實(shí)驗(yàn)三 光纖通信信號(hào)傳輸系統(tǒng)

1、實(shí)驗(yàn)三 光纖通信信號(hào)傳輸系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解數(shù)字信號(hào)的光纖通信原理。2、掌握各種數(shù)字信號(hào)的傳輸機(jī)理。3、初步了解完整光纖通信系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、用示波器觀察傳輸各種數(shù)字信號(hào)的波形。2、使用實(shí)驗(yàn)儀中提供的各種數(shù)字信號(hào)進(jìn)行光纖傳輸實(shí)驗(yàn)，如：NRZ碼、CMI編碼。三、實(shí)驗(yàn)原理 1、NRZ碼NRZ碼是一種單極性不歸零碼，用一個(gè)光（電）脈沖占據(jù)一個(gè)整比特周期代表1，沒(méi)有脈沖代表0，在實(shí)驗(yàn)儀的“固定速率數(shù)字信號(hào)源模塊”中產(chǎn)生三路碼速率為64K的單極性不歸零碼（NRZ），通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)，可以很方便地改變要傳送的碼信息并由發(fā)光二極管顯示出來(lái)。2、CMI碼CMl碼是一種傳號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼，這種碼型

2、要求的帶寬為NRZ碼傳輸帶寬的兩倍，CMI碼含有豐富的定時(shí)信息，便于定時(shí)提取，容許進(jìn)行不中斷業(yè)務(wù)的誤碼監(jiān)測(cè)。它們的變換規(guī)則如表3-1所示。圖3-1是CMl碼變換的實(shí)例。表3-1 普通二進(jìn)制數(shù)CMI模式1模式20101000111 圖3-1 CMI碼變換實(shí)例所用模塊的端口說(shuō)明：l DIN1：第一路需進(jìn)行編碼的信號(hào)輸入口l DIN 2：第二路需進(jìn)行編碼的信號(hào)輸入口l CMI_OUT1：第一路編碼后的信號(hào)輸出口l CMI_OUT2：第二路編碼后的信號(hào)輸出口l CMI_IN1：第一路需進(jìn)行譯碼的信號(hào)輸入口l CMI_IN2：第二路需進(jìn)行譯碼的信號(hào)輸入口l D_OUT1：第一路譯碼后的信號(hào)輸出口l D_

3、OUT2：第二路譯碼后的信號(hào)輸出口本實(shí)驗(yàn)主要完成各種數(shù)據(jù)速率的光纖傳輸，所用到的數(shù)字信號(hào)主要有：NRZ碼（D1或D2、D3）和CMI碼，光纖傳輸框圖分別如圖3-2及圖3-3所示。固定速率數(shù)字信號(hào)源模塊光接收模塊光發(fā)送模塊測(cè)試端口光纖圖3-2 NRZ碼光纖傳輸框圖信號(hào)源（BS）或（FS）測(cè)試端口光接收模塊光發(fā) 送模塊 CMI編碼CMI譯碼光纖 圖3-3 CMI碼光纖傳輸框圖四、實(shí)驗(yàn)儀器雙通道示波器，光纖通信實(shí)驗(yàn)儀，光跳線(xiàn)。五、實(shí)驗(yàn)步驟（以下實(shí)驗(yàn)步驟以1310nm光端機(jī)部分講解，即實(shí)驗(yàn)儀左邊的模塊；1550nm光端機(jī)部分與其相同。） （一）光纖傳輸NRZ碼1. 關(guān)閉實(shí)驗(yàn)儀電源，用光跳線(xiàn)接通1310

4、nm發(fā)送端TX和接收端RX。2. 將固定速率數(shù)字信號(hào)源模塊的D1或D2、D3端口，用導(dǎo)線(xiàn)連接到光發(fā)送模塊的數(shù)字信號(hào)輸入端口P202。3. 把開(kāi)關(guān)S200撥到數(shù)字傳輸端。4. 接通實(shí)驗(yàn)儀電源，用雙通道示波器的兩個(gè)通道輸入端，分別觀察光發(fā)送模塊的數(shù)字信號(hào)輸入端口P202和光接收模塊的數(shù)字信號(hào)輸出端口IC202的波形，并記錄下來(lái)進(jìn)行比較。5. 通過(guò)調(diào)節(jié)電位器R257（調(diào)節(jié)判決直流電平）及調(diào)節(jié)電位器R242（增益調(diào)節(jié)）得到最佳傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)。（二）光纖傳輸CMI碼1. 關(guān)閉實(shí)驗(yàn)儀電源，用光跳線(xiàn)接通1310nm發(fā)送端TX和接收端RX。2. 選用位同步信號(hào)BS或幀同步信號(hào)FS或固定速率數(shù)字信號(hào)源模塊的D1

5、、D2、D3中任意一個(gè)信號(hào)作為原始輸入信號(hào)，用導(dǎo)線(xiàn)連接到CPLD模塊的編碼輸入端口DIN1或DIN2。3. 用導(dǎo)線(xiàn)將編碼輸出端口CMIOUT1或CMIOUT2連接到光發(fā)送模塊的數(shù)字信號(hào)輸入端口P202。4. 將光接收模塊的數(shù)字輸出端口IC202用導(dǎo)線(xiàn)連接到CMI譯碼輸入端口CMIIN1或CMIIN2進(jìn)行譯碼，譯碼輸出端口DOUT1或DOUT2還原成原始信號(hào)。5. 接通實(shí)驗(yàn)儀電源，用雙通道示波器的兩個(gè)通道輸入端，分別觀察被傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)DIN1或DIN2端口波形和經(jīng)光纖系統(tǒng)傳輸后的譯碼輸出DOUT1或DOUT2端口波形，并記錄下來(lái)進(jìn)行比較。6. 通過(guò)調(diào)節(jié)電位器R257（調(diào)節(jié)判決直流電平）及調(diào)節(jié)電位器R242（增益調(diào)節(jié)）得到最佳傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)。7. 用雙通道示波器的兩個(gè)通道輸入端，分別觀察CMI碼編碼前、后的兩個(gè)波形,并記錄下來(lái)進(jìn)行比較。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 用示波器記錄并比較光纖直接傳輸NRZ碼的輸入、輸出波形，說(shuō)明傳輸效果。2. 觀察數(shù)字信號(hào)被CMI編碼后經(jīng)光纖系統(tǒng)傳輸?shù)那闆r，用示波器記錄并比較被傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)DIN1