Провесті згортку попередніх відліків сигналу з імпульсним відгуком фільтра за формулою (3.37) і після додати тепловий шум, який визначається (3.32)
Додамо до звіту комплексної амплітуди відлік шумовий реалізації (3.34), відповідний шуму після СВЧ фільтра (тепловому) зі спектральною щільністю, яка визначається (3.32)
.Поки флуктуації сигналу не стануть менше деякого порога, приблизно рівного добутку амплітуди еквівалентного шумового напруги в системі на коефіцієнт посилення підсилювача, переходити до пункту 2.
Після для отримання оцінки фазового шуму необхідно зберігати певну кількість відліків амплітуди. Таким чином, необхідно, не змінюючи стану моделі, повторювати пункти 2 - 7 - 2 - 7 - ..., при цьому потрібно зберігати відліки комплексної амплітуди після кожного 6-го пункту. Далі до накопичених отсчетам застосовують перетворення періодограмний метод для отримання фазового шуму або СВЧ спектра.
На основі наведеного алгоритму будується дискретна итерационная модель роботи оптоелектронного генератора. На відміну від роботи [28] або [29], де ітераційний процес будувався на основі розгляду впливів на вектор з відліків комплексних амплітуд, в розробленій моделі розглядається одне відлік, віддалений від сусідніх відліків в часі на, впливу відбуваються на кожен відлік незалежно. Під словом ітерація тут і далі слід розуміти прохід одним відліком комплексної амплітуди напруги оптоелектронного генератора. При цьому один відлік комплексної амплітуди на l -м проході ( l -й ітерації, нумерація починається з одиниці) основний петлі (основний у разі використання незвичайних оптоволоконних резонаторів.
Тимчасової підхід до опису оптоелектронного генератора був реалізований у вигляді комп'ютерної ітераційної моделі. За допомогою тимчасового підходу можливе також і динамічний опис роботи оптоелектронного генератора.
1.4 Результати моделювання оптоелектронних генераторів
У оптоелектронному генераторі з одного петлею зворотного зв'язку для спектра характерна гранично вузька лінія осциллирующей моди (зі спектральною шириною від одиниць герц до ~ 10 - 4 Гц) і присутність набору побічних мод поблизу центральної осциллирующей моди, які з-за плавного спаду частотної характеристики смугового СВЧ фільтра виявляються не до кінця пригніченими (малюнок 3.5).
Малюнок 1.20 - Спектр оптоелектронного генератора з базовою конструкцією
Фазовий шум оптоелектронного генератора спадає квадратично (малюнок 3.6) при збільшенні тривалості затримки в волоконно-оптичної петлі зворотного зв'язку. І у випадку, коли тривалість затримки в петлі зворотного зв'язку більше величини, зворотної смузі пропускання НВЧ-фільтра, слабо залежить від ширини даної смуги.
Також слід зазначити, що відстань між власними модами оптоелектронного генератора зменшується обернено пропорційно збільшенню тривалості затримки в петлі зворотного зв'язку, і, відповідно, рівень побічних мод сильно залежить від ширини смуги пропускання смугового СВЧ-фільтра (малюнок 3.7 ). Також спостерігається зростаюча зі зростанням тривалості затримки в петлі зворотного зв'язку залежність рівня побічних мод.
Малюнок 1.21 - Залежність фазового шуму оптоелектронного генератора від тривалості затримки в петлі зворотного зв'язку і ширини смуги пропускання НВЧ-фільтра
Шляхом моделювання роботи базової схеми оптоелектронного генератора встановлено, що фазовий шум від частоти генерації незалежний при використанні оптоелектронних компонентів з відповідним робочим частотним діапазоном, квадратичне зниження фазового шуму зі збільшенням довжини волоконно-оптичної лінії зворотного зв'язку, показана можливість використання стандартної елементної бази волоконно-оптичних систем зв'язку.
В якості найбільш простого варіанту вирішення проблеми селекції мод при генерації в міліметровому діапазоні розглянемо оптоелектронний генератор з НВЧ-оптоелектронним сигнальним процесором з двома волоконно-оптичними плечима зворотного зв'язку (малюнок 3.8).
У даному оптоелектронному генераторі є два частотно-виборчих елемента - СВЧ-смуговий фільтр і СВЧ-оптоелектронний сигнальний процесор з двома волоконно-оптичними плечима. Спектральна щільність потужності даного оптоелектронного генератора нелінійно залежить від твору амплітудно-частотної характеристики розімкнутої петлі оптоелектронного генератора і спектра аналогічного генератора, але без усіх частотно-селективних елементів. Амплітудно-частотна характеристика розімкнутої петлі оптоелектронного генератора пропорційна добутку амплітудно-частотних характеристик НВЧ-фільтра і СВЧ-оптоелектронного сигнального процесора з двома волоконно-оптичними плечима. Амплітудно-частотна характеристика СВЧ-фільтра я...
