VPI上机实验指导书学生资料下载.pdf
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当然可以设置为自动连接:
选择工具栏中的Macros下拉列表下的LinkComponents。
选择TCModulesInformation&
Coding,将PRBS.vtms和和CoderDriver_OOK.vtms依次拖到工作区主界面下。
连接各器件,并保存文件。
搭建光传输系统的具体步骤如下:
从Resources资源列表库中选择TCModulesTransmittersTx_OOK.vtmg,将Tx_OOK.vtmg拖拉到工作区主界面中。
点击右键菜单lookinside可以看到其内部组成与图可以看到其内部组成与图1相同。
相同。
(注:
有若干后缀名为vtms的元器件组成的子系统可以保存为后缀名为vtmg的子系统模块,以供直接使用。
)从Resources资源列表库中选择TCModulesFibersFiberNLS.vtms,将FiberNLS.vtms拖拉到工作区主界面中。
从Resources资源列表库中选择TCModulesReceiversRx_OOK.vtmg,将Rx_OOK.vtmg拖拉到工作区主界面中。
连接各器件,并保存文件3.2查看和编辑全局变量的参数全局变量的参数设置是对所有的VPI仿真都相同,当你建立一个新的设计工程时,你必须定义全局仿真参数,这些全局参数对仿真是至关重要的,它们不仅在仿真中对与之相关的每个器件都有影响,而且它们在系统的设计阶段就能决定系统的工作速率、精度、内存需要量。
双击工作区的空白区域,将出现全局参数设置对话框如下图所示:
设置参数如下:
1)比特率(BitRateDefault):
10G,即10e92)时间窗口(TimeWindow):
1024/10e9,其中BitRateDefault=10e93)采样速率(SampleRateDeafult):
16*10e94注意:
这三个参数之间的关系为:
时间窗口=数据长度/比特速率采样速率=每比特的采样点数*比特速率采样速率=总采样数据点数/时间窗口总采样数据点数=数据长度*每比特的采样点数另外,VPI仿真软件中,所有的器件都共同享用时间窗口这一全局参数,也即是所有的器件都在同一时间窗口下工作,但是每个器件能工作在不同的采样速率下。
更多全局变量参数的设置请查阅:
FileHelpSimulationGuideChapter4SettingSimulationParameters图三、全局变量设置窗口3.3查看和调整模块和信号分析仪参数在工作区界面下,双击器件和模块器件和模块的图标,将弹出连续其的属性对话框。
属性对话框中参数一般是按类组织放在一起的。
如双击Tx_OOK模块,弹出的属5性对话框如下图所示,分别可以设置系统参数、laser、PRBS、coder和MZM器件的参数。
图四、光发射机参数设置窗口点击左侧三角符号可以展开所有具体参数,如下图所示。
图五、光发射机参数设置窗口在工作区界面下,双击SignalAnalyzer_vtms1的图标也弹出属性编辑对话框此对话框。
如下图所示,在InitialAnalysisType中选择观察仪的功能如频谱仪、示波器、眼图等。
6图六、信号分析仪设置窗口3.4运行系统开始运行仿真最简单的方法是点击工具栏上的Run按钮,这将会按照当前的设置或默认的设置来运行仿真,包括运行次数、运行脚本等。
为了更灵活地控制仿真,可以利用提交仿真工作对话框来启动运行,如图9所示,弹出该对话框有两种方法:
键盘上的快捷键F9或选择Run按钮下的三角形中的下拉菜单中的run。
本例中选择默认的运行次数1次,多次运行一般用于sweep模式中进行参数的优化。
需要停止或中断本次运行时,请点击中的Stop按钮或用工作管理器来终止仿真的运行。
1)2)首先观察电电窗口,选择中时域波形与1类似,电电信号的信号的时时择菜单栏An形的图标,设置Signa图七、提时时域波形域波形:
点nalysisSco得到电域波图alAnalyzer_提交仿真工作点击激活Siope,或者直波形结果如图八、电信号_vtms,查看作对话框ignalAnaly直接点击工如下:
号波形看光信号光信号的的zer_vtms,工具栏上的的的时域波形时域波形,使其成为当如下图所示7当前示:
3)注注意意如下查看光信光信号号择菜单栏A形的图标,意意:
修改右边下图所示,号号的光谱的光谱:
AnalysisO得到调制边的属性参类似的还可图点击激活SOSA,或者后的光信号图十参数,可以更可以调整光图九、光信号SignalAnal者直接点击工号光谱图如十、光信号光更改图形的显光谱的显示分号波形lyzer_vtms工具栏上的如下:
光谱显示字体,分辨率。
,使其成为的曲线颜色、为当前窗口,中时域显示区间等8,选域波等,9图十一、显示设置窗口3.5实验要求分别在全局参量和模块参量修改信号速率,激光器输出功率(laserPower),光纤长度等参数(请在相应的模块进行设置),观察记录激光器输出信号,电信号,光发射机输出信号,光纤输出端信号,和光接收机输出信号波形。
4.数据分析与讨论(说明:
请按照实验内容和步骤实验内容和步骤对所获得的数据、图表进行分析和讨论,本部分为评分关键因素,请结合实验目的实验目的详细阐述你对结果的分析和理解。
)5.思考题1、谈谈你对VPI仿真系统的认识。
2、在全局变量中调节比特率(BitRateDefault),时间窗口(TimeWindow),采样速率(SampleRateDeafult)产生不同速率,不同时间长度和采样速率的光信号,通过信号分析仪SignalAnalyzer观察信号速率,波形,频谱(包括频谱宽带和频谱分辨率)的变化。
1.实验2.仿真仿真Num3.实验改变大小4.数据(说因素5.思考如何提示-40d验目的观察LD的分析边摸抑真模块与系真模块包括mericalAnal验内容与步变LaserCW小,观察信据分析与讨说明:
请按照素,请结合实实考题何测量激光示:
射频频dBW。
实实的光谱特性抑制比,线系统括LaserCWlyzer1D等模步骤W_DSM模块号输出光谱讨论实验内容和实验内容和实实验目的验目的详细光器RIN噪声频谱测量分辨实实验二验二LD性线宽和相对强W_DSM、P模块,仿真图一、L块中Sidem谱,波形和步骤步骤对所获得细阐述你对结声?
辨率为1GHD的光谱的光谱强度噪声对Photodiode、真系统如图LD光谱特性仿modeSuppres和相位变化。
得的数据、图果的分析和理Hz,噪声大与噪声与噪声特特对信号质量、Signalan所示:
仿真系统ssionRatio,图表进行分析理解。
)大小为-50dB特特性性的影nalyzer、PoLinewidt析和讨论,本Bm,信号功owermeterth和RIN数本部分为评分功率大小为10r和数值关键为1112实验三实验三LD调制特性调制特性1.实验目的LD的P-I特性曲线LD的直接调制特性2.仿真模块与系统观测LD的P-I特性曲线的仿真系统包括DC_Source、LaserAnalogDSM、Powermeter、SignalAnalyzer、Const和NumericalAnalyzer2D等模块,仿真系统如图所示:
图一、P-I特性曲线仿真系统观测LD直接调制特性的仿真系统包括PRBS,CoderNRZEl,LaserDriver,LaserSMRE,Photodiode等模块,系统如下图所示:
图二、LD直接调制特性的仿真系统3.实验内容与步骤131、双击LaserAnalogDSM,设置ThresholdCurrent为0.01A,LaserBias为0;
改变驱动电源DC_Source模块中电流幅度Amplitude数值大小(00.03A),观察信号输出光谱。
连续改变Amplitude的数值(可以使用sweep方式),记录输出光功率与驱动电流的大小,绘制P-I特性曲线。
2、设置数字信号的速率分别为1,4,8Gb/s观察输入电信号和输出光信号波形的变化,分析光信号波形畸变的原因。
)5.思考题1、激光器在阈值电流以下是否发光,其机理是什么?
2、高速直接调制下LD输出光信号波形为发生那些畸变?
14实验四实验四MZM工作原理工作原理1.实验目的了解MZM器件的工作原理,Vpi电压,功率传输曲线,以及偏振点的选择方法。
2.仿真模块与系统仿真模块包括LaserCW、ModulatorDiffMZ_DSM、DC_Source、Fork_2、Powermeter、Const和NumericalAnalyzer1D等模块,仿真系统如图所示:
图一、MZM工作仿真系统3.实验内容与步骤1、设置偏置电压为0,运行driver_sweep.vsm在02Vpi扫描MZM驱动电压大小,绘制MZM的功率传输曲线。
15图二、扫描设置窗口2、改变偏置电压Bias,重新扫描输入电压大小,绘制MZM的功率传输曲线,分析偏置电压点选择对传输曲线的影响。
)5.思考题1、功率传输曲线与Vpi电压有何关系?
MZM消光比ExtinctionRatio和电压偏置点对功率传输曲线有什么影响?
2、MZM在push-pull工作模式下驱动电压应该如何设置?
16实验五实验五ASK信号调制信号调制1.实验目的了解ASK
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