3.采用时域法测量一段光纤的带宽时,输入端高斯脉冲半幅全宽度为1.00ns,输出端测量的脉冲半幅全宽度为2.20ns,该光纤的带宽值为多少BW?若测量出该段光纤长度为10km,LED光源谱线宽度=70.0nm,此单模光纤的色散系数=? 若传输速率BR = 500Mbit/s, 其最大传输距离为多少?
时间: 2024-02-26 13:53:44 浏览: 34
根据时域法测量光纤带宽的公式,可以计算出该光纤的带宽BW:
BW = 0.44 / (t2 - t1)
其中,t1为输入端高斯脉冲的半幅全宽度,t2为输出端测量的脉冲的半幅全宽度。
代入数据,可得:
BW = 0.44 / (2.20ns - 1.00ns) = 0.73 GHz
因此,该光纤的带宽为0.73 GHz。
接下来计算该单模光纤的色散系数D:
D = (λ2 - λ1) / (2 * L * ln(λ2 / λ1))
其中,λ1和λ2分别为LED光源谱线的波长范围,L为光纤长度。
代入数据,可得:
D = (1310nm - 1230nm) / (2 * 10km * ln(1310nm / 1230nm)) = -20.7 ps/(nm·km)
因为色散系数为负值,所以该光纤为正常色散。
最后计算该光纤的最大传输距离Lmax:
Lmax = BR * T / (D * λ^2)
其中,BR为传输速率,T为脉冲宽度,λ为光信号的中心波长。
代入数据,可得:
Lmax = 500Mbit/s * 2.2ns / (-20.7 ps/(nm·km) * (1310nm)^2) = 34.1 km
因此,该光纤的最大传输距离为34.1 km。
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```matlab
% 雷达参数
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% 目标距离
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% 采样频率
fs = 10*f0;
% 采样时间
t = 2*R/c;
N = round(fs*t);
t = linspace(0, t, N);
% 生成发射信号
s = rectpuls(t, tau);
s = s.*exp(1j*2*pi*f0*t);
% 生成接收信号
r = rectpuls(t-2*R/c, tau);
r = r.*exp(1j*2*pi*f0*(t-2*R/c));
r = r.*exp(-1j*2*pi*f0*2*R/c);
% 绘制时域波形
figure;
plot(t, real(r));
xlabel('时间(s)');
ylabel('幅度');
title('脉冲雷达测距时回波的时域波形');
```
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```matlab
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T = 2; % 脉冲宽度
A = 1; % 峰值
tau = 1; % 时间常数
```
2.根据高斯脉冲公式计算信号的幅度值,即:
```matlab
f = A * exp(-((t.^2)/(2*(tau^2)))) .* (abs(t) <= T/2);
```
3.使用plot函数绘制信号的时域波形:
```matlab
plot(t, f);
xlabel('时间');
ylabel('幅度');
title('高斯脉冲信号时域图');
```
完整的Matlab代码如下:
```matlab
t = -10:0.01:10; % 时间序列
T = 2; % 脉冲宽度
A = 1; % 峰值
tau = 1; % 时间常数
f = A * exp(-((t.^2)/(2*(tau^2)))) .* (abs(t) <= T/2); % 计算信号幅度
plot(t, f); % 绘制时域波形
xlabel('时间');
ylabel('幅度');
title('高斯脉冲信号时域图');
```
运行以上代码,将会得到高斯脉冲信号的时域波形图。