1 Digitale Amplitudenmodulationen: AMI, DB, CSRZ
1.5 DB-Modulation

Modulationsprinzip

Die duobinäre Modulation (DB) hat drei logische Zustände.

Die logische Null stellt die Abwesenheit des Laserpulses und die logische Eins das Laserpuls mit einer alternierenden Phase dar, die aufgrund der vorigen Symbole wie folgt bestimmt wird.

Die Phase des binären Symbols wird um π verschoben, falls eine ungerade Anzahl von logischen Nullen zwischen zwei logischen Einsen auftritt.

Das Prinzip der DB-Modulation kann mit RZ oder NRZ kombiniert werden.

Die Verkürzung der Pulslänge gegenüber der Symbollänge (Rückkehr zur Null) ist insbesondere bei einer Folge von zwei oder mehr Einsen nacheinander vorteilhaft. Damit kann das Problem der Synchronisierung der logischen Einsen gelöst werden.

Vorteile

Vorteile der DB-Modulation:

  • Hohe Beständigkeit gegen chromatische Dispersion (engl. chromatic dispersion, CD).
  • Einfache Schmalbandfilterung (DB hat ein schmales Spektrum), die mit dem Spektrum der Modulation Differential Quadrature Phase Shift Keying - DQPSK verglichen werden kann. Dieses Format ist für DWDM-Netze mit einem engen Kanalabstand geeignet, z. B. 12,5 GHz.
  • Die DB-Modulation ist ein einziges Intensitätsmodulationsformat, das auch über große Entfernungen stabil ist, z. B. 130 km ohne Rückgewinnung. Die Leistungsfähigkeit der DB-Modulation kann mit der Leistungsfähigkeit der Phasenmodulationen verglichen werden, insbesondere DQPSK.
  • Die DB-Modulation ist effizienter als NRZ-DQPSK und CSRZ-DQPSK hinsichtlich Anforderungen an Finanzaufwendungen und Konstruktion des Senders.

Konstruktion des Sende-Empfangsgerätes:

Der DB-Sender besteht aus einem Amplituden-MZM mit zwei Armen, der zwei elektrische Eingänge verarbeitet:

  • Den ersten Eingang stellt ein übliches elektrisches Signal dar, das durch pseudozufällige binäre Sequenzsignale beim Durchgang durch einen NRZ-Codierer und einen Tiefpass erreicht wird.
  • Der zweite Eingang führt die logische Operation NOT auf dem logischen Eingang durch, durch den das Signal in die Richtung zum NRZ-Codierer und elektrischen Filter durchgeht.
  • Als Strahlungsquelle wird ähnlich wie bei NRZ ein Laser im kontinuierlichen Betrieb verwendet.

Auf dem folgenden Bild entspricht +1 der Phase 0 und -1 der Phase π und ihren ungeraden Vielfachen.

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Prinzip der DB-Modulation – die Phase des Symbols wird um π Radianten bei einer ungeraden Anzahl von logischen Nullen (1, 3, 5…) verschoben.