光纤通信系统中同步时钟提取电路设计研究

"光纤数字系统中同步时钟提取电路设计 (2003年) - 湖北师范学院学报（自然科学版）" 本文详细探讨了在光纤数字通信系统中的同步时钟提取技术，特别是在NRZ（非归零码）和RZ（归零码）码型之间的转换对同步时钟提取的影响。研究发现，当NRZ码转换为码元占空比为1/2的RZ码时，同步时钟的功率最强，这对于设计高效稳定的接收端时钟恢复电路至关重要。 作者通过频谱分析NRZ和RZ伪随机码序列，揭示了码型转换对时钟提取性能的提升。NRZ码是一种单极性码，其中“0”和“1”表示为连续的高电平或低电平；而RZ码在每个码元之间插入一个零电平，使得码元的平均功率降低，但改善了时钟的可提取性。这一发现是基于NRZ码和RZ码的功率谱分析，这涉及到傅立叶变换和自相关函数的计算。 文章进一步介绍了同步时钟提取在光纤通信系统中的核心作用。在发送端，数字信号被编码并通过光纤传输；而在接收端，必须从接收到的信号中精确且稳定地恢复出与发送端同步的时钟信号，即自定时法。这一过程对于数据的正确解码至关重要。 伪随机码序列因其良好的随机性而常用于实验和测试中，它们可以模拟随机码序列，并在信号间隙时提供连续的信号源，帮助实现收发同步。文章通过分析伪随机码序列，得出了适用于更广泛码型序列的结论。 接着，文章深入到码型分析，特别是NRZ伪随机码的功率谱分析。NRZ码的功率谱可以通过其自相关函数计算得出，两者之间存在傅立叶变换关系。文章给出了m序列（一种特殊的NRZ码）的自相关函数表达式，展示了在不同时间延迟τ下的自相关特性。 这篇论文提供了关于光纤通信系统中同步时钟提取的重要理论依据，并基于这些理论提出了具体的设计电路方案。这项工作对于优化光纤通信系统的性能，提高数据传输的准确性和稳定性具有重要意义。