光纖通信實驗報告5-CMI碼編譯碼及其光纖傳輸系統(tǒng)

1、.光纖通信實驗報告5實驗室名稱：光纖通信實驗室實驗日期：2014年12月11日學 院信息科學與工程學院專業(yè)、班級姓 名實驗名稱CMI碼編譯碼及其光纖傳輸系統(tǒng)指 導教 師教師評語教師簽名： 年 月 日實驗目的：1、了解和掌握CMI編譯碼原理和用途。2、了解CMI編譯碼光纖傳輸系統(tǒng)的相關原理。實驗內(nèi)容：1、用示波器觀測信號源模塊的PN15和模塊8的TH13數(shù)據(jù)，比較PN序列編碼前后的波形有何變化。2、分析實驗電路的工作原理，簡述其工作過程3、觀測并分析實驗過程中的實驗現(xiàn)象實驗器材：1、 主控&信號源模塊、8、25號模塊 各一塊2、雙蹤示波器 一臺3、FC型光纖跳線、連接線 若干實驗原理：1、 實驗

2、原理框圖實驗原理框圖2、實驗原理說明和數(shù)字電纜通信一樣，通常在數(shù)字光纖通信的傳輸通道中，一般不直接傳輸終端機輸出的數(shù)字信號，而是經(jīng)過碼型變換電路，使之變換成為更適合傳輸通道的線路碼型。在數(shù)字電纜通信中, 電纜中傳輸?shù)木€路碼型通常為三電平的“三階高密度雙極性碼”，即HDB3碼，它是一種傳號以正負極性交替發(fā)送的碼型。在數(shù)字光纖通信中由于光源不可能發(fā)射負的光脈沖，因而不能采用HDB3碼，只能采用“0”“1”二電平碼。但簡單的二電平碼的直流基線會隨著信息流中“0”“1”的不同的組合情況而隨機起伏，而直流基線的起伏對接收端判決不利，因此需要進行線路編碼以適應光纖線路傳輸?shù)囊?。線路編碼還有另外兩個作用：

3、一是消除隨機數(shù)字碼流中的長連“0”和長連“1”碼，以便于接收端時鐘的提取。二是按一定規(guī)則進行編碼后，也便于在運行中進行誤碼監(jiān)測，以及在中繼器上進行誤碼遙測。本實驗CMI編碼中，碼字“0”由“01”表示，碼字“1”由“00”、“11”交替表示。輸入碼字CMI碼模式1模式20010110011其變換規(guī)則如表所示CMI碼型變換規(guī)則CMI（Coded Mark Inversion）碼是典型的字母型平衡碼之一。CMI在ITU-T G.703建議中被規(guī)定為139 264 kbit/s（PDH的四次群）和155 520 kbit/s（SDH的STM-1）的物理/電氣界面的碼型。CMI由于結構均勻，傳輸性能好

4、，可以用游動數(shù)字和的方法監(jiān)測誤碼，因此誤碼監(jiān)測性能好。由于它是一種電接口碼型，因此有不少139 264 kbit/s的光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)采用CMI碼作為光線路碼型。除了上述優(yōu)點外，它不需要重新變換，就可以直接用四次群復接設備送來的CMI碼的電信號去調(diào)制光源器件，在接收端把再生還原的CMI碼的電信號直接送給四次群復用設備，而無須電接口和線路碼型變換/反變換電路。其缺點是碼速提高太大，并且傳送輔助信息的性能較差。實驗步驟：1、關電，按表格所示進行連線。源端口目的端口連線說明信號源：PN15模塊8：TH3(編碼輸入-數(shù)據(jù))基帶信號輸入信號源：CLK模塊8：TH4(編碼輸入-時鐘)提供編碼位時鐘模塊8：

5、TH6(編碼輸出)模塊25：TH2(數(shù)字輸入)信號光纖傳輸輸入模塊25：TH3(數(shù)字輸出)模塊8：TH10(譯碼輸入)信號送入譯碼單元2、用光纖跳線連接光收發(fā)模塊的光發(fā)和光收，并將光收發(fā)模塊的功能選擇開關S1打到“光接收機”。3、把光收發(fā)模塊的S3設置為“數(shù)字”。4、將1310nm光發(fā)模塊的J1第一位撥“ON”（數(shù)字光調(diào)制的通狀態(tài)），第二位撥“OFF”（APC自動光功率控制補償電流的斷狀態(tài)），將25號光收發(fā)模塊的W5（接收靈敏度的調(diào)節(jié)旋鈕，逆時針旋轉(zhuǎn)時輸出信號減?。╉槙r針旋到最大。 5、將輸出光功率旋鈕W4順時針旋轉(zhuǎn)到最大。 6、開電，設置主菜單【光纖通信】【CMI編譯碼及光纖通信系統(tǒng)】。用示

6、波器觀測信號源模塊的PN15和模塊8的TH13數(shù)據(jù)，比較PN序列編碼前后的波形有何變化。實驗過程原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、波形等）：（1）、TH6（編碼輸出）與TH10（譯碼輸入）的波形：（2）、TH3（編碼輸入數(shù)據(jù)）與TH6（編碼輸出）的波形： （3）、TH10（譯碼輸入）與TH13（譯碼輸出數(shù)據(jù)）波形： （4）、TH3（編碼輸入數(shù)據(jù)）與TH13（譯碼輸出數(shù)據(jù)）波形： 實驗結果及分析： 在實驗過程中，由于沒有對模塊二進行連線接入，故一開始沒有開模塊二的電源。因此，我們的實驗總是出現(xiàn)問題，在老師的指導下，打開模塊二的電源后即可以正常開始實驗。 分析實驗電力的工作原理，簡述其工作過程。和數(shù)字電纜通信

7、一樣，通常在數(shù)字光纖通信的傳輸通道中，一般不直接傳輸終端機輸出的數(shù)字信號，而是經(jīng)過碼型變換電路，使之變換成為更適合傳輸通道的線路碼型。故與之前的實驗3和實驗4相比，該實驗電路增加了8號模塊的CMI編碼和CMI譯碼電路的部分。即在原先實驗電路的基礎上，通過對輸入的電信號進行編碼，再傳向光發(fā)射機，然后再把光接收機輸出的電信號通過CMI譯碼，得到原始傳輸數(shù)據(jù)。觀測并分析實驗過程中的實驗現(xiàn)象。通過線路編碼，隨機數(shù)字碼流中的長連0和長連1碼被消除，便于接收端時鐘的提取，也便于誤碼的檢測。實驗首先先得到TH6（編碼輸出）與TH10（譯碼輸入）的波形，通過光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸，兩波形基本吻合一致，無失真。第二步測得了TH3（編碼輸入數(shù)據(jù)）與TH6（編碼輸出）的波形，即將輸入的數(shù)字信號根據(jù)上述CMI碼型變換規(guī)則進行變換后得到的結果。第三