論文光纖線路編碼設計與實現(xiàn)正文

第1章緒論1.1光纖通信簡介1.1.1光纖通信的發(fā)展狀況我國從20世紀70年代初開始光通信的研究，到1976年研制出了可用于通信的多模光纖；1979年，多模光纖在短波長窗口的損耗已低于50dB/km，長波長窗口的損耗已低于1.0dB/km。1987年底，中國建成了從武漢至荊州全長約250km的第一條長距離架空光纜，使用國產長途光纖通信系統(tǒng)，傳送34Mblt/s的數(shù)字信號。1990年利用國產設備建成了蘭州至烏魯木齊的直埋式長途光纜通信干線?！傲濉逼陂g，中國公用郵電通信網建設光纜線路331.5km，“七五”期間建設光纜線路7310.5km，“八五”期間完成22條光纜干線的建設任務，使國內光纜總長度達到14.5萬公里。1994年以后，除極少數(shù)干線采用622Mbit/s系統(tǒng)外，大多數(shù)干線直接采用2.5Gbit/s系統(tǒng)、10Gbit/s系統(tǒng)和波分復用系統(tǒng)。截止到1998年底，中國公用郵電通信網已完成了連接全國31個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的“八縱八橫”骨干光纜傳輸網建設，鋪設的長途和本地中繼光纜（不包括接入網）總長度為100萬公里。到如今，光纖通信已經發(fā)展到以采用光放大器（OpticalAmplifier,OA）增加中繼距離和采用波分復用（WavelengthDivisionMultiplexing,WDM）增加傳輸容量為特征的第四代系統(tǒng)。單信道商用速率（采用電時分復用ETDM）可以做到10Gbit/s，實驗室速率可高達40Gbit/s，幾乎到達了電子器件的極限速率。320Gbit/s（32×10Gbit/s）波分復用系統(tǒng)已開始大批量裝備網絡。1.1.2光纖通信的優(yōu)點與缺點光纖通信在短短的幾十年中發(fā)展如此迅速，并使得世界80%以上的電信業(yè)務在光纖通信網中傳送，是與其無可比擬的優(yōu)越性分不開的。它的主要優(yōu)點有：1、光纖的容量大光纖通信是以光纖為傳輸媒介，光波為載波的通信系統(tǒng)。其載波具有很高的頻率（約1014Hz），因此光纖具有很大的通信容量。目前商用系統(tǒng)單信道速率可達10Gbit/s（相當于一對光纖上同時傳送12萬多路電話），多信道總容量可達1.6Tbit/s（相當于1920多萬路電話）。即便如此，使用的帶寬也大概只有光纖帶寬的1%。2、損耗低中繼距離長目前，實用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖，此類光纖在1.55m波長區(qū)的損耗可低到0.18dB/km，比已知的其他通信線路的損耗都低得多，如果今后采用非石英光纖，并工作在超長波長（＞2m），光纖的理論損耗系數(shù)可以下降到10-3~10-5dB/km，此時光纖通信的中繼距離可達數(shù)千，甚至數(shù)萬公里。3、抗電磁干擾能力強高壓電線輻射出的電磁波，開動的電氣列車產生的電火花，它們都會干擾電話線里和電纜里傳送的電信號。但是光導纖維是石英玻璃絲，是一種非導電的介質，交變電磁波在其中不會產生感生電動勢，即不會產生與信號無關的噪聲。就是把它平行鋪設到高壓電線和電氣鐵路附近，也不會受到電磁干擾。4、保密性能好對通信系統(tǒng)的重要要求之一就是保密性好。電通信方式很容易被人竊聽，而光纖通信與電通信不同，由于光纖的特殊設計，光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和芯包界面附近傳送，很少會跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置，泄漏光功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖的外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護套，這些均是不透光的，因此，泄漏到光纜外的光幾乎沒有。光纖通信還有體積小、重量輕、節(jié)省有色金屬等優(yōu)點。它的主要缺點有：1、抗拉強度低光纖的理論抗拉強度要大于鋼的抗拉強度。但是光纖在生產過程中表面存在或產生微裂痕，光纖受拉時應力全都加于此，從而使光纖的實際抗拉強度非常低，這就是裸光纖很容易折斷的原因。2、光纖連接困難要使光纖的連接損耗小，兩根光纖的纖芯必須嚴格對準。由于光纖的纖芯很細（只有幾個微米），加之石英的熔點很高，因此連接很困難，需要有昂貴的專門工具[8]。1.1.3光纖通信的線路編碼在數(shù)字通信中，傳輸碼型的選擇是一個必須考慮的問題。由于光纖通信有很多優(yōu)點，所以研究光纖信道的碼型變換有重要的實際意義。在數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中，所傳的信號是數(shù)字信號。然而，根據原國際電報、電話咨詢委員會（CCITT）的建議，在脈碼調制（PCM）通信系統(tǒng)中，接口碼速率與接口碼型如表1.1所示。表1.1中，HDB3稱為三階高密度雙極性碼，這種碼型的特點之一是具有雙極性，亦即具有+1、-1、0三種電平。這種雙極性碼由于采取了一定措施，使碼流中的+1和-1交替出現(xiàn)，因而沒有直流分量。同時，這種碼型又可利用其正、負極性交替出現(xiàn)的規(guī)律進行自動誤碼監(jiān)測等。CMI為傳號反轉碼，它是一種兩電平不歸零碼，它的碼型變換原則是將原來的二進制碼的“0”編為“01”；將原來二進制的“1”編為“00”或“11”。若前一次用“00”，則后一次用“11”，即“00”和“11”是交替出現(xiàn)的，從而使“0”，“1”在碼流中是平衡的，并且它不出現(xiàn)“10”，作為禁字使用。因此，一旦碼流中出現(xiàn)“10”就知道前面產生了誤碼，因而具有誤碼監(jiān)測功能。表1.1接口碼速率與接口碼型基群二次群三次群四次群接口碼速率(Mb/s)2.4088.44834.368139.264接口碼型HDB3HDB3HDB3CMI然而，PCM系統(tǒng)中HDB3碼有+1、0、-1三種狀態(tài)，而在光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中，光源只有發(fā)光和不發(fā)光兩種狀態(tài)。所以在光纖系統(tǒng)中無法傳輸HDB3碼。簡單的單極性非歸零碼(NRZ碼)卻有產生長連“0”和長連“1”的情況，會影響信號的傳輸所以需要重新編碼。線路編碼又稱信道編碼，其作用是消除或減少數(shù)字電信號中的直流和低頻分量，以便于在光纖中傳輸、接收及監(jiān)測。大體可歸納為三類：擾碼二進制、字變換碼、插入型碼1.2CMI編碼器的設計思路1.2.1CMI編碼的原因與原則在光纖信道傳輸中，簡單的單極性非歸零碼(NRZ碼)有產生長連“0”和長連“1”的情況，當產生長連“0”時，在其持續(xù)時間內沒有觸發(fā)脈沖供給定時提取電路，當產生長連“1”時，可能由于碼間干擾使傳輸波形變壞。這兩種情況，不能保證提供足夠的定時信息，都會嚴重影響信息的正確傳輸，因此在光傳輸之前要對NRZ碼進行重新編碼，使其信號序列中“0”和“1”的出現(xiàn)幾率近似相等，并且限制長連的情況產生。CMI碼是CCITT建議的PCM基帶傳輸?shù)拇a型。編碼原則是：NRZ碼中的“1”碼交替地變換為“00”和“11”碼，NRZ碼中的“0”碼變換為“011、不出現(xiàn)連續(xù)4個以上的“0”碼或“1”碼，2、電路簡單，易于實現(xiàn)；3、有一定的糾錯能力。當編碼規(guī)則被破壞后，即意味著誤碼產生，便于中繼監(jiān)測。CMI碼在一個周期里不能出現(xiàn)“10”4、有恒定的直流分量，且低頻分量小，頻帶較寬；5、傳輸速率為編碼前的2倍，適用于低速率的光纖傳輸系統(tǒng)。我們基于CMI碼能防止長連“0”和長連“1”的情況出現(xiàn)，便于提取時鐘信息，有檢錯能力，并且電路具有便于實現(xiàn)、成本低等優(yōu)點，因此，我1.2.2CMI編碼器的基本原理和方框圖首先，需要將NRZ碼中的“1”碼和“0”碼分開，再分別進行編碼處理，編碼處理后再用迭加器合在一起就可以了。迭加器可以用異或門，整個設計中需要有一個碼型發(fā)生器來提供NRZ碼，并且NRZ碼中要有至少3個長連“1”碼或者“0”碼，還需要一個時鐘信號要求25KHz左右，這個時鐘信號可以用555定時器產生，它便于信號頻率的調整。對于時鐘信號產生器和碼型發(fā)生器的設計將在第2章中詳細講解。圖1.1CMI編碼器原理方框圖根據CMI編碼器的編碼原理，編碼器可共分為五部分，方框圖如圖1.1所示。1.2.3CMI編碼器預期設計指標編碼器輸入波形要求：輸入為二進制NRZ碼和半占空方波時鐘，速率為25Kb/s。編碼器輸出波形要求：輸出為CMI碼，速率為2×25Kb/s，幅度為5V左右。1.2.4輔助設計為了使CMI編碼電路能便于調試、測量，設計者認為需要另外設計適合CMI編碼電路的時鐘信號產生器、碼型發(fā)生器、光發(fā)射機電路。這幾部分的具體實現(xiàn)電路將在后幾章做詳細分析設計。整體方框圖如圖1.2所示。圖1.2整體方框圖1.2.5電路設計電路的仿真使用Multisim2001仿真軟件。Multisim2001軟件是EWB軟件的最新版本，專門用于電路仿真，是迄今為止使用最方便、最直觀的仿真軟件。具體仿真過程將在第3章中詳細講解。第2章電路設計2.1CMI編碼器電路的設計2.1.1CMI碼的編碼原則數(shù)字光纖通信與數(shù)字電纜通信一樣，在其傳輸信道中，通常不直接傳送終端機（例如PCM終端機）輸出的數(shù)字信號，而需要經過碼型變換，使之變換成為適合于傳輸信道傳輸?shù)拇a型,稱之為線路碼型.在數(shù)字光纖通信中由于光源不可能發(fā)射負的光脈沖，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蟆＞€路編碼還有另外兩個作用：其一是消除隨機數(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。其二是按一定規(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。在光纖信道傳輸中，簡單的單極性非歸零碼（NRZ碼）有產生長連“0”和長連“1”的情況，當產生長連“0”時，在其持續(xù)時間內沒有觸發(fā)脈沖供給定時提取電路，當產生長連“1”時，可能由于碼間干擾使傳輸波形變壞。這兩種情況，不能保證提供足夠的定時信息，都會嚴重影響信息的正確傳輸，因此在光傳輸之前要對NRZ碼進行重新編碼，使其信號序列中“0”和“1”的出現(xiàn)幾率近似相等，并且限制長連的情況產生。CMI碼屬于二電平的不歸零（NRZ）的1B2B碼型，這種碼的特點是：1、不出現(xiàn)連續(xù)4個以上的“0”碼或“1”2、電路簡單，易于實現(xiàn)；3、有一定的糾錯能力。當編碼規(guī)則被破壞后，即意味著誤碼產生，便于中繼監(jiān)測；4、有恒定的直流分量，且低頻分量小，頻帶較寬；5、傳輸速率為編碼前的2倍，適用于低速率的光纖傳輸系統(tǒng)[12]。CMI碼是原CCITT建議的PCM基帶傳輸?shù)拇a型。它的編碼原則是：NRZ碼中的“1”碼交替地變換為“00”碼和“11”碼輸出，NRZ碼中的“0”圖2.1CMI碼變換波形圖2.2.2CMI編碼器設計指標1、編碼器輸入波形要求：輸入為二進制NRZ碼和半占空方波時鐘，速率為25Kb/s。2、編碼器輸出波形要求：輸出為CMI碼，速率為2×25Kb/s，幅度為5V左右。3、發(fā)射的光信號功率要求：功率達到0.05mW。2.2.3編碼器設計過程1、編碼器整體方框圖根據CMI編碼器的編碼原理，編碼器共分為五部分，整體方框圖如圖2.2所示。NRZ碼和時鐘信號CP由后面設計的碼型發(fā)生器和時鐘信號產生器提供。（1）波形識別器：將輸入二進制碼的“1”和“0”識別出來，分別送入“1”碼轉換器和“0”碼轉換器。（2）“1”碼轉換器：將“1”碼變換成為寬度為T的電平“A1”（0）或電平“A2”（1）。當信號是連續(xù)“1”時，保證兩個電平交替出現(xiàn)。（3）“0”碼轉換器：將“0”碼變換成兩個電平“A1A2”（01），其中A1（4）倍頻器：將時鐘脈沖倍頻，得到碼寬為T/2的矩形脈沖，以便為“0”碼轉換提供“A1A（5）異或門：將二進制NRZ碼“1”和“0”信號變換后的代碼相迭加并輸出。圖2.2CMI編碼器整體方框圖2、波形識別器和“1”（1）根據設計要求畫出狀態(tài)的轉換圖根據CMI碼的編碼原則，輸入和輸出的關系要求編碼器應有四個狀態(tài)，即S0、S1、S2、S3：若初態(tài)為S0，輸入“0”時，保持原態(tài)S0，輸出“01”；若初態(tài)為S0，輸入“1”時，狀態(tài)變?yōu)镾1，輸出“00”；若初態(tài)為S1，輸入“0”時，狀態(tài)變?yōu)镾2，輸出“01”；若初態(tài)為S1，輸入“1”時，狀態(tài)變?yōu)镾3，輸出“11”；若初態(tài)為S2，輸入“0”時，保持原態(tài)S2，輸出“01”；若初態(tài)為S2，輸入“1”時，狀態(tài)變?yōu)镾3，輸出“11”；若初態(tài)為S3，輸入“0”時，狀態(tài)變?yōu)镾0，輸出“01”；若初態(tài)為S3，輸入“1”時，狀態(tài)變?yōu)镾1，輸出“00”。按此畫出狀態(tài)轉換圖如圖2.3所示。其中x/z表示輸入/輸出。從狀態(tài)圖不難看出S0與S3和S1與S2分別是等價狀態(tài)，所以狀態(tài)圖可以化簡為圖2.4所示。圖2.3狀態(tài)轉換圖圖2.4狀態(tài)轉換簡圖（2）狀態(tài)分配因為電路只有兩個狀態(tài)，用一個觸發(fā)器即可。取S0狀態(tài)為“1”，S1狀態(tài)為“0”。此時狀態(tài)編碼轉換表見表2.1所示：表2.1狀態(tài)編碼轉碼轉換表輸入X現(xiàn)態(tài)Qn次態(tài)Qn+1輸出Z00001011011011111000（3）選定觸發(fā)器，求輸出方程、狀態(tài)方程和驅動方程選用D觸發(fā)器，其特性方程為： Qn+1=D （2.1）從狀態(tài)轉換表2.1可以看出，輸出雖然是兩位碼，但對“1”碼轉換轉器，只要求在X=1時，輸出轉換成“11”或“00”并且要求“11”和“00”交替輸出。這時的輸出卻相當于持續(xù)時間為T的1或0。而在X=0時，“1”碼轉換器輸出永遠是“0”。所以這時的“01”可以寫作“0”。因此它的輸出函數(shù)卡諾圖可畫成如圖2.5所示。所以得到輸出方程為： （2.2）QnX01000110圖2.5Z的卡諾圖為了得到觸發(fā)器的驅動方程，首先需要求出狀態(tài)方程。從表2.1我們不難畫出觸發(fā)器次態(tài)Qn+1的卡諾圖，如圖2.6所示。QnX01001110圖2.6Qn+1的卡諾圖所以， （2.3）將上式狀態(tài)方程與D觸發(fā)發(fā)器的特性方程對比，即可求出驅動方程為： （2.4）（4）畫出電路圖從輸出方程、驅動方程不難畫出“1”狀態(tài)轉換器的電路圖。但考慮到“0”碼轉換器的需要輸入X的反相信號，所以多加一級D觸發(fā)器，以便從端取得“0”碼轉換器的開門信號。電路圖如圖2.7所示。圖2.7識別器和“1”碼轉換器電路圖3、倍頻器的設計倍頻器由一個反相器，兩個積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器與一個半加器組成[5]。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器只有一種穩(wěn)定狀態(tài)。當外加觸發(fā)脈沖時，電路就從穩(wěn)態(tài)翻轉到暫穩(wěn)態(tài)。經過一定時間后，它又自動返回穩(wěn)態(tài)。積分型單態(tài)觸發(fā)器如圖2.8所示。其工作原理是：在A端無觸發(fā)信號時，非門1輸出為“1”與非門2輸出為“1”，經反相器非門3輸出為“0”，這是觸發(fā)器的穩(wěn)定狀態(tài)。此時B、C兩點均為高電位。當正觸發(fā)脈沖由A端輸入時（由0→1），非門1的輸出立即變?yōu)椤?”，與非門2的輸出從“1”變?yōu)椤?”，進入觸發(fā)器的暫穩(wěn)態(tài)。在暫態(tài)時，B點變?yōu)榈碗娢唬噪娙軨1電壓通過R1放電，使C點電位按指數(shù)規(guī)律下降。當下降到與非門2的閾值電壓時，與非門2輸出由“0”變?yōu)椤?”，恢復到穩(wěn)態(tài)時的高電平。由此可見，在觸發(fā)脈沖的作用下，與非門2輸出一個負窄脈沖，經非門3反相輸出一個正窄脈沖。這種觸發(fā)器是脈沖前沿進行觸發(fā)的，輸出脈沖寬度與R1C1時間常數(shù)有關。顯然這種觸發(fā)器的輸入脈沖寬度要大于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出的脈沖寬度才行。否則觸發(fā)脈沖后沿將使門2由“0”變“1”圖2.8積分型單穩(wěn)態(tài)電路用兩個積分型單穩(wěn)態(tài)電路，其輸入分別為兩個相位相反，頻率均為25KHz的信號，并將兩個輸出迭加，調節(jié)R1、R2使其迭加后的頻率達到2×25KHz即可。倍頻器的電路如圖2.9所示。為了在后面的調試過程中有調節(jié)的余地，我選擇R1、R2用100KΩ的電位器，C1、C2選擇0.01F電容。根據，計算。圖2.9倍頻器電路4、“0”根據CMI碼編碼原理，輸入為“0”時，輸出“01”，所以只要有一個波形識別器和一個觸發(fā)器即可解決。“0”碼轉換器如圖2.10所示。其工作原理是：當X=0時，輸出為“01”；當X=1時，輸出保持原狀態(tài)不變，即輸出總是“1”。最后將“1”碼轉換器與“0”碼轉換器的輸出迭加起來，便可得到CMI碼輸出。圖2.10“0”碼轉換器電路5、整體電路根據上述設計結果綜合前面三個部分的電路便可以組成總的CMI編碼器電路。CMI碼編碼電路見圖2.11。其工作原理是：首先將電路置0，當輸入NRZ=0時，“1”碼轉換器的輸出總是0，編碼器輸出由“0”碼轉換器控制；當輸入NRZ=1時，“0”碼轉換器保持原狀態(tài)“1”不變，編碼器輸出由“1”碼轉換器控制。然后將“1”碼轉換器的輸出和“0”碼轉換器的輸出迭加在一起得到CMI碼。電路圖中的元器件都選擇用74LS系列的。其中，U6A、U6B、R1、C5、U3D、U3E是整形、延遲電路。C1、C2是濾波電容用來去掉波形邊緣的毛刺，它們選擇幾百皮法的電容，就可以克服電路中的競爭冒險現(xiàn)象。2.3時鐘信號產生器的設計本設計需要用到時鐘信號，我選擇用555定時器來完成。555定時器是一種多用途的數(shù)字與模擬混合集成電路，利用它能極方便地構成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。由于使用靈活、方便，所以555定時器在波形的產生與變換、測量與控制、家用電器、電子玩具等許多領域中都得到了應用。它的應用還可以組成定時、延時和脈沖調制等各種電路。圖2.11CMI編碼器電路圖正因為如此，自從Signetics公司于1972年推出這種產品以后，國際上各主要的電子器件公司也都相繼地生產了各自的555定時器產品。盡管產品型號繁多，但所有雙極型產品型號最后的3位數(shù)碼都是555，所有CMOS產品型號最后的4位數(shù)碼都是7555。而且它們的功能和外部引腳的排列完全相同。后來為了提高集成度，隨后又生產了雙定時器產品556（雙極型）和7556（CMOS型）。555定時器的引腳圖如圖2.12所示。圖2.13為TTL集成定時器NE555的電路結構圖。從圖中可知，它有8個引出端：1、接地端，8、正電源端，4、復位端，6、高觸發(fā)端，2、低觸發(fā)端，7、放電端，3、輸出端，5、電壓控制端。NE555是雙列直插式組件，圖2.12555定時器引腳圖它由電壓比較器、電阻分壓器、基本RS觸發(fā)器、放電管和輸出緩沖級幾個基本單元組成。A1和A2是兩個電壓比較器。由圖可知，A1的同相輸入端接參考電壓2Vcc/3，A2的反相輸入端接參考電壓Vcc/3，在高觸發(fā)端和低觸發(fā)端輸入電壓的作用下，A1和A2的輸出為高或低電平，它們作為基本RS觸發(fā)器的輸入信號?；綬S觸發(fā)器的輸出Q經過一級與非門控制放電三極管，再經過一級反相驅動門作為輸出信號。555組件接上適當?shù)腞、C定時元件就可構成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器電路[4]。圖2.13定時器NE555的電路結構圖2.3.1555定時器接成施密特觸發(fā)器用555定時器可以很方便地接成施密特觸發(fā)器。只要將555的高電平觸發(fā)端和低電平觸發(fā)端連接起來，作為觸發(fā)信號的輸入端，就可構成施密特觸發(fā)器，如圖2.14所示。由于TH、是555中電壓比較器的輸入，輸入信號的大小直接決定了電壓比較器和整個電路的輸出狀態(tài)。當TH、連接在一起時，整個電路的狀態(tài)由輸入電壓的大小決定，并在輸入電壓作用下，電路圖2.14555定時器構成的施密特觸發(fā)器電路狀態(tài)能快速變換，且有兩個穩(wěn)定狀態(tài)?，F(xiàn)以輸入電壓u1為如圖2.15所示的三角波為例，來說明圖2.14電路的工作過程。在u1上升期間，當u1<Vcc/3時，電路輸出u0為高電平；當Vcc/3<u1<2Vcc/3時，輸出u0不變，仍為高電平；當u1增大到略大于2Vcc/3時，電路輸出u0變?yōu)榈碗娖健．攗1由高于2Vcc/3值下降達到TH端（6管腳）的觸發(fā)電平時，電路輸出不變。直到u1下降到略小于Vcc/3時，輸出u0躍變?yōu)楦唠娖健８鶕鲜鲞^程可得出u1是三角波時，輸出電壓變?yōu)樯仙睾拖陆笛囟己芏盖偷木匦尾?。如圖2.15所示。此圖進一步說明：u1上升時電路改變狀態(tài)的輸入電壓UT+和u1下降時電路改變狀態(tài)的輸入電壓UT-不同。圖2.15u1的輸入波形和u0的輸出波形2.3.2555構成的多諧振蕩器555外接定時電阻R1、R2和電容C構成的多諧振蕩器，電路如圖2.16所示。將高電平觸發(fā)端TH和低電平觸發(fā)端TR相連，且放電回路中還串接了一個定時電阻R2。圖2.16多諧振蕩器電路電路工作過程分析：當接通電源Vcc時，如電容C上的初始電壓為0，u0處于高電平，放電管T截止，電源通過R1、R2向C充電，經過t1時間后，uc達到高觸發(fā)電平為2Vcc/3，u0由1變?yōu)?，這時放電管T導通，電容C通過電阻R2放電，到時，uc下降到低觸發(fā)電平為Vcc/3，u0又翻回到1狀態(tài)，隨即T又截止，電容C又開始充電。如此周而復始，重復上述的過程。就可以在輸出端（3管腳）得到矩形波電壓。如圖2.17所示。圖2.17振蕩器的輸入、輸出波形現(xiàn)在我們來計算此電路的振蕩周期。為了簡單起見，設組件內運放A1、A2的輸入電阻為無窮大，并近似地認為放電管T截止時，DIS端對地的等效電阻為無窮大，而放電管T導通時，管壓降為零?，F(xiàn)以為起始點，可得充電時間T1為： （2.5）若以t3為起始點，可得電容C的放電時間為： （2.6）由此可得方波的周期為，頻率為： （2.7）振蕩頻率主要取決于時間常數(shù)R和C，改變R和C參數(shù)可改變振蕩頻率，幅度則由電源電壓Vcc來決定。但是，輸出的矩形波是不對稱的，如果，則占空比接近于1，此時，uc近似地為鋸齒波。本設計中需要產生25KHz左右的方波，根據公式2.7可計算出一組R1、R2和電容C的值。我選擇Vcc=5V、R1=130KΩ、R2=4.3KΩ、C=200PF輸出的方波基本能滿足設計要求，頻率為25KHz左右，幅度為5V左右。為碼型發(fā)生器和CMI編碼器提供時鐘信息。其輸出波形可以用數(shù)字示波器觀察，頻率也可以用數(shù)字示波器測量。2.4碼型發(fā)生器的設計2.4.1m序列m序列是目前廣泛應用的一種偽隨機序列。通常產生偽隨機序列的電路為一反饋移存器，它又可分為線性反饋移存器和非線性反饋移存器兩大類。由線性反饋移存器產生出的周期最長的二進制數(shù)字序列稱為最大長度線性反饋移存器序列，通常簡稱為m序列。所謂偽隨機序列，是指具有隨機特性的確定序列，又稱偽噪聲（PN）碼。m序列是最長線性反饋移位寄存器序列的簡稱，是由線性反饋移位寄存器產生的周期最長的一種序列。m序列是一種很實用的正交碼，由于各碼組間相關性很弱，因而具有很強的抗干擾能力。m序列的特性使其在保密通信、碼分多址通信、計算誤碼率及延時測距等方面有著廣泛的應用。而且m序列的理論比較成熟、實現(xiàn)比較簡單，所以在實際中有廣泛的應用[1]。2.4.2方案比較方案一：用單片機生成一個固定的循環(huán)序列。該方案可以人為設定所需的序列輸出，但是實現(xiàn)起來相對復雜，而且本設計所需要的碼型發(fā)生器在產生一定的輸出碼后不需要改變輸出碼的序列，因此不予采用。方案二：由于我們需要生成有長連“1”或者長連“02.4.3碼型發(fā)生器設計過程1、畫狀態(tài)轉換表根據設計對碼型的要求我決定使碼型發(fā)生器產生“1110010”碼，它的周期T＝7，所以，2n－1＝7，n＝3，特征多項式為。可用3位的移位寄存器和反饋邏輯電路構成所需要的序列信號發(fā)生器，得到線性反饋移位寄存器如圖2.18所示。從Q0端輸出的就是所要的序列信號。圖2.18線形反饋移位寄存器根據圖2.18，可以寫出對應的狀態(tài)轉換表如表2.2所示。2、求出輸出方程再根據表2.2所示的關系，可以畫出輸出D0與Q0Q1Q2的卡諾圖如圖2.19所示。表2.2狀態(tài)轉換表CPQ2Q1Q0D000100110102110131110401115001161001Q1Q2Q0000111100101111100圖2.19D0的卡諾圖所以，輸出方程為： （2.8）化簡得： （2.9）3、確定電路圖根據公式（2.9）就可以確定碼型發(fā)生器的電路圖，如圖2.20其中或門和或非門的作用是當初始狀態(tài)都是0時，輸出為1，碼型發(fā)生器可以啟動。圖2.20碼型發(fā)生器電路圖2.5信號的發(fā)射前面我們已經完成了時鐘信號產生器、碼型發(fā)生器、CMI編碼器電路的設計。在光纖通信系統(tǒng)中，信號的發(fā)射是重要的組成部分，在這一節(jié)中主要來完成信號的發(fā)射電路，這樣我們就可以用光功率計來測量光信號的功率。2.5.1光發(fā)射機光纖通信系統(tǒng)傳輸?shù)氖枪庑盘枺诠饫w信道中光信號需要載體才能正常傳輸，光發(fā)射機作為光纖通信系統(tǒng)的光源，便成為重要的器件之一。它的作用是產生作為光載波的光信號，作為信號傳輸?shù)妮d體攜帶信號在光纖傳輸線中傳送。由于光纖通信系統(tǒng)的傳輸媒介是光纖，因此作為光源的發(fā)光器件，應滿足以下要求：(1)體積小，與光纖之間有較高的耦合效率；(2)發(fā)射的光波波長應位于光纖的三個低損耗窗口，即0.85μm、1.31μm和1.55μm波段；(3)可以進行光強度調制；(4)可靠性高，要求它工作壽命長、工作穩(wěn)定性好，具有較高的功率穩(wěn)定性、波長穩(wěn)定性和光譜穩(wěn)定性；(5)發(fā)射的光功率足夠高，以便可以傳輸較遠的距離，有一定的可靠性；(6)溫度穩(wěn)定性好，即溫度變化時，輸出光功率以及波長變化應在允許的范圍內。能夠滿足以上要求的光源一般為半導體二極管。目前全光纖激光器作為一種新型的激光器也有望在光纖通信系統(tǒng)中發(fā)揮其作用。最常用的半導體發(fā)光器件是發(fā)光二極管(LED)和激光二極管(LD)。前者可用于短距離、低容量或模擬系統(tǒng)，其成本低、可靠性高；后者適用于長距離、高速率的系統(tǒng)。在選用時應根據需要綜合考慮來決定，因此它們都有自己的優(yōu)缺點和特性，下面就兩者的性能作系統(tǒng)的比較。如表2.3所示。表2.3激光二極管與發(fā)光二極管激光二極管發(fā)光二極管輸出光功率較大，幾mW到幾十mＷ輸出光功率較小，一般僅1mＷ到2mW帶寬大，調制速率高，幾百MHz到幾十GHz帶寬小，調制速率低，幾十到200MHz光束方向性強，發(fā)散度小方向性差，發(fā)散度大與光纖的耦合效率高，可高達80％以上與光纖的耦合效率低，僅百分之幾光譜較窄制造工藝難度小，成本低制造工藝難度大，成本高可在較寬的溫度范圍內正常工作在要求光功率較穩(wěn)定時，需要APC和ATC在大電流下易飽和輸出特性曲線的線性度較好在大電流下易飽和有模式噪聲無模式噪聲可靠性一般可靠性較好工作壽命短工作壽命長根據LED和LD的性能，在選擇光源時要做到技術上合理、經濟上合適以便于應用。因為本設計傳輸距離近，對發(fā)射機性能要求低，所以我選擇用發(fā)光二極管，而且發(fā)光二極管的制造工藝難度小，成本低，更使其適合在本設計中應用。2.5.2LED的數(shù)字驅動電路在小型模擬或低速、短距離數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中，都可以采用LED作為系統(tǒng)光源。不論哪種通信系統(tǒng)，用LED作光源時，均采用直接強度調制方式即通過改變LED的注入電流調制輸出光功率。LED的數(shù)字調制原理是利用信號電流為單向二進制數(shù)字信號，用單向脈沖電流的“有”、“無”(“1”碼和“0”碼)控制發(fā)光管的發(fā)光與否。調制系統(tǒng)通過控制流經發(fā)光管電流的辦法達到調制輸出光功率的目的。LED的數(shù)字驅動電路主要應用于二進制數(shù)字信號，驅動電路應能提供幾十至幾百毫安的“開”、“關”電流。碼速不高時，可以不加偏置；但在高碼速時，需加小量的正向偏置電流，有利于保持二極管電容上的電荷。幾種典型的LED數(shù)字驅動電路如圖2.21所示。其中，圖（a）為晶體管共射驅動電路，晶體管用作飽和開關，提供電流增益β，其兩端的電壓降較小，飽和壓降Vcc≈0.3V。圖（b）中的達林頓結構因高電流增益，降低了輸出阻抗。這一電路可得到2.5ns的光上升時間，可傳輸100Mb／s的數(shù)字信號。但由于發(fā)射極輸出的負載不是純電阻，所以可能使電路發(fā)生振蕩。RlCl并聯(lián)串接于發(fā)射極電路，組成發(fā)射極跟隨電路，提供電壓階躍，以補償驅動電流開始時，對發(fā)光管電容充電所造成的光驅動電流的下降，從而使驅動器可工作在高碼速情況下。圖（c）為發(fā)射極耦合開關式驅動電路，可傳輸300Mb／s以上的數(shù)字信號。晶體管Tl和T2是發(fā)射極耦(a)簡單的共射極飽和開關電路(b)低阻抗射極跟隨式驅動電路(c)發(fā)射極耦合開關式驅動電路(d)高速LED驅動電路圖2.21幾種典型的LED數(shù)字驅動電路合式開關，T3為恒流源。發(fā)光管的驅動電流由恒流源決定。這種電路類似線性差分放大器，實際作開關用。由于它超越了線性范圍工作，輸入端過激勵時；仍沒有達到飽和，所以開關速率更高。圖（d）為高速LED驅動電路，當LED為面發(fā)光管時，可傳輸2Gb／s以上的數(shù)字信號。該電路的脈沖前后沿為0.35ns，預偏置為15mA，電流峰值為100mA。在本設計中由5V直流電源提供能量，CMI編碼器輸出碼的電壓在5V左右，所以對驅動電路要求不大，為了使設計方便簡單，我選擇使用74LS140作為驅動電路來提高電信號的功率。光發(fā)射電路使用HFBR-1414T型發(fā)光二極管[14]。2.5.3光功率計光功率計是測量光纖上傳送信號強度的設備，用于測量絕對光功率或通過一段光纖的光功率相對損耗。在光纖系統(tǒng)中，測量光功率是最基本的。光功率計的原理非常像電子學中的萬用表，只不過萬用表測量的是電量，而光功率計測量的是光。在光纖測量中，光功率計是重負荷常用表。通過測量發(fā)射端機或光網絡的絕對功率，光功率計就能夠評價光端設備的性能。用光功率計與穩(wěn)定光源組合使用，組成光損失測試器，則能夠測量連接損耗、檢驗連續(xù)性，并幫助評估光纖鏈路傳輸質量。針對用戶的具體應用，要選擇適合的光功率計，應該關注以下各點：1、選擇最優(yōu)的探頭類型和接口類型；2、評價校準精度和制造校準程序，與光纖接頭要求范圍相匹配；3、確定這些型號與功率計測量范圍和顯示分辨率相一致。CMI碼電信號通過驅動電路后，獲得了足夠的傳輸功率，然后經發(fā)光二極管發(fā)射到光纖信道中。本設計只提供了光信號在尾纖中輸出的情況，用OA-101光功率計測量其傳輸功率為0.053mW，基本達到了預期設計目標。2.6本章小結本章是整個畢業(yè)設計的主體，完成了全部的硬件電路設計，主要分成四個部分有時鐘信號產生器、碼型發(fā)生器、CMI編碼器和信號驅動與發(fā)射電路。設計本著用料經濟便宜的考慮基本都使用常見的元器件。

第3章軟件仿真電路的仿真在電路的設計過程中有重要意義。通過仿真可以檢查電路是否正確；在仿真過程中便于更改元器件參數(shù)，可以為設計者提供很多有價值的參考值；仿真時沒有外部環(huán)境等因素的影響，便于檢查設計的理論是否正確。所以，在這一章中主要是對硬件電路的仿真，檢查設計是否正確。3.1仿真軟件的介紹設計電路的仿真使用的是Multisim2001仿真軟件。Multisim2001軟件是EWB軟件的最新版本，專門用于電路仿真，是迄今為止使用最方便、最直觀的仿真軟件。在保留了EWB形象直觀等優(yōu)點的基礎上，大大增強了軟件的仿真測試和分析功能，大大擴充了元件庫中的元件的數(shù)目，特別是增加了大量與實際元件對應的元件模型，使得仿真設計的結果更精確、更可靠、更具有實用性。Multisim2001軟件具有以下的功能：1、具有豐富的元件庫Multisim2001主元件庫提供了一個龐大的元件模型數(shù)據庫，并且用戶通過新增的元件編輯器可以建立自己的元件庫。2、類型齊全的仿真在Multisim2001電路窗口中，既可以分別對數(shù)字或模擬電路進行仿真，也可以將數(shù)字元件和模擬元件連接在一起進行仿真分析，還可以對射頻電路進行仿真。3、高度集成的操作界面Multisim2001將電路原理圖的創(chuàng)建，電路的測試分析和結果的圖表顯示等，全部集成到同一個電路窗口中。整個操作界面就像一個實驗工作臺，有存放仿真元件的元件箱，有存放測試儀器儀表的儀器庫，有進行仿真分析的各種操作命令。4、強大的分析功能Multisim2001提供了十幾種電路的分析功能，有直流工作點分析、交流分析、瞬態(tài)分析、傅里葉分析等，可幫助設計者分析電路的性能，大大縮短分析時間。5、強大的虛擬儀器儀表功能Multisim2001提供了雙蹤示波器、邏輯分析儀、波特圖示儀、數(shù)字萬用表等十多種虛擬儀器、儀表，操作界面如同在實驗室中親手操作儀器一樣，可非常方便地用于分析研究和教學，邏輯分析儀、網絡分析儀更是一般實驗室不可多得的高檔儀器。6、具有VHDL／Verilog的設計和仿真功能Multisim2001包含了VHDL／Verilog的設計和仿真，使得大規(guī)模可編程邏輯器件的設計和仿真與模擬電路、數(shù)字電路的設計和仿真融為一體，突破了原來大規(guī)模可編程邏輯器件無法與普遍電路融為一體仿真的缺陷。7、提供多種輸入輸出接口Multisim2001可以輸入由Spice等其他電路仿真軟件所創(chuàng)建的Spice網表文件并自動形成相應的電路原理圖，可以把Multisim2001環(huán)境下創(chuàng)建的電路原理圖文件輸出給Protel等常見的PCB軟件進行印刷電路板設計，也可以將仿真結果輸送到MathCAD和Excel等應用程序中。Multisim2001仿真軟件功能強大，通過電路仿真可以驗證系統(tǒng)電路的正誤，并且在仿真過程中便于改變元器件的參數(shù)，使焊接后才發(fā)現(xiàn)的錯誤減少。電路各個部分的輸出波形可以很清楚的展現(xiàn)出來[13]。3.2時鐘信號產生器波形仿真首先在Multisim2001仿真軟件中畫出第2章中設計的時鐘信號產生器電路，按要求設置好各個元器件的參數(shù)，R1=4.3KΩ，R2=130KΩ，C=220pF然后用示波器觀察電路的輸出波形。輸出波形如圖3.1所示。時鐘信號的要求是頻率為25KHz左右的方波，幅度為5V。圖3.1時鐘信號產生器輸出波形從示波器上我們可以看到輸出的時鐘信號波形的幅度約為5V,頻率為25KHz左右，（Soale表示每個大格20s，VA2-VA1就是幅度）滿足設計的要求。在實際電路中若需要改變輸出波形的幅度或者頻率可以通過改變R1、R2和電容C的值就可以。3.3碼型發(fā)生器波形仿真根據第2章中的設計電路，在Multisim2001仿真軟件中畫出電路接上示波器觀察仿真波形。仿真后得到如圖3.2所示的輸出波形。觀察時可以使用兩個示波器，一個接碼型發(fā)生器的輸出另一個接時鐘信號產生器的輸出，這樣可以比較兩個波形的相位。碼型發(fā)生器波形要求：輸出是“1110010”循環(huán)碼，幅度為5V左右。圖3.2碼型發(fā)生器輸出波形在圖3.2中，上面的是碼型發(fā)生器輸出波形，下面的是時鐘信號，從圖中我們看到對應得很好。碼型發(fā)生器輸出的波形是“1110010”碼。幅度約為5V。3.4倍頻電路波形仿真倍頻電路是最難調試的部分，它需要將時鐘信號的頻率加倍來適應最后碼型的需要，從NRZ碼到CMI碼頻率正好加了一倍。它的電路圖如圖3.3所示。需要同時調解R1、R2、C1、C2才能達到倍頻的作用。我選擇用100KΩ的電位器來調解。要求輸出波形的頻率50KHz左右。圖3.3倍頻電路最后，將R1與R2調解到10KΩ左右，C1=C2=10nF時，得到了預期設計的倍頻波形。輸出波形如圖3.4所示。根據公式，計算。Hz所以，RC=1/25×103=4×10-5，當R=10×103Ω，C=10×10-9F時，RC=10×10-5，理論與仿真的數(shù)量級都是10-5，從輸出的波形看，每個周期占2個大格，每個大格是10s，所以T=20s，1/T=1/20s=50KHz，滿足設計要求。圖3.4倍頻電路輸出波形3.5“1”碼轉換電路波形仿真從時鐘信號產生器來的NRZ碼經過識別后，分成兩路分別進入“1”碼轉換電路和“0”碼轉換電路?！?”碼轉換電路當有“1”碼來時，交替地輸出“00”、“11”，當有“為了便于波形比較用示波器分別觀察“1”碼輸出波形與NRZ碼和“1”碼輸出波形與2倍時鐘信號波形的情況。從圖中看到在對應的時間上2倍時鐘信號14個周期里NRZ碼循環(huán)一次，“1”碼轉換電路的輸出波形滿足預期設計要求。圖3.5“1”碼轉換電路輸出波形3.6整體電路的波形仿真前面幾節(jié)已經得到了各個部分電路的仿真波形，都基本滿足了設計要求，現(xiàn)在只需要將各個部分的電路連接在一起，便可得到理論上理想的輸出CMI碼。為了便于觀察比較一定要使用雙蹤示波器，示波器的兩個輸入分別為NRZ碼和CMI碼。其波形如圖3.6所示。波形要求：輸入“1110010”循環(huán)的NRZ碼，輸出為CMI碼，幅度為5V左右。圖3.6輸出的CMI碼波形上面的波形是CMI碼，下面的波形是輸入的NRZ碼，從圖中看到NRZ碼是“1110010”循環(huán)，CMI碼將“1”碼轉換成“00”和“11”交替輸出，將“0”碼轉換成“01”輸出，而且對應得很好，3.7本章小結本章中使用了Multisim2001仿真軟件對各部分硬件電路進行仿真處理，觀察各部分電路的輸出波形，從輸出的情況看基本符合設計要求，完成了預期設計目標。這部分的仿真為電路的焊接調試提供了有用的元件參數(shù)參考值。第4章系統(tǒng)調試與分析測量儀器一個系統(tǒng)的性能需要各項相關指標來體現(xiàn)，因此我們有必要通過各種手段來獲得系統(tǒng)的工作參數(shù)。測量使用的儀器如表4.1所示。表4.1測量儀器儀表名稱型號備注示波器RIGOLDS5102C數(shù)字雙蹤示波器光功率計OA-101——直流穩(wěn)壓電源HH1713雙路直流穩(wěn)壓電源萬用表UNI-TUT56數(shù)字萬用表4.2調試過程調試過程中主要解決的問題是相位問題，整形和延時器件的加入就是為了解決這一問題的。焊接后的電路板見附錄A所示。1、分塊調試電路焊接好后首先根據電路圖檢查是否有漏焊的地方，再用手拉一拉檢查是否有漏焊的地方。確定無誤后再根據電路圖將電路板分成幾大部分，然后一部分一部分的調試。問題一：倍頻器沒有輸出信號。解決方法：調節(jié)倍頻電路中的兩個100KΩ的電位器，使輸出信號的占空比為1/2，兩個電位器需要分別調節(jié)，將數(shù)字示波器接在與非門的前面就可以了。若一直沒有信號輸出則需要改變電位器后面的電容，可從小到大慢慢改換。最終得到較滿意的輸出波形。問題二：輸出的CMI碼有毛刺，影響觀察效果。解決方法：分別調節(jié)“1”碼轉換器和“0”碼轉換器輸出位置的電容，也可以從小到大慢慢改換，太小就不起濾波作用了，太大又會使輸出波形變壞。最終得到較滿意的波形。2、整體調試把分塊電路都調節(jié)好后，就進行整體調試。先觀察CMI碼的輸出波形，然后用功率計測量傳輸功率。問題三：CMI碼與NRZ碼的相位不一致，差了半個周期。解決方法：調節(jié)NRZ碼輸入時經過的電位器R1及電容C5，便可以解決問題。消除競爭冒險的方法有多種，這里采用的是接入濾波電容的方法，簡單易行。因為競爭冒險所產的干擾脈沖一般很窄，所以可以采用在輸出端并接一個不大的電容的方法，把干擾脈沖削弱至開門電平以下。C1、C2兩個電容就是這個作用。這兩個濾波電容的加入是為了克服電路中的競爭冒險現(xiàn)象。在數(shù)字電路中，當任何一個門電路有兩個以上輸入信號同時向相反的狀態(tài)變化時，由于兩個信號到達開門電平的時間不同，因而可能在輸入端產生干擾脈沖。這種現(xiàn)象，稱為組合邏輯電路中的競爭冒險。消除的方法主要有三種，一是接入濾波電容。由于競爭冒險產生的尖峰脈沖一般都很窄，大多是在幾十納秒以內，所以只要在輸出端并接一個很小的濾波電容，就可以把尖峰脈沖的幅度削弱至門電路的閾值電壓以下。在TTL電路中，電容的數(shù)值通常在幾十到幾百皮法的范圍內。這種方法的優(yōu)點是簡單易行，而缺點是增加了輸出電壓波形的上升時間和下降時間，會使波形變壞。二是引入選通脈沖。就是在電路中引入一個選通脈沖P,P的高電平出現(xiàn)在電路到達穩(wěn)定狀態(tài)以后，所以每個門的輸出端都不會出現(xiàn)尖端脈沖。但需要注意的是正常的輸出信號也將變成脈沖信號，而且它們的寬度與選通脈沖相同。三是修改邏輯電路。增加多余的門電路，這種改變邏輯電路的方法又叫增加冗余項的方法，這種方法的應用范圍是很有限的。把上述三種方法比較一下不難看出，接濾波電容的方法簡單易行，但輸出電壓的波形會變壞，因此，只適用于對輸出波形的前、后沿無嚴格要求的場合。引入選通脈沖的方法也比較簡單，而且不需要增加電路元件。但使用這種方法時必須設法得到一個與輸入信號同步的選通脈沖，對這個脈沖的寬度和作用的時間有嚴格要求。至于修改電路的方法，應用范圍小但效果很好。所以我們需要根據不同情況選擇不同的方法。這里選擇接入濾波電容的方法。4.3測試結果用數(shù)字雙蹤示波器觀察各部分電路輸出波形。（1）倍頻器輸出波形如圖4.1所示。圖4.1倍頻器輸出波形（2）碼型發(fā)生器的波形如圖4.2所示，NRZ碼的碼型是“1110010”。圖4.2碼型發(fā)生器輸出波形（3）CMI編碼的輸出波形如圖4.3所示。圖4.3CMI編碼器輸出波形（4）光信號的功率為0.053mW，相當于–12.74dBm。4.4本章小結本章主要解決硬件電路的調試問題，并對產生的主要問題給出了具體的解決方法。而且得到了電路各個部分的輸出波形，從輸出的波形可以看到采用CMI線路碼，能消除長連“1”及長連“0”的問題，便于定時提取和保持，改善了傳輸波形，便于傳輸。

結論在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中光纖通信是有線通信中最重要的方式之一。隨著社會經濟的不斷發(fā)展，作為經濟發(fā)展先導的信息需求必然會不斷增長，這樣一定會推動通信網絡的繼續(xù)發(fā)展。并且原有的光通信網絡設施是有一定壽命期的，也需要更新?lián)Q代。所以，在應用需求的推動下，光通信的各方面技術都需要進步。而且光纖通信具有傳輸速度快、保密性好、可靠性高、容量大等顯著優(yōu)點，所以研究光纖線路中的編碼問題有很大現(xiàn)實意義。本設計的題目為光纖線路編碼的設計與實現(xiàn)，研究的方向就是光纖線路中的編碼問題，完全應用硬件電路的累加來組成編碼器，包括編碼器電路的設計、仿真、焊接、調試，從而實現(xiàn)從NRZ碼到CMI碼的變換，變換后便于信息在光纖信道中傳輸，解決了長連“1”和長連“0”的問題，使信號便于定時提取。同時還設計了碼型發(fā)生器、時鐘信號產生器等輔助電路。這些電路完全由最常見的芯片組成，所以成本小，造價低，具有一定的實用價值。參考文獻[1]郭黎利.通信原理[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，2004.[2]張淑娥.數(shù)字光端機中編解碼器及接口電路的設計[J].應用科技，2005，27（11）：17-19.[3]馮丙昌.脈碼調制通信[M].北京：人民郵電出版社，1982：126-210.[4]閻石.數(shù)字電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社,1998.[5]趙冬梅.CMI碼的編譯碼電路設計及應用[J].機械管理開發(fā)，2006，1.[6]樊昌信.通信原理[M].北京：國防工業(yè)出版社，2001.[7]Mynbaev（美）.光纖通信技術[M].北京：機械工業(yè)出版社,2002：1-33.[8]趙梓森.光纖通信工程[M].北京：人民郵電出版社,2003：91-139.[9]明艷，李強.基于PROTEL99平臺上的CMI碼編譯碼電路的設計與實現(xiàn)[J].實驗技術與管理，2005，12（7）：22-26.[10]劉炯銘.數(shù)字傳輸設備接口中的碼型變換[J].電視技術，2002，2（12）：13-16.[11]朱維安，池凌飛，邱卓華.數(shù)字基帶直傳在光纖通信中的實現(xiàn)[J].深圳大學學報（理工版），2002，15（6A）：19-24.[12]邵時，楊冰，姜寧.數(shù)字電路設計與實現(xiàn)[M].上海：華東師范大學出版社,2003.[13]蔣卓勤，鄧玉元.Multisim2001及其在電子設計中的應用[M].西安:西安電子科技大學出版社,2003：10-57.[14]顧國梁.光纖通信中光發(fā)射機的研究[D].南京：南京理工大學，2001.[15]章雪姣，謝軍強.光纖通信技術的應用與發(fā)展[J].安徽電力科技信息，2006，3（3）：35-38.致謝畢業(yè)設計是我的學生時代最后一個教學環(huán)節(jié)，我非常珍惜這個過程的每一天，將來我也會非常懷念她。我的畢業(yè)設計能夠順利的完成，首先要感謝我的指導教師童國泰老師，在整個畢業(yè)設計過程中，童老師都非常關心我的情況，提出了許多寶貴的意見，給予了大力支持，并且?guī)椭医鉀Q了很多問題。在這里我要向童國泰老師表示由衷的感謝！同時我還要感謝807教研室的曹家年老師和其他各位老師在我的畢業(yè)設計過程中給予的支持與幫助，為我們提供良好的實驗條件，給我提出了很多寶貴的意見！在對題目的設計與學習過程中，加深了我對光纖通信的認識，對通信系統(tǒng)有了更全面的了解，同時培養(yǎng)了我的獨立思考、分析比較、調查研究、解決實際問題等方面的能力，這些都與老師和同學們的幫助是分不開的！當論文看到這里時，我與同學們在一起的時間就沒有幾天了，在這里我非常感謝大家四年來，對我的關心和照顧。在大學里我們一起度過了人生中最精彩、最浪漫的美好時光，一起度過了人生中最后一段天真的時光！畢業(yè)設計中我要感謝韋峻峰幫助我調試硬件電路，感謝劉春靜幫助我檢查錯誤，感謝董宇良、陳娟幫助我查找資料、修改格式等，我在這里向大家表示衷心的感謝！最后衷心地祝愿全體老師和同學工作順利，錦繡前程！目錄第1章緒論 11.1光纖通信簡介 11.1.1光纖通信的發(fā)展狀況 11.1.2光纖通信的優(yōu)點與缺點 PAGEREF_T