光纖通信實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、光纖通信實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)室名稱：實(shí)驗(yàn)日期：2015年10月27日學(xué) 院信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)、班級(jí)通信工程1303班姓 名陳甜實(shí)驗(yàn)名稱光源的P-I特性、光發(fā)射機(jī)消光比測(cè)試指 導(dǎo)教 師王瑋教師評(píng)語(yǔ)教師簽名： 年 月 日實(shí)驗(yàn)?zāi)康?： 1、了解半導(dǎo)體激光器LD的P-I特性、光發(fā)射機(jī)消光比。2、掌握光源P-I特性曲線、光發(fā)射機(jī)消光比的測(cè)試方法。 3、學(xué)習(xí)半導(dǎo)體激光器發(fā)光原理和光纖通信中激光光源工作原理。 4、增強(qiáng)動(dòng)手操作能力，增強(qiáng)對(duì)課本內(nèi)容的理解。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制光源P-I特性曲線；2、分析光源P-I特性及光發(fā)射機(jī)消光比。實(shí)驗(yàn)器材：1、主控&信號(hào)源模塊、2號(hào)、25號(hào)模塊 各一塊 2

2、、23號(hào)模塊（光功率計(jì)） 一塊3、FC/PC型光纖跳線、連接線 若干 4、干萬(wàn)用表 一個(gè)實(shí)驗(yàn)原理: 數(shù)字光發(fā)射機(jī)的指標(biāo)包括：半導(dǎo)體光源的P-I特性曲線測(cè)試、消光比（EXT）測(cè)試和平均光功率的測(cè)試。1、半導(dǎo)體光源的P-I特性LD半導(dǎo)體激光器P-I曲線示意圖半導(dǎo)體激光器具有高功率密度和極高量子效率的特點(diǎn)，微小的電流變化會(huì)導(dǎo)致光功率輸出變化，是光纖通信中最重要的一種光源，激光二極管可以看作為一種光學(xué)振蕩器，要形成光的振蕩，就必須要有光放大機(jī)制，也即啟動(dòng)介質(zhì)處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，而且產(chǎn)生的增益足以抵消所有的損耗。半導(dǎo)體激光器的輸出光功率與驅(qū)動(dòng)電流的關(guān)系如上圖所示，該特性有一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流稱為門

3、限電流（或稱閾值電流），用Ith表示。在門限電流以下，激光器工作于自發(fā)輻射，輸出（熒光）光功率很小，通常小于100pW；在門限電流以上，激光器工作于受激輻射，輸出激光功率隨電流迅速上升，基本上成直線關(guān)系。激光器的電流與電壓的關(guān)系類似于正向二極管的特性。該實(shí)驗(yàn)就是對(duì)該線性關(guān)系進(jìn)行測(cè)量，以驗(yàn)證P-I的線性關(guān)系。P-I特性是選擇半導(dǎo)體激光器的重要依據(jù)。在選擇時(shí)，應(yīng)選閾值電流Ith盡可能小，沒有扭折點(diǎn)， P-I曲線的斜率適當(dāng)?shù)陌雽?dǎo)體激光器：Ith小，對(duì)應(yīng)P值就小，這樣的激光器工作電流小，工作穩(wěn)定性高，消光比大；沒有扭折點(diǎn)，不易產(chǎn)生光信號(hào)失真；斜率太小，則要求驅(qū)動(dòng)信號(hào)太大，給驅(qū)動(dòng)電路帶來(lái)麻煩；斜率太大，

4、則會(huì)出現(xiàn)光反射噪聲及使自動(dòng)光功率控制環(huán)路調(diào)整困難。2、光發(fā)射機(jī)消光比消光比定義為：。式中P00是光發(fā)射機(jī)輸入全“0”時(shí)輸出的平均光功率即無(wú)輸入信號(hào)時(shí)的輸出光功率。P11是光發(fā)射機(jī)輸入全“1”時(shí)輸出的平均光功率。從激光器的注入電流（I）和輸出功率（P）的關(guān)系，即P-I特性可以清楚地看出消光比的物理概念，如下圖所示。PEXTADPPIN消光比對(duì)靈敏度的影響由圖可知，當(dāng)輸入信號(hào)為“0”時(shí)，光源的輸出光功率為P00，它將由直流偏置電流Ib來(lái)確定。無(wú)信號(hào)時(shí)光源輸出的光功率對(duì)接收機(jī)來(lái)說(shuō)是一種噪聲，將降低光接收機(jī)的靈敏度。所以從接收機(jī)角度考慮，希望消光比越小越好。但是，應(yīng)該指出，當(dāng)Ib減小時(shí)，光源的輸出功率

5、將降低，光源的譜線寬度增加，同時(shí)，還會(huì)對(duì)光源的其它特性產(chǎn)生不良影響，因此，必須全面考慮Ib的影響，一般取Ib = (0.70.9)Ith（Ith為激光器的閾值電流）。在此范圍內(nèi)，能比較好地處理消光比與其它指標(biāo)之間的矛盾。考慮各種因素的影響，一般要求發(fā)送機(jī)的消光比不超過-1dB。在光源為L(zhǎng)ED的條件下，一般不考慮消光比，因?yàn)樗患又绷髌秒娏鱅b ，電信號(hào)直接加到LED上，無(wú)輸入信號(hào)時(shí)的輸出功率為零。因此，只有以LD作光源的光發(fā)射機(jī)才要求測(cè)試消光比。實(shí)驗(yàn)步驟：1、關(guān)閉系統(tǒng)電源，按如下說(shuō)明進(jìn)行連線：（1）用連接線將2號(hào)模塊TH7（DoutD）連至25號(hào)光收發(fā)模塊的TH2（數(shù)字輸入），并把2號(hào)模塊的

6、撥碼開關(guān)S4設(shè)置為“ON”，使輸入信號(hào)為全1電平。（2）用光纖跳線連接25號(hào)光收發(fā)模塊的光發(fā)輸出端和光收接入端，并將光收發(fā)模塊的功能選擇開關(guān)S1打到“光功率計(jì)”。（3）用同軸電纜線將25號(hào)光收發(fā)模塊P4（光探測(cè)器輸出）連至23號(hào)模塊P1（光探測(cè)器輸入）。2、將25號(hào)光收發(fā)模塊開關(guān)J1撥為“10”，即無(wú)APC控制狀態(tài)。開關(guān)S3撥為“數(shù)字”，即數(shù)字光發(fā)送。3、將25號(hào)光收發(fā)模塊的電位器W4和W2順時(shí)針旋至底，即設(shè)置光發(fā)射機(jī)的輸出光功率為最大狀態(tài)； 4、開電，設(shè)置主控模塊菜單，選擇主菜單【光纖通信】【光源的P-I特性測(cè)試】功能。5、用萬(wàn)用表測(cè)量R7兩端的電壓（測(cè)量方法：先將萬(wàn)用表打到直流電壓檔，然后

7、將紅表筆接TP3，黑表筆接TP2）。讀出萬(wàn)用表讀數(shù)U，代入公式I=U/R7，其中R7=33, 讀出光功率計(jì)讀數(shù)P。調(diào)節(jié)功率輸出W4，將測(cè)得的參數(shù)填入下表：P(uW)312262145.3101.146.705.5911916u(V)0.620.550.400.360.280.220.15I(A)503.23476.36363.25280.8166.7925.47.9446、將25號(hào)光收發(fā)模塊的電位器W4順時(shí)針旋至底；設(shè)置主控模塊菜單，選擇【光功率計(jì)】功能。7、將2號(hào)模塊的撥碼開關(guān)S4設(shè)置為“ON”，使輸入信號(hào)為全1電平。測(cè)得此時(shí)光發(fā)端機(jī)輸出的光功率為P11。8、將2號(hào)模塊的撥碼開關(guān)S4設(shè)置為“

8、OFF”，使輸入信號(hào)為全0電平。測(cè)得此時(shí)光發(fā)端機(jī)輸出的光功率為P00。9、代入公式，即得光發(fā)射機(jī)消光比。10、調(diào)節(jié)W4，重復(fù)79步驟，并將所測(cè)數(shù)據(jù)填入下表。P00(uW)00.20080.45110.61131.1702.6013.058P11(uW)309102.676.7749.812.5502.0052.EXT實(shí)驗(yàn)過程原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、波形等）：1、半導(dǎo)體光源的P-I特性2、用萬(wàn)用表測(cè)量R7兩端的電壓 。讀出萬(wàn)用表讀數(shù)U，代入公式I=U/R7，其中R7=33, 讀出光功率計(jì)讀數(shù)P。調(diào)節(jié)功率輸出W4，將測(cè)得的參數(shù)填入下表：P(uW)312262145.3101.146.705.5911

9、916u(V)0.620.550.400.360.280.220.15I(A)503.23476.36363.25280.8166.7925.47.93、調(diào)節(jié)W4，并將所測(cè)數(shù)據(jù)填入下表。P00(uW)00.20080.45110.61131.1702.6013.058P11(uW)309102.676.7749.812.5502.0052.EXT0-27-23.3-20-3-31.76實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析： 有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，半導(dǎo)體的P-I特性曲線中有一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動(dòng)電流稱為門限電流，在門限電流之下，半導(dǎo)體激光器P-I特性曲線斜率很低，由此可知，此時(shí)激光器工作于自發(fā)輻射，發(fā)出的光是熒

10、光，光功率很小，P-I特性曲線的斜率很小，當(dāng)電流值超過閥值電流，P-I特性曲線的斜率突變成一個(gè)較大的值，半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光是激光，輸出激光功率隨電流迅速上升。有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以清楚地看到消光比對(duì)功率的影響。 當(dāng)輸入信號(hào)為“0”時(shí)，光源的輸出光功率為P00，它將由直流偏置電流Ib來(lái)確定。無(wú)信號(hào)時(shí)光源輸出的光功率對(duì)接收機(jī)來(lái)說(shuō)是一種噪聲，將降低光接收機(jī)的靈敏度。所以從接收機(jī)角度考慮，希望消光比越小越好。但是，應(yīng)該指出，當(dāng)Ib減小時(shí)，光源的輸出功率將降低，光源的譜線寬度增加，同時(shí)，還會(huì)對(duì)光源的其它特性產(chǎn)生不良影響，因此，必須全面考慮Ib的影響，一般取Ib = (0.70.9)Ith（Ith為激光器的閾值

11、電流）。在此范圍內(nèi)，能比較好地處理消光比與其它指標(biāo)之間的矛盾。 本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的很順利，因?yàn)槲覀兲崆邦A(yù)習(xí)了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的內(nèi)容，所以 實(shí)驗(yàn)有了一個(gè)大致的了解，加上實(shí)驗(yàn)的時(shí)候細(xì)心的操作，很快就完成了實(shí)驗(yàn)，通過這次實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)了自己的動(dòng)手操作能力，并對(duì)課本上的知識(shí)有了更深一步的了解。在做實(shí)驗(yàn)的過程中，也是因?yàn)槌醮谓佑|，還有些不習(xí)慣，從第一個(gè)實(shí)驗(yàn)開始對(duì)實(shí)驗(yàn)箱的各個(gè)模塊進(jìn)行熟悉，中間在讀數(shù)的時(shí)候，我們測(cè)的的數(shù)據(jù)波動(dòng)很厲害，不能穩(wěn)定的讀數(shù)，所以只能取中間值進(jìn)行采集。光纖通信實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)室名稱：實(shí)驗(yàn)日期：2015年 10月27日學(xué) 院信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)、班級(jí)通信1303班姓 名陳甜實(shí)驗(yàn)名稱模擬信號(hào)光纖傳輸系統(tǒng)

12、指 導(dǎo)教 師王瑋教師評(píng)語(yǔ)教師簽名： 年 月 日實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、了解模擬信號(hào)（正弦波、三角波、方波等）光纖傳輸系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)器材：1、主控&信號(hào)源模塊、25號(hào)模塊 各一塊2、雙蹤示波器 一臺(tái)3、FC型光纖跳線、連接線 若干實(shí)驗(yàn)原理：1、實(shí)驗(yàn)原理框圖模擬信號(hào)光纖傳輸系統(tǒng)2、實(shí)驗(yàn)框圖說(shuō)明主控信號(hào)源模塊可輸出正弦波、三角波、方波等模擬信號(hào)，信號(hào)送入光發(fā)射機(jī)的模擬輸入端，經(jīng)過光調(diào)制電路轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，完成電光轉(zhuǎn)換；光信號(hào)經(jīng)光纖跳線傳輸后，由接收機(jī)接收，并完成光電轉(zhuǎn)換，輸出原始信號(hào)。注：由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備配置模塊情況不同，光收發(fā)模塊的波長(zhǎng)類型有所不同，比如1310nm、1550nm等，需根據(jù)實(shí)際情況確

13、定。實(shí)驗(yàn)步驟：1、關(guān)閉系統(tǒng)電源，用光纖跳線連接25號(hào)光收發(fā)模塊的光發(fā)輸出端和光收接入端，并將光收發(fā)模塊的功能選擇開關(guān)S1打到“光接收機(jī)”。2、將信號(hào)源&主控模塊的模擬輸出A-out連接到25號(hào)光收發(fā)模塊的模擬信號(hào)輸入端TH1。3、把25號(hào)光收發(fā)模塊的S3設(shè)置為“模擬”。4、將25號(hào)光收發(fā)模塊的W5（接收靈敏度的調(diào)節(jié)旋鈕，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)輸出信號(hào)減小）逆時(shí)針旋到最大，適當(dāng)調(diào)節(jié)W6（調(diào)節(jié)電平判決電路的門限電壓）。5、打開系統(tǒng)電源開關(guān)及各模塊電源開關(guān)。在主控模塊中設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)主菜單【光纖通信】【模擬信號(hào)光纖傳輸系統(tǒng)】6、用示波器觀測(cè)模擬信號(hào)源模塊的A-out，調(diào)節(jié)信號(hào)源模塊的“輸出幅度”旋鈕，使

14、信號(hào)為適當(dāng)大?。ūＷC輸出信號(hào)最大且不失真）。7、用示波器觀測(cè)模擬信號(hào)源的A-out和25號(hào)光收發(fā)模塊的TH4，適當(dāng)調(diào)節(jié)W5，使得觀測(cè)到的兩處波形相同。此時(shí)，25號(hào)光收發(fā)模塊無(wú)失真的傳輸模擬信號(hào)（可以通過“主控”模塊中“信號(hào)源”進(jìn)入“模擬信號(hào)源”菜單選擇所需波型）。實(shí)驗(yàn)過程原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、波形等）：（1） 當(dāng)主信號(hào)源提供模塊輸出為模擬方波時(shí)，輸入和輸出的波形如下：（2） 當(dāng)主信號(hào)源模塊輸出模擬信號(hào)為三角波時(shí)，輸入和輸出波形如下：（3） 當(dāng)主信號(hào)源模塊輸出為正弦波時(shí)，輸入忽然輸出的關(guān)系如下；（4） 當(dāng)輸出正弦波發(fā)生失真時(shí)： 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析：在本次實(shí)驗(yàn)中，遇到了幾個(gè)問題，首先是調(diào)節(jié)使信號(hào)介于失

15、真和不失真中間的過程中，由于信號(hào)的峰峰值為2V，所以在實(shí)際操作中我們是使輸入信號(hào)盡可能的大，但是要保證信號(hào)不失真，故實(shí)驗(yàn)中，我們采用微調(diào)信號(hào)源幅度，其次，剛開始在實(shí)驗(yàn)過程中，為了便捷我們沒有吧上次實(shí)驗(yàn)的過程中的連線完全拆除，只是關(guān)掉了相應(yīng)模塊的電源，后來(lái)才發(fā)現(xiàn)這樣的做法對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果影響是很大的，之后我們?cè)僖矝]有為了省一點(diǎn)時(shí)間而不完全拆除上次實(shí)驗(yàn)的線路了。 光纖通信系統(tǒng)可以傳輸數(shù)字信號(hào)，也可以傳輸模擬信號(hào)，信息源把用戶信息轉(zhuǎn)換為原始電信號(hào)，電發(fā)射機(jī)把基帶電信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合信道傳輸?shù)男盘?hào)，不管是模擬系統(tǒng)還是數(shù)字系統(tǒng)，輸入到發(fā)射機(jī)帶有信號(hào)的電信號(hào)，都通過調(diào)制轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。光發(fā)射機(jī)把輸入的電信號(hào)專函為光

16、信號(hào)，并用耦合把光信號(hào)最大化的諸如光纖線路。而光纖線路，則把來(lái)自光發(fā)射機(jī)的光信號(hào)，以盡可能小的失真和衰減傳輸?shù)絼偨邮諜C(jī)。光接收機(jī)把從線路輸出，產(chǎn)生畸變和衰減的微弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并經(jīng)過其后的電接收機(jī)放大和處理后恢復(fù)成基帶信號(hào)。 從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以看出，當(dāng)調(diào)節(jié)信號(hào)源模塊的輸出幅度時(shí)，超過一定的程度，輸出的波形和輸入的波形進(jìn)行比對(duì)就會(huì)發(fā)現(xiàn)頂部或者底部會(huì)產(chǎn)生失真現(xiàn)象，而當(dāng)幅度適當(dāng)時(shí)，輸出的波形與輸入的波形就會(huì)吻合。光纖通信實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)室名稱：實(shí)驗(yàn)日期：2015年 10 月27日學(xué) 院信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)、班級(jí)通信1303班姓 名陳甜實(shí)驗(yàn)名稱PN序列光纖傳輸系統(tǒng)指 導(dǎo)教 師王瑋教師評(píng)語(yǔ)教師簽名：

17、年 月 日實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、了解PN序列光纖傳輸系統(tǒng)的原理。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、分析實(shí)驗(yàn)電路的工作原理，簡(jiǎn)述其工作過程。 2、觀測(cè)并分析實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)器材：1、主控&信號(hào)源模塊、25號(hào)模塊 各一塊2、雙蹤示波器 一臺(tái)3、FC型光纖跳線、連接線 若干實(shí)驗(yàn)原理：2、實(shí)驗(yàn)框圖說(shuō)明1、實(shí)驗(yàn)原理框圖PN序列光纖傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)框圖本實(shí)驗(yàn)是了解和驗(yàn)證數(shù)字序列光纖傳輸系統(tǒng)的原理。由主控信號(hào)源模塊提供輸入信號(hào)PN序列，PN序列經(jīng)過光發(fā)射機(jī)完成電光轉(zhuǎn)換，送入到光纖媒介中傳輸，最后通過光接收機(jī)完成光電轉(zhuǎn)換以及門限判決，恢復(fù)出原始碼元信號(hào)。注：由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備配置模塊情況不同，光收發(fā)模塊的波長(zhǎng)類型有所不同，比如1

18、310nm、1550nm等，需根據(jù)實(shí)際情況確定。實(shí)驗(yàn)步驟：1、關(guān)閉系統(tǒng)電源，用光纖跳線連接25號(hào)光收發(fā)模塊的光發(fā)和光收，并將25號(hào)光收發(fā)模塊的功能選擇開關(guān)S1打到“光接收機(jī)”。2、將信號(hào)源&主控模塊的數(shù)字信號(hào)PN15連接到25號(hào)光收發(fā)模塊的數(shù)字信號(hào)輸入端TH2。3、把25號(hào)光收發(fā)模塊的光發(fā)模式選擇S3設(shè)置為“數(shù)字”。4、將25號(hào)光收發(fā)模塊中的光發(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”（自動(dòng)光功率控制補(bǔ)償電流的斷狀態(tài)），將W5（接收靈敏度的調(diào)節(jié)旋鈕，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)輸出信號(hào)減?。╉槙r(shí)針旋到最大。5、將輸出光功率旋鈕W4順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到最大。6、打開系統(tǒng)電源開關(guān)及各模

19、塊電源開關(guān)。在主控模塊中設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)主菜單【光纖通信】【PN序列光纖傳輸系統(tǒng)】。用示波器觀測(cè)25號(hào)光收發(fā)模塊的數(shù)字輸入TH2和數(shù)字輸出端TH3，比較二者碼元情況，適當(dāng)調(diào)節(jié)25號(hào)光收發(fā)模塊W6（調(diào)節(jié)電平判決電路的門限電壓）及W5，使兩路波形相同。實(shí)驗(yàn)過程原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、波形等）：實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析： 通過本次實(shí)驗(yàn)，讓我對(duì)PN序列的產(chǎn)生方法有了一定的了解，PN是一種偽隨機(jī)碼，同時(shí)本次實(shí)驗(yàn)采用的是長(zhǎng)線性反饋移位寄存器序列作為偽隨機(jī)序列。 分析實(shí)驗(yàn)電路的工作原理，簡(jiǎn)述其工作過程：PN序列碼是一種偽隨機(jī)序列碼，是一種數(shù)字信號(hào)，即構(gòu)成數(shù)字通信系統(tǒng)。本實(shí)驗(yàn)是了解和驗(yàn)證數(shù)字序列光纖傳輸系統(tǒng)的原理。由主控信號(hào)

20、源模塊提供輸入信號(hào)PN序列，PN序列經(jīng)過光發(fā)射機(jī)完成電光轉(zhuǎn)換，送入到光纖媒介中傳輸，最后通過光接收機(jī)完成光電轉(zhuǎn)換以及門限判決，恢復(fù)出原始碼元信號(hào)。它是通過識(shí)別高低電平來(lái)接受信號(hào)，同時(shí)噪聲不累積。數(shù)字光纖通信系統(tǒng)比模擬光纖通信系統(tǒng)具有更多的優(yōu)點(diǎn)，也更適應(yīng)社會(huì)對(duì)通信能力和通信質(zhì)量越來(lái)越高的要求。它的抗干擾能力強(qiáng)，傳輸質(zhì)量好；可以用再生中繼，延長(zhǎng)傳輸距離； 觀測(cè)并分析實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)過程中，全部設(shè)置好參數(shù)和接線后，可以用示波器觀測(cè)模擬信號(hào)源的A-out和25號(hào)光收發(fā)模塊的TH4，適當(dāng)調(diào)節(jié)W6以及W5，使得觀測(cè)到的兩處波形相同。此時(shí)，25號(hào)光收發(fā)模塊無(wú)失真地傳輸模擬信號(hào)。 同時(shí)在示

21、波器上得到的波形，可以觀察到，輸入波形（上）的波形當(dāng)0,1信號(hào)出現(xiàn)1時(shí)，輸入波形有些許的延遲，而輸出的波形由于是判斷高低電平，波形無(wú)延遲上的失真，觀測(cè)到的兩處波形基本吻合光纖通信實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)室名稱：實(shí)驗(yàn)日期：2015年 10 月27日學(xué) 院信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)、班級(jí)通信1303班姓 名陳甜實(shí)驗(yàn)名稱CMI碼編譯碼及其光纖傳輸系統(tǒng)指 導(dǎo)教 師王瑋教師評(píng)語(yǔ)教師簽名： 年 月 日實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、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(guān)原理。實(shí)驗(yàn)器材：1、主控&信號(hào)源模塊、2、8、25號(hào)模塊 各一塊2、雙蹤示波器 一臺(tái)3、FC型光纖跳線、連接線 若干實(shí)驗(yàn)原理：1

22、、實(shí)驗(yàn)原理框圖實(shí)驗(yàn)原理框圖2、實(shí)驗(yàn)原理說(shuō)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(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)，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(hào)以正負(fù)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(fù)的光脈沖，因而不能采用HDB3碼，只能采用“0”“1”二電平碼。但簡(jiǎn)單的二電平碼的直流基線會(huì)隨著信息流中“0”“1”的不同的組合情況而隨機(jī)起伏，而直流基線的起伏對(duì)接收端判決不利，因此需要進(jìn)行線路編碼以適應(yīng)光纖線路傳輸?shù)囊?。線路編碼還有另外兩個(gè)

23、作用：一是消除隨機(jī)數(shù)字碼流中的長(zhǎng)連“0”和長(zhǎng)連“1”碼，以便于接收端時(shí)鐘的提取。二是按一定規(guī)則進(jìn)行編碼后，也便于在運(yùn)行中進(jìn)行誤碼監(jiān)測(cè)，以及在中繼器上進(jìn)行誤碼遙測(cè)。本實(shí)驗(yàn)CMI編碼中，碼字“0”由“01”表示，碼字“1”由“00”、“11”交替表示。其變換規(guī)則如表所示：輸入碼字CMI碼模式1模式20010110011CMI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139.264Mb/s（PDH的四次群）和155.520Mb/s（SDH的STM-1）的物理/電氣界面的碼型。CMI由于結(jié)構(gòu)均勻，傳輸性能好，可

24、以用游動(dòng)數(shù)字和的方法監(jiān)測(cè)誤碼，因此誤碼監(jiān)測(cè)性能好。由于它是一種電接口碼型，因此有不少139.264Mb/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(diǎn)外，它不需要重新變換，就可以直接用四次群復(fù)接設(shè)備送來(lái)的CMI碼的電信號(hào)去調(diào)制光源器件，在接收端把再生還原的CMI碼的電信號(hào)直接送給四次群復(fù)用設(shè)備，而無(wú)須電接口和線路碼型變換/反變換電路。其缺點(diǎn)是碼速提高太大，并且傳送輔助信息的性能較差。實(shí)驗(yàn)步驟：1、關(guān)電，按表格所示進(jìn)行連線。源端口目的端口連線說(shuō)明信號(hào)源：PN15模塊8：TH3(編碼輸入-數(shù)據(jù))基帶信號(hào)輸入信號(hào)源：CLK模塊8：TH4(編碼輸入-時(shí)鐘)提供編碼位時(shí)鐘模塊8：TH6(編

25、碼輸出)模塊25：TH2(數(shù)字輸入)信號(hào)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(hào)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(guān)S1打到“光接收機(jī)”。3、把光收發(fā)模塊的S3設(shè)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(dòng)光功率控制補(bǔ)償電流的斷狀態(tài)），將25號(hào)光收發(fā)模塊的W5（接收靈敏度的調(diào)節(jié)旋鈕，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)輸出信號(hào)減小）順時(shí)針旋到最大。 5、將輸出光功率旋鈕W4順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到最大。 6、開電（打開主控&信號(hào)源模塊、2、8、25號(hào)各模塊電源），設(shè)置主菜單【光纖通信】【CMI編譯碼及光纖通信系統(tǒng)】。用示波器觀測(cè)信號(hào)源模塊的PN15與8號(hào)模塊的TH13波形，觀測(cè)8號(hào)模塊的TH3與8號(hào)模塊的TH6波形，觀測(cè)25號(hào)模塊的TH2與25號(hào)模塊的TH3波形，觀測(cè)8號(hào)模塊的TH10與8號(hào)模塊的TH13波形，比較PN序列編解碼過程各段前后的