Регенераторы ВОСПИ.Через определенные расстояния (10…70 км), обусловленные дисперсией и затуханием оптических сигналов в оптическом кабеле, вдоль ВОСПИ устанавливают линейные регенераторы (ЛР). В этих устройствах сигнал восстанавливается по форме и усиливается до требуемого значения. Структурная схема ЛР представлена на рис. 2.15. В регенераторе, содержащем два полукомплекта (отдельно для прямого и обратного направлений передачи), оптический сигнал преобразуется в электрический. В таком виде он регенерируется, усиливается, а затем снова преобразуется в оптический сигнал, который далее передается по оптическому кабелю. Таким образом, линейные регенераторы ВОСПИ строятся по схеме преобразования “свет-ток-свет”, причем процесс регенерации осуществляется в электрической части с помощью электронных способов преобразования. Однако возможно применение и чисто оптических регенераторов на основе оптических усилителей (например, EDFA).
Рис. 2.15 Упрощенная структурная схема электронной части регенератора представлена на рис. 2.16.
Рис. 2.16 Схема содержит усилитель (У) с корректирующим устройством (КУ), которое обычно включается в цепь отрицательной обратной связи, электронный ключ (Кл), пороговый элемент (ПЭ) и формирующее устройство (ФУ). В состав схемы также входит выделитель тактовой частоты (ВТЧ), с помощью которого осуществляется выделение тактовой частоты из линейного цифрового сигнала и обеспечивается синхронизация работы регенератора с частотой поступающей импульсной последовательности. Работа регенератора иллюстрируется временными диаграммами, представленными на рис. 2.17.
Рис. 2.17 Последовательность оптических импульсов, прошедшая через оптический канал и поступающая на вход электронной схемы, очень искажена (рис. 2.17б). Длительность импульсов увеличена, крутизна фронтов уменьшена, а вся последовательность оказывается расплывчатой. При этом возникают межсимвольные помехи, из-за которых трудно различить значения символов последовательности. Для уменьшения искажений импульсов, а, следовательно, межсимвольных помех, на входе электронной части регенератора включается усилитель с корректором. Корректор обеспечивает выполнение условия Чем шире полоса частот, в которой выполняется это условие, тем ближе кпрямоугольной будет форма импульсов и тем меньше межсимвольные помехи. Однако, чем шире полоса откорректированного тракта, тем больше мощность помех, поступающих вместе с сигналом. Поэтому усилитель-корректор должен обеспечить необходимую ширину линейного тракта, при которой будут достаточно малы межсимвольные помехи и одновременно аддитивные шумы. Другими словами, корректор регенератора обеспечивает минимальную длительность импульсов линейного сигнала и минимально возможную ширину полосы частот линейного тракта. После корректора форма импульсной последовательности улучшается, и появляется возможность различать символы линейного цифрового сигнала (рис. 2.17в). Откорректированная импульсная последовательность дискретизируется во времени электронным ключом, который осуществляет отсчеты линейного сигнала с тактовой частотой. Короткие импульсы, управляющие работой ключа, поступают с выхода ВТЧ и обеспечивают отсчеты откорректированных импульсов в их средней, наименее искаженной части (стробирование). Стробирующие импульсы должны быть определенным образом сфазированы с поступающей импульсной последовательностью, т.е. необходимо обеспечить тактовую синхронизацию. Стробированный входной сигнал поступает на пороговый элемент, который выполняет роль решающего устройства (рис. 2.18г). Если напряжение стробированного сигнала меньше напряжения порога Качество работы регенератора оценивается вероятностью ошибки, которая определяется отношением числа переданных ошибочных символов к общему числу символов за достаточно большой промежуток времени. Расчеты показывают, что для всего линейного тракта допустимая вероятность ошибки не должна превышать
|
, где 
– усиление усилителя, 
– затухание регенерационного участка.
, то на выходе ПЭ сигнал отсутствует, что соответствует символу 0. В противном случае на выходе ПЭ появляется короткий импульс, что соответствует символу 1 (рис. 2.17д). Далее формирующее устройство формирует импульсы необходимой длительности (рис. 2.17е).
.
