光通信原理實驗指導(dǎo)書

可編輯可修改可編輯可修改精選模板精選模板實驗一模擬信號光調(diào)制實驗一、實驗?zāi)康?、了解模擬信號光纖通信原理。2、了解不同頻率不同幅度的正弦波、三角波、方波等模擬信號的系統(tǒng)光傳輸性能情況。二、實驗內(nèi)容1、測量不同的正弦波、三角波和方波的光調(diào)制系統(tǒng)性能。三、實驗器材1、主控&信號源25號模塊 各1塊2、雙蹤示波器 1臺3、連接線 若干4、光纖跳線 1根四、實驗原理1、實驗原理框圖光纖跳線信號源信號源光發(fā)射機(jī)光功率計A-OUT 模擬輸入TH125#模塊光調(diào)制功率檢測框圖光纖跳線信號源信號源光發(fā)射機(jī)光接收機(jī)A-OUT 模擬輸入 模擬輸出TH1 TH325#模塊 25#模塊2、實驗框圖說明

模擬信號光調(diào)制傳輸系統(tǒng)框圖25號模塊的光發(fā)射機(jī)單元，完成電光轉(zhuǎn)換，然后通過光纖跳線傳輸至25注：根據(jù)實際模塊配置情況不同，自行選擇不同波長（比如1310nm、1550nm）的25號光收發(fā)模塊進(jìn)行實驗。五、注意事項1、在實驗過程中切勿將光纖端面對著人，切勿帶電進(jìn)行光纖的連接。2、不要帶電插拔信號連接導(dǎo)線。六、實驗步驟1、系統(tǒng)關(guān)電，參考系統(tǒng)框圖，依次按下面說明進(jìn)行連線。用連接線將信號源A-OUT25號模塊的TH1模擬輸入端。用光纖跳線連接25操作小心仔細(xì)，切勿損傷光纖跳線或光收發(fā)端口。25P423P1器輸入端。2、設(shè)置25號模塊的功能初狀態(tài)。將收發(fā)模式選擇開關(guān)S3將撥碼開關(guān)J1OAPCO”都可，即APC功能可根據(jù)需要隨意選擇。將功能選擇開關(guān)S13、進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和觀測。纖通信】→【模擬信號光調(diào)制A-OUT輸出為1KHz號源模塊的旋鈕W1，使A-OUT1V。選擇進(jìn)入主控&1310nm1550nm信號幅度0.5Vp-p1Vp-p1.5Vp-p2Vp-p信號幅度0.5Vp-p1Vp-p1.5Vp-p2Vp-p2.5Vp-p3Vp-p光調(diào)制輸出功率光調(diào)制輸出功率自行設(shè)計表格記錄不同頻率時的光調(diào)制功率變化情況。拆除2325號模塊之間的同軸連接線，適當(dāng)調(diào)節(jié)25號模塊的W5敏度旋鈕，用示波器對比觀察光接收機(jī)的模擬輸出端TH4和光發(fā)射機(jī)的模擬輸入端了解模擬光調(diào)制系統(tǒng)線性度。擬。七、實驗報告1、畫出實驗框圖，并闡述模擬信號光調(diào)制基本原理。2、記錄并分析實驗波形和數(shù)據(jù)。實驗二WDM光纖系統(tǒng)鏈路連接和調(diào)整實驗一、實驗?zāi)康?、加強(qiáng)認(rèn)識WDM傳輸系統(tǒng)特性。2、認(rèn)識和熟悉WDM無源器件的指標(biāo)特點和應(yīng)用方法。二、實驗內(nèi)容1、搭建WDM光纖傳輸鏈路系統(tǒng)。2、在光信號傳輸通道中加入衰減器調(diào)整光信號衰減量。3、利用衰減器的損耗情況來模擬并計算長距離光纖傳輸鏈路中的近似通信距離。三、實驗器材1、主控信號源23號25號（1310n、25號1550n）模塊 各一塊2、雙蹤示波器 1臺3、連接線 若干4、波分復(fù)用器 2個5、衰減器 1個6、法蘭盤 1個7、光纖跳線 1根四、實驗原理1、實驗原理框圖光信號光接收機(jī)功率計光收端口顯示25#光收發(fā)模塊（1310nm或1550nm）

23

主控&信號源模塊光功率計組成框圖TH2

1310nm信號源PN

25#光收發(fā)模塊（1310nm） 波分用器主控&信號源模塊 數(shù)字輸入TH2

1550nm光收端口25#光收發(fā)模塊

衰減器（1310nm）25

TH3

1310nm

波分復(fù)用器（1550nm） TH3

1550nmWDM光纖系統(tǒng)鏈路和調(diào)整實驗框圖2、實驗框圖說明本實驗是在WDM光纖系統(tǒng)鏈路中插入光衰減器中長距離光纖傳輸衰減情況或者人為衰減調(diào)節(jié)情況光功率計組成框圖中，描述的是實驗系統(tǒng)的光功率計組成。WDM光纖系統(tǒng)鏈路和調(diào)整實驗框圖中，發(fā)送端的兩路數(shù)字信號分別經(jīng)過波長為1310nm1550nm傳輸；接收端的信號再經(jīng)波分復(fù)用器進(jìn)行分波處理，分解出1310nm1550nm的光信號，1310nm1550nm的光接收機(jī)還原出原始數(shù)字序列。為了模擬真實環(huán)境的功率衰減情況，我們在波分復(fù)用器之間插入了衰減器。有興趣的同學(xué)還可以自行將衰減器加入到波分復(fù)用器的各個支路上的通信距離，并考慮一下如果支路和合路中都有衰減器時的光纖傳輸系統(tǒng)的距離情況。五、注意事項1、在實驗過程中切勿將光纖端面對著人，切勿帶電進(jìn)行光纖的連接。2、不要帶電插拔信號連接導(dǎo)線。六、實驗步驟1、系統(tǒng)關(guān)電，參考系統(tǒng)框圖，依次按下面說明進(jìn)行連線。PN25號模塊（1310nm）TH225號模塊（1550nm）TH21310nm1550nm的光收發(fā)模塊都用于傳輸PN序列。A1310nm25號模塊（1310nm）的光發(fā)A1550nm25（的光發(fā)端口。切勿帶電操作。B1310nm25號模塊（1310nm）的光收B1550nm25（用法蘭盤將波分復(fù)用器A的合路端口和波分復(fù)用器B的合路端口連接一起。25號模塊（1310nm）P423模塊的P1光探測器輸入端。注：此時光功率計用于測量1310nm波長的功率。2、設(shè)置25號模塊（波長1310nm）和25號模塊（波長1550nm）的功能初狀態(tài)。將收發(fā)模式選擇開關(guān)S3將撥碼開關(guān)J1OAPCO”都可，即APC功能可根據(jù)需要隨意選擇。將功能選擇開關(guān)S13、進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)打開系統(tǒng)和各實驗?zāi)K電源開關(guān)。設(shè)置主控菜單，選擇【主菜單】→【光纖通信】→【W(wǎng)DM光纖系統(tǒng)鏈路連接和調(diào)整觀測數(shù)字信號傳輸效果：用示波器對比觀測25號模塊（波長1310nm）的TH2數(shù)字輸入端和TH3W4輸出光功率旋鈕，改變輸出光功率強(qiáng)度；調(diào)節(jié)光接收機(jī)的W5接收靈敏度旋鈕和W6將25號模塊（波長1310n）的功能選擇開關(guān)S1信號源模塊的主菜單，選擇【光功率計/1310nm記錄此時的光功率值，記為P1。再關(guān)電，拆除步驟A的合路端口和波分復(fù)用器B的合路端口連接一起；此時衰減器的功能即是模擬了長距離WDM光纖傳輸?shù)乃ズ那闆r，或者是用于對光纖鏈路中系統(tǒng)電平功率的調(diào)整。信號源模塊的主菜單，選擇【光功率計/1310nm記錄此時的光功率值，記為P2。況下，按照0.2~0.5dB/km0.3dB/km，根據(jù)上述測量結(jié)果，近似可以計算出兩終端的通信距離d≈(P1-P2)/0.3。WDM敏（即25號模塊電位器WWDM光纖鏈路在該衰減值范圍內(nèi)剛好能無誤碼傳輸用同樣方法對25號模塊（波長1550nm）&信號源模塊的主菜單上應(yīng)選1550nm1550nm波長的光功率值；用同軸連接線將23號模塊的P125號模塊（1550nm）的P4光探測器輸出端口。七、實驗報告1、搭建WDM光纖通信鏈路，畫出框圖，并概述通信距離測試方法。2、測量和記錄實驗數(shù)據(jù)，估算系統(tǒng)通信距離?？删庉嬁尚薷目删庉嬁尚薷木x模板精選模板實驗三PDH終端呼叫處理光纖通信系統(tǒng)綜合實驗一、實驗?zāi)康?、了解PDH終端呼叫處理光纖通信系統(tǒng)架構(gòu)及原理。2、了解話音通道與信令通道在電路中進(jìn)行傳輸和獨立處理流程。二、實驗內(nèi)容1、搭建并調(diào)試PDH終端呼叫處理光纖通信綜合實驗系統(tǒng)。2、測試電話終端撥號及呼叫過程中信令交互過程。3、用一臺實驗設(shè)備上的電話機(jī)呼叫另一臺實驗設(shè)備上的電話機(jī)。三、實驗器材1、光纖通信實驗設(shè)備 兩臺2、雙蹤示波器 1臺3、連接線 若干4、光纖跳線 1根5、電話機(jī) 2部四、實驗原理1、PDH終端呼叫處理光纖通信系統(tǒng)實驗框圖電話1電話2用戶話路接口電路PCM編譯碼

PDH終端呼叫處理光纖通信系統(tǒng)實驗框圖

電話3光纖實驗設(shè)備一光纖實驗設(shè)備二用戶話路PCM編光纖實驗設(shè)備一光纖實驗設(shè)備二用戶話路PCM編譯碼CMI編碼話路PCM編譯碼用戶光發(fā)射機(jī)光接收機(jī)CMI譯碼程控交換控制單元話路話路程控交換控制單元CMI光接譯收機(jī)碼CMI射機(jī)編碼話路PCM編譯碼用戶2、PDH終端呼叫處理光纖通信系統(tǒng)框圖說明本實驗是將兩臺光纖實驗設(shè)備搭建PDH12342的局內(nèi)。別都是甲方一路8700和甲方二路8701，呼叫時則首先需要選擇不同的區(qū)號來表示不同局；可選擇的區(qū)號有010020021027028029話話音通道所在時隙也有區(qū)分設(shè)置，具體如下表所示。所選區(qū)號甲方一路8700所在時隙甲方二路8701所在時隙01024020680211012027182002822240292628區(qū)號與電話話音所在時隙對應(yīng)表另外，復(fù)接幀中第0時隙為幀同步碼，第16時隙為信令時隙。實驗調(diào)試難點及說明：由于話音通道要經(jīng)過光收發(fā)模塊進(jìn)行傳輸，所以光纖傳輸通道是否調(diào)節(jié)好，是實驗成功的關(guān)鍵；建議實驗前先根據(jù)數(shù)字信號光纖傳輸?shù)南嚓P(guān)實驗，先將光纖通道調(diào)節(jié)至無失真?zhèn)鬏敔顟B(tài)，再進(jìn)行電話語音光纖傳輸實驗。還可以參考電話語音光纖傳輸系統(tǒng)實驗，先將實驗設(shè)備的電話通信調(diào)通，再按本實驗步驟內(nèi)容中的進(jìn)行雙機(jī)或多機(jī)互連的實驗。兩臺實驗箱上的連線比較多，這里暫不用框圖描述，具體連線按實驗步驟進(jìn)行操作。五、注意事項1、在實驗過程中切勿將光纖端面對著人，切勿帶電進(jìn)行光纖的連接。2、不要帶電插拔信號連接導(dǎo)線。六、實驗步驟1、系統(tǒng)關(guān)電，參考系統(tǒng)框圖，依次按下面說明和表格內(nèi)容進(jìn)行連線和操作。以整個系統(tǒng)最終完成的功能舉例，我們要完成光纖通信實驗設(shè)備一（設(shè)置區(qū)號為010）上的甲方一路電話（號碼為870，與光纖通信實驗設(shè)備二（設(shè)置區(qū)號為02）路電話（8701）能正常呼叫通話。設(shè)備一8700

光纖實驗 光發(fā) 光接設(shè) 射機(jī) 收機(jī)備一光接 光發(fā)

光纖實 設(shè)備二驗 甲方二8701設(shè)二選擇區(qū)號 收010

射機(jī) 選擇區(qū)號027第一步，完成實驗設(shè)備一上的連線。先將電話分別接入至設(shè)備一的1號模塊的甲方一路的電話插座。該用戶接口默認(rèn)電話號碼為8700。源端口目的端口源端口目的端口連線說明信號源：FS模塊1：TH9(編碼幀同) 提供PCM編碼幀同步信號源：CLK模塊1：TH11(編碼時鐘)提供PCM編碼時鐘信號源：FS模塊7：TH11(FSIN)提供復(fù)接幀同步模塊1：TH8(一路PCM編碼輸) 模擬7：TH13(DIN1)將一路編碼信號送入復(fù)接模塊1：TH4(二路PCM編碼輸) 模擬7：TH14(DIN2)將撥碼開關(guān)數(shù)據(jù)送入復(fù)接模塊模塊7：TH10(復(fù)用輸出)8：TH3(數(shù)據(jù))提供編碼輸入數(shù)據(jù)模塊7：TH12(復(fù)用輸出時) 模塊8：TH4(時鐘)提供編碼輸入時鐘模塊8：TH6(編碼輸出)模塊25：TH2(數(shù)字輸) 送入光發(fā)射機(jī)源端口目的端口源端口目的端口連線說明模塊25：TH3(數(shù)字輸出)模塊8：TH10(譯碼輸入)送入譯碼單元模塊25：TH3(數(shù)字輸出)模塊13：TH7(數(shù)字鎖相環(huán)輸入)送入位同步提取單元13：TH5(BS2)模塊8：TH9(譯碼時鐘輸入)提供譯碼輸入時鐘模塊8：TH13(譯碼輸出數(shù)) 模塊7：TH18(解復(fù)用輸)送入解復(fù)接單元模塊8：TH12(譯碼輸出時) 模塊7：TH17(解復(fù)用輸入時)提供解復(fù)用輸入時鐘模塊7：TH7(FSOUT)模塊1：TH10(譯碼幀同步)提供PCM譯碼幀同步模塊7：TH3(BSOUT)模塊1：TH18(譯碼時鐘)提供PCM譯碼時鐘模塊7：TH19(Dout1)模塊1：TH7(一路PCM譯碼輸) 送PCM譯碼7：TH4(Dout2)模塊1：TH3(二路PCM譯碼輸) 送PCM譯碼第二步，完成實驗設(shè)備二的連線。先將電話分別接入至設(shè)備二的1號模塊的甲方二路的電話插座。該用戶接口默認(rèn)電話號碼為8701。其他連線同實驗設(shè)備一的連線。第三步，連接設(shè)備一和設(shè)備二的光路。取兩根光纖跳線。如框圖所示，將設(shè)備一和設(shè)備二的光發(fā)送端和光接收端交叉互連。設(shè)備一8700

光纖實驗 光發(fā) 光接設(shè) 射機(jī) 收機(jī)備一光接 光發(fā)

光纖實 設(shè)備二驗 甲方二8701設(shè)備 二選擇區(qū)號 收010

射機(jī) 選擇區(qū)號0272、設(shè)置25號模塊的功能初狀態(tài)。兩臺設(shè)備都需要設(shè)置。將收發(fā)模式選擇開關(guān)S3將撥碼開關(guān)J1OAPCO”都可，即APC功能可根據(jù)需要隨意選擇。將功能選擇開關(guān)S13、進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和觀測。13S30000，即將數(shù)字鎖相環(huán)用于提取CMI→【PDH終端呼叫處理】，進(jìn)入PDH終端呼叫處理界面。/確認(rèn)”鍵進(jìn)入下一級菜單。/確認(rèn)”鍵進(jìn)入?yún)^(qū)號選擇界面。主從機(jī)選擇→1、主機(jī)模式2、從機(jī)模式選擇后請按確定進(jìn)入主從機(jī)選擇→1、主機(jī)模式2、從機(jī)模式選擇后請按確定進(jìn)入主從機(jī)選擇1、主機(jī)模式→2選擇后請按確定進(jìn)入設(shè)備一選為【主機(jī)模式】 設(shè)備二選為【從機(jī)模式】010027/確認(rèn)”鍵進(jìn)入話機(jī)狀態(tài)顯示界面?！?10020010020021027021→027028029028029區(qū)號選擇選擇后請按確定進(jìn)入?yún)^(qū)號選擇選擇后請按確定進(jìn)入設(shè)備一選擇區(qū)號為010 設(shè)備二選擇區(qū)號為即此時設(shè)備一上甲方一路的電話號碼為010區(qū)號選擇選擇后請按確定進(jìn)入?yún)^(qū)號選擇選擇后請按確定進(jìn)入設(shè)備二上甲方二路的電話號碼為0278701注：由于語音信號不規(guī)則，通過感受語音傳輸效果來調(diào)節(jié)系統(tǒng)時，可能會比較麻煩，需要一定方法。建議實驗前先參考模擬信號光調(diào)制實驗的內(nèi)容把光路調(diào)通至無失真狀態(tài)，然后再進(jìn)行電話音頻信號傳輸實驗，感受通話效果的同時適當(dāng)微調(diào)接收靈敏度旋鈕，這樣則更容易將系統(tǒng)調(diào)通。進(jìn)行鈴流觀測及呼叫測試操作。話機(jī)狀態(tài)話機(jī)狀態(tài)甲一路待機(jī)甲二路待機(jī)a、觀測幾種常見信令鈴流音。用示波器分別觀測1點，記錄實驗波形并比較彼此的區(qū)別。b、正常通話狀態(tài)呼叫處理過程測試。<1>甲