實(shí)驗(yàn)三 光纖通信信號傳輸系統(tǒng)

1、實(shí)驗(yàn)三 光纖通信信號傳輸系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解數(shù)字信號的光纖通信原理。2、掌握各種數(shù)字信號的傳輸機(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)字信號的波形。2、使用實(shí)驗(yàn)儀中提供的各種數(shù)字信號進(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，沒有脈沖代表0，在實(shí)驗(yàn)儀的“固定速率數(shù)字信號源模塊”中產(chǎn)生三路碼速率為64K的單極性不歸零碼（NRZ），通過撥碼開關(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。2、CMI碼CMl碼是一種傳號交替反轉(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。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明：l DIN1：第一路需進(jìn)行編碼的信號輸入口l DIN 2：第二路需進(jìn)行編碼的信號輸入口l CMI_OUT1：第一路編碼后的信號輸出口l CMI_OUT2：第二路編碼后的信號輸出口l CMI_IN1：第一路需進(jìn)行譯碼的信號輸入口l CMI_IN2：第二路需進(jìn)行譯碼的信號輸入口l D_OUT1：第一路譯碼后的信號輸出口l D_

3、OUT2：第二路譯碼后的信號輸出口本實(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)字信號源模塊光接收模塊光發(fā)送模塊測試端口光纖圖3-2 NRZ碼光纖傳輸框圖信號源（BS）或（FS）測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。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)字信號源模塊的D1或D2、D3端口，用導(dǎo)線連接到光發(fā)送模塊的數(shù)字信號輸入端口P202。3. 把開關(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)字信號輸入端口P202和光接收模塊的數(shù)字信號輸出端口IC202的波形，并記錄下來進(jìn)行比較。5. 通過調(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。（二）光纖傳輸CMI碼1. 關(guān)閉實(shí)驗(yàn)儀電源，用光跳線接通1310nm發(fā)送端TX和接收端RX。2. 選用位同步信號BS或幀同步信號FS或固定速率數(shù)字信號源模塊的D1

5、、D2、D3中任意一個(gè)信號作為原始輸入信號，用導(dǎo)線連接到CPLD模塊的編碼輸入端口DIN1或DIN2。3. 用導(dǎo)線將編碼輸出端口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。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，并記錄下來進(jìn)行比較。6. 通過調(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。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，說明傳輸效果。2. 觀察數(shù)字信號被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DIN1