Desarrollo de modelos y simulación de sistemas de comunicaciones ópticas utilizando Matlab

Andrés Garrido, Rocío de (2017). Desarrollo de modelos y simulación de sistemas de comunicaciones ópticas utilizando Matlab. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Description

Title: Desarrollo de modelos y simulación de sistemas de comunicaciones ópticas utilizando Matlab
Author/s:
  • Andrés Garrido, Rocío de
Contributor/s:
  • González García, José Enrique
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería de Sistemas de Telecomunicación
Date: 4 October 2017
Subjects:
Freetext Keywords: Fibra óptica Redes de comunicaciones
Faculty: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Department: Teoría de la Señal y Comunicaciones
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

El uso de la fibra óptica en las comunicaciones se ha convertido en los últimosaños en un imprescindible, debido a la gran capacidad de ancho de banda que permite. Su uso se ha extendido tanto a pequeña escala, con la ya de sobra conocida FTTH como a gran escala, mediante enlaces transoceánicos que forman una red de conexión entre los diferentes continentes. Debido a la gran importancia de esta tecnología en la actualidad, este proyecto tiene como finalidad la de profundizar en el estudio de las comunicaciones ópticas, para lo que se procederá a realizar el diseño, implementación y validación de distintos enlaces. El primer paso es el de afianzar y profundizar en los conceptos teóricos, poniendo especial hincapié en los diferentes elementos que constituyen los modelos de transmisión por fibra óptica, así como las variables físicas que los constituyen. Y también, en los diferentes balances de enlace que proporcionan información sobre la calidad del enlace obtenido en función de diferentes parámetros. A continuación, se desarrolla el software con el que realizar las diferentes simulaciones, una plataforma con la que facilitar el diseño de enlaces de fibra óptica. Se implementan módulos para diferentes tipos de fibras ópticas (monomodo o multimodo), fuentes ópticas (LD o LED), fotodetectores (PIN o APD), compensadores de distorsión cromática, amplificadores de fibra dopada con erbio, etc. A la salida de la aplicación se obtiene información de la calidad del sistema dependiendo de los parámetros de la simulación, tales como, amplificación, distancia, dispersión, etc. Además, para obtener una simulación flexible, se crea una interfaz gráfica visual y accesible mediante GUIDE, con la que a través de la interacción con el usuario éste podrá introducir cambios en los valores, para comprobar así los efectos en su funcionamiento, principalmente los cambios en los balances de potencia, dispersión y atenuación. Una vez creado el programa, se procede a realizar la simulación de una serie de enlaces. Para reproducirlos con la mayor fidelidad posible respecto a los sistemas reales, se realiza una búsqueda de elementos reales, cuyos valores recomendados ofrecidos por el fabricante introduciremos a través de la interfaz. Finalmente, se sacan conclusiones comparando los resultados obtenidos en las simulaciones con los teóricos ya estudiados en la primera etapa, como la diferencia de usos entre LED y Laser, la implementación en segunda o tercera ventana, la implicación del número de secciones de regeneración en la calidad del sistema obtenido, así como con el uso de compensadores de dispersión y amplificadores óptico. Abstract: Nowadays, the use of optical fibre is essential, due to the high bandwidth this technology has to offer. Optical Communications are used in small scale and large scale, through the use of FTTH or transoceanic links. This submarine fibre cables provide a large network between continents. For this very reason, the dissertation goal is to study such technology more in detail, including design, implementation and validation of different links. First and foremost, first two chapters deeper explained theoretical and physical concepts, especially those which change the behaviour of the elements which form an optical network. Additionally, different link budgets, which provide information about the final quality obtained. Secondly, the software created for the purpose of simulate links is explained in detail. This software platform helps design optical links throughout the implementation of modules to support the different types of optical fibres (SM, MM), optical transmitters (LED, LASER), photodetectors (PIN, APD), compensating dispersion units and erbiumdoped amplifiers among others. In addition, the software includes a graphic interface based in GUIDE, which provides flexibility on the simulation outputs. Throughout the interaction with the interface, users could modify input values, which will allow them to fine-tune the effects on the simulation results, therefore being able to obtain the best scenario possible. Finally, the program provides data regarding the quality obtained with the values introduced of the link in terms of dispersion, length, attenuation or bit rate. Furthermore, using the software created, several links are simulated in Chapter 4. In order to mirror simulations with the best result possible, real elements are used in such a way that values recommended by the manufacturer shall be introduced in the graphic interface. Finally, findings are presented to offer comparison between results obtained in simulations and theoretical results. In example, the differences between LED and LASER, use of second or third window, change of quality which suppose different number of sections or use of compensation dispersion units or optical amplifiers among others.

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Item ID: 53006
DC Identifier: http://oa.upm.es/53006/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:53006
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 15 Nov 2018 07:48
Last Modified: 15 Nov 2018 07:48
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