Subscribe to the gold package and get unlimited access to Shamra Academy
Register a new userStudy and analysis of the impact of noise on the receiver sensitivity in the digital optical communication system
دراسة و تحليل تأثير الضجيج على حساسية المستقبل في نظام الاتصال الضوئي الرقمي
1295
0 27
0
(
0
)
Authors
كابي جورج( باحث )
Created by
Shamra Editor
Ask ChatGPT about the research
يتضمن البحث دراسة و تحليل تأثير كلاَ من الضجيج الحراري، و الضجيج الطلقي على حساسية المستقبل في نظام اتصال ضوئي رقمي، و يسلط الضوء على البارامترات التي تؤثر سلباً و إيجاباً على الحساسية، و قد تم استخدام اللغة البرمجية ماتلاب MATLAB لدراسة العلاقة بين حساسية المستقبل و معدل المعطيات، و أوضحت مدى أفضلية حساسية المستقبل المحدود بالضجيج الطلقي من المستقبل المحدود بالضجيج الحراري؛ حيث تكون الحساسية أفضل بحدود 30dB. كما قدمت الدراسة توضيحاً لأفضلية الكاشف الضوئي APD من ناحية الحساسية مقارنة مع الكاشف الضوئي PIN بسبب ربحه الداخلي، و ذلك عندما يكون الضجيج الحراري هو المهيمن، و لكن يفضل الـ PIN عندما يكون الضجيج الطلقي هو المهيمن. و تبين لنا من الدراسة تحسن حساسية مستقبل محدود بالضجيج الطلقي من أجل كفاءة كم أعلى و من أجل طول موجة أكبر، و لكنها تسوء للحصول على معدل خطأ أصغر. كما أظهرت تحسن حساسية مستقبل محدود بالضجيج الحراري بزيادة الاستجابية و بزيادة مقاومة الحمل، و لكنها تسوء بزيادة رقم الضجيج و كذلك من أجل معدل خطأ أصغر.
The effect of thermal noise and shot noise on the receiver sensitivity in a digital optical communication system will be studied and analyzed. Also, the positive and negative effects of Parameters on the receiver sensitivity will be highlighted. The programming tools (MATLAB) is used to study the relationship between the receiver sensitivity and bit rate. It showed that the shot-noise-limited receiver sensitivity is much better than the thermal -noise-limited receiver sensitivity with best 30dB. The study also provided an explanation for the preference of optical detector (APD) compared to that in (PIN) optical detector from sensitivity side due to its internal gain, this can be achieved when the thermal noise is dominant. However, the preference of optical detector(PIN) will be better in case of shot noise is dominant. Analyzed results show that there is a significant improvement in the shot-noiselimited receiver sensitivity for high quantum efficiency and high wavelength. However, the sensitivity is deteriorated to get a lower error rate. The thermal -noise-limited receiver sensitivity showed an improving by increasing the responsivity and the load resistance. However, it decreases by increasing the number of noise and the error rate.
Artificial intelligence review:
Research summary
يتناول البحث دراسة وتحليل تأثير الضجيج الحراري والضجيج الطلقي على حساسية المستقبل في نظام الاتصال الضوئي الرقمي. يسلط الضوء على العوامل التي تؤثر على الحساسية بشكل إيجابي وسلبي، ويستخدم برنامج ماتلاب (MATLAB) لدراسة العلاقة بين حساسية المستقبل ومعدل المعطيات. توضح الدراسة أن حساسية المستقبل المحدود بالضجيج الطلقي أفضل من حساسية المستقبل المحدود بالضجيج الحراري بفارق يصل إلى 30 ديسيبل. كما تبين الدراسة أن الكاشف الضوئي APD يتمتع بحساسية أفضل مقارنة بالكاشف الضوئي PIN عندما يكون الضجيج الحراري هو المهيمن، بينما يكون الكاشف PIN أفضل عندما يكون الضجيج الطلقي هو المهيمن. تظهر النتائج تحسن حساسية المستقبل المحدود بالضجيج الطلقي مع زيادة كفاءة الكم وطول الموجة، ولكنها تسوء مع تقليل معدل الخطأ. من ناحية أخرى، تتحسن حساسية المستقبل المحدود بالضجيج الحراري بزيادة الاستجابية ومقاومة الحمل، ولكنها تسوء بزيادة رقم الضجيج ومعدل الخطأ. توصي الدراسة بضرورة تحسين حساسية المستقبل الضوئي من خلال تطوير الكواشف الضوئية ذات الربح الداخلي الكبير وعامل الضجيج الزائد الصغير.
Critical review
دراسة نقدية: يقدم البحث تحليلاً شاملاً لتأثير الضجيج على حساسية المستقبل في نظام الاتصال الضوئي الرقمي، ويستخدم أدوات محاكاة متقدمة مثل ماتلاب لتوضيح النتائج. ومع ذلك، يمكن تحسين البحث من خلال تضمين تجارب عملية تدعم النتائج النظرية. كما أن التركيز على تطبيقات محددة لنظام الاتصال الضوئي يمكن أن يضيف قيمة أكبر للبحث. بالإضافة إلى ذلك، يمكن توسيع الدراسة لتشمل أنواع أخرى من الضجيج وتأثيرها على حساسية المستقبل.
Questions related to the research
-
ما هو الفرق بين الضجيج الحراري والضجيج الطلقي في نظام الاتصال الضوئي الرقمي؟
الضجيج الحراري ينشأ داخل مقاومة الحمل للكاشف الضوئي بسبب الحركة العشوائية للإلكترونات نتيجة للطاقة الحرارية، بينما الضجيج الطلقي ينشأ من التوليد العشوائي للإلكترونات والتقوب نتيجة للإثنارات الضوئية الواردة إلى الكاشف الضوئي.
-
كيف تؤثر كفاءة الكم وطول الموجة على حساسية المستقبل المحدود بالضجيج الطلقي؟
تحسن حساسية المستقبل المحدود بالضجيج الطلقي مع زيادة كفاءة الكم وطول الموجة، حيث أن زيادة كفاءة الكم تقلل من عدد الفوتونات المطلوبة للكشف، وزيادة طول الموجة تقلل من الاستطاعة الضوئية المطلوبة لتحقيق الكشف ضمن معدل الخطأ المرغوب.
-
لماذا يعتبر الكاشف الضوئي APD أفضل من الكاشف الضوئي PIN في بعض الحالات؟
يعتبر الكاشف الضوئي APD أفضل من الكاشف الضوئي PIN عندما يكون الضجيج الحراري هو المهيمن، وذلك بسبب الربح الداخلي الذي يتمتع به APD والذي يحسن من نسبة الإشارة إلى الضجيج.
-
ما هي التحديات التي يجب مواجهتها لتحسين حساسية المستقبل الضوئي؟
من التحديات الرئيسية لتحسين حساسية المستقبل الضوئي هي تطوير كواشف ضوئية ذات ربح داخلي كبير وعامل ضجيج زائد صغير، بالإضافة إلى تحسين المواد المستخدمة في تصنيع هذه الكواشف لتقليل تأثير الضجيج.
References used
OTHMAN, A؛ TAIB, N ؛ HUSAIN, N ؛ NAPIAH ,A. Reviews on valanche photodiode for opticalcommunication technology. ARPN Journal, Malaysia , vol. 9, no. 1, 2014, 35-44
GOVIND,P.A.Fiber-Optic Communication Systems. 3th ed,John Wiley & Sons, Inc, New York,2002,561
KBASHI, H. J؛ Al-DABAG,S.Y؛HAMEED, H.A. Comparison between Direct and Coherent Optical Communication System. Baghdad Science Journal, Vol.8(2)2011,479-483
rate research
Read More
The aim of this research is to study of detection sensitivity in optical preamplifier, which is used
as a first stage in optical receivers. This subject is important because it is used in laser
rangefinders. The parameters that affect the distance
measurement using time of flight
technique are studied in details. Then, noise analysis and signal to noise ratio calculation are
performed in preamplifiers to detect a signal with pulse width of 30ns using Matlab. The study
results are applied to some preamplifiers to determine the minimum detectable power.
In this research, we studied the role of occupational health and
safety management system that is applied in the company that is
being studied for reducing the expenses to improve the performance
of the company totally. That we did a field study i
n the general
company for the manufacture of wool and carpets in Hama, through
questionnaire a random sample of workers and take into
consideration the characteristics of workers.
The quick consuming of products and the strong competition
between producers caused to increase the complexity of products, so
the digital factory became a need between design and producing
actually to achieve a production system with a shorter ti
me and
optimal design and parameters without engineering modifications.
This research offering a reference model basing on a complete
framework between the engineering applications to build a
computational model with a single core based on the integration
between three dimensions modeling and automation of application
for digital factory concept, to optimize the design of achieving the
ideal execution of actual production system. Where we achieved the
control of three-dimensional computer model according to process
automation exactly as in actual through integrating tools, where the
percentage of exact between the real factory and digital factory was
83% by using the time of process as the main factor for comparison
in this evaluation.
In this experimental work, the instruments used (detector, calibrating sources) has been calibrating, the calibration line of the detector deduced and it has been finding that the equation of calibration line takes the form:
The resolution power R
has been studying as function of the distance between the activity source and detector; the results obtained show that R decrease by increase the energy of the lines spectrum, this mean that the detector resolution power become bigger.
It has been measured the LC، LD and MDA using two different methods of background radiation value, trapezium method and classical method, for two different distances between radioactivity source and detector: (9,3cm) and (10cm). The results show:
1- There is similar comportment of the LC، LD and MDA in function energy and the distance between radioactivity source and detector.
2- The trapezium method gives better results from the classical method to the radiation background, and this leads to lesser MDA value, this means that the sensibility is bigger to measure this quantity.
3- The relative error using MDA is (5%) for large values, and (10%) for small values
Gamma rays
sodium iodide activated by Thallium
calibration line
resolution detector
source activity
detector efficiency
minimum detectable activity
background radiation level
أشعة غاما
كاشف يوديد الصوديوم المشوب بالتاليوم
مستقيم المعايرة
قدرة الفصل الطيفية
منبع مُشع
كفاءة كاشف
الحد الأدنى لمكشف
ضجيج خلفي
المزيد..
This paper is concerned with an original analysis of an multiple pulse
position modulation (MPPM) scheme using graded-index plastic optical
fiber.
Log in to be able to interact and post comments
comments
Fetching comments
Sign in to be able to follow your search criteria
