的程度，TDECQ 使更準(zhǔn)確地評(píng)估發(fā)射機(jī)性能和整體系統(tǒng)質(zhì)量成為可能。隨著數(shù)據(jù)速率不斷提高和光網(wǎng)絡(luò)變得更加復(fù)雜，像 TDECQ 這樣的指標(biāo)在確保可靠、高速通信方面的重要性不斷增加。
5 n9 O5 x3 j; r. v+ T4 P理解TDECQ 測(cè)量背后的原理，包括眼圖的作用、信號(hào)處理技術(shù)和關(guān)鍵參數(shù)，使工程師能夠?qū)ο到y(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化做出明智決策。通過(guò)將 TDECQ 分析與其他性能指標(biāo)結(jié)合使用，可以繼續(xù)推動(dòng)光通信技術(shù)的邊界，實(shí)現(xiàn)更快、更可靠的數(shù)據(jù)傳輸。
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