Лекция 1.4: Характеристики амплитудной манипуляции (OOK) / IM-DD

Лекция 1.4: Характеристики модуляции с модуляцией типа «вкл/выкл» (OOK) / IM-DD Материалы курса https://wcours.gel.ulaval.ca/GEL7132 Обзор В этой лекции представлен строгий анализ характеристик модуляции типа «вкл/выкл» (OOK) с использованием подхода в сигнальном пространстве, устанавливающий её эквивалентность оптическим системам с прямой модуляцией интенсивности (IM-DD). Математический вывод связывает показатели частоты ошибок битов с физическими параметрами сигнала и напрямую распространяется на практические ограничения оптического оборудования. Основные рассматриваемые темы • Представление коэффициентов сигнала для OOK/IM-DD в одномерном сигнальном пространстве. • Сравнение идеальных квадратных битов и экспериментальных форм импульсов в оптических каналах связи. • Нормализация средней энергии бита (Eb) для обеспечения справедливого сравнения систем. • Расчет расстояния между точками созвездия как функции средней энергии бита. • Реализация приемника максимальной апостериорной вероятности (MAP) для выбора ближайшей точки сигнала. • Точное вычисление вероятности ошибки (Pe) относительно отношения энергии бита к плотности шума (Eb/N0). • Контекст оптической связи, демонстрирующий модуляцию интенсивности (состояние включения/выключения лазера), прямое детектирование с помощью одного фотодиода и влияние теплового шума на производительность. Временные метки 0:00 – Обзор характеристик модуляции «вкл/выкл» 0:15 – Двоичный случай и представление в сигнальном пространстве 1:32 – Форма импульсов: идеальные и экспериментальные биты 3:48 – Фильтрация приемника и векторное пространство 5:30 – Нормализация сигнального пространства с помощью Eb 8:08 – Минимальное расстояние и пороговое значение MAP приемника 9:57 – Расчет вероятности ошибки (Pe) 12:59 – Q-функция и вывод Eb/N0 14:59 – Кривая водопада BER для модуляции «вкл/выкл» 15:38 – Применение в оптической связи и прямом детектировании