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，社會對從業(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著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，也使其占據(jù)的市場份額逐年增加。光電通信對于現(xiàn)代通信的發(fā)展具有極為重要的推動作用，本文通過對光電通信的原理分析，對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，但同時也帶來了一些較難規(guī)避的風(fēng)險，在雙方通信的過程中，內(nèi)容容易被第三方獲取監(jiān)聽、修改，情報被竊取，造成較為嚴(yán)重的后果。但是通過對廣電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的改進(jìn)與完善，電子通信的安全性將會有較大的提升與改善。微波常被用于短距離的通信，無線接入（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?？梢姽馔瑯邮且环N電磁波。

2 光電通信的干擾問題

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)和中性線過熱。線性負(fù)載在整個波形中均勻地吸收電流。諸如開關(guān)電源的非線性負(fù)載僅在波的峰值處汲取電流。電流諧波不會傳播通過系統(tǒng)，電壓諧波將通過系統(tǒng)傳播，因?yàn)樗鼈兛梢酝ㄟ^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雍酸尫懦龃渭壓透吣芄庾樱蚨?、X射線、伽瑪射線可視為廣義上的光。無線電波常被用于長距離的通信，如無線電視、收音機(jī)等都是運(yùn)用到無線電波的波長長，不易被阻擋、折射特性，可能會產(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。這些類型被統(tǒng)稱為無源濾波器，因?yàn)樗鼈儾灰蕾囉谕獠侩娫?，它們不包含諸如晶體管的有源部件。電感器阻擋高頻信號并傳導(dǎo)低頻信號，而電容器反向。其中信號通過電感器或其中電容器提供到地的路徑的濾波器對低頻信號呈現(xiàn)比高頻信號更少的衰減，因此是低通濾波器。如果信號通過電容器或具有通過電感器接地的路徑，則濾波器對低頻信號比高頻信號呈現(xiàn)更少的衰減，因此是高通濾波器。電阻器本身沒有頻率選擇性質(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)為是單個元件，即使它由兩個分量組成。在高頻（高于約100兆赫）下，有時電感器由單個金屬片環(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)來提升計(jì)算機(jī)的安全防護(hù)等級，對各類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；如果這兩個要求相沖突，則可能需要交錯調(diào)諧帶通濾波器。對于高通和低通、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，有時需要在濾波器上加一個陷波。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)備的快速開發(fā)及聯(lián)網(wǎng)等方面，也造成了通訊設(shè)備對于互聯(lián)網(wǎng)有較強(qiáng)的依賴性與軟件的跨平臺可移植性。電子設(shè)備可以通過藍(lán)牙技術(shù)、WiFi技術(shù)等來聯(lián)網(wǎng)獲取信息，從開發(fā)模式來看，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，通過這些開發(fā)出的設(shè)備可直接高速聯(lián)網(wǎng)，使得用戶的體驗(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