实验1固定速率时分复用

1、实验一固定速率时分复用实验 一、实验目的 1掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。 2、掌握固定速率时分复用的同步复接原理。 二、实验内容 1连接相应的实验导线，组成实验电路。 2、用示波器观察被复用信号、集群信号、位同步信号及帧同步信号，了解它们的对 应关系。 三、实验原理 1数字复接的基本组成： 数字复接器的基本组成如图 1-1所示。数字复接器的作用是把两个或两个以上的支路 数字信号按时分复接方式合并成为单一的合路数字信号。数字复接器由定时、调整和复 接单元所组成。定时单元的作用是为设备提供统一的基准时间信号，备有内部时钟，也 可以由外部时钟推动。调整单元的作用是对各输入支路数字信

2、号进行必要的频率或相位 调整，形成与本机定时信号完全同步的数字信号。复接单元的作用是对已同步的支路信 号进行时间复接以形成合路数字信号。 图1-1数字复接器的基本组成 将低次群复接成高次群的方法有三种：逐比特复接；按码字复接：按帧复接。在本 实验中，由于速率固定，信息流量不大，所以我们所应用的方式为按码字复接，下面我 们把这种复接方式作简单介绍。 对本实验来说，速率固定，信息结构固定，每8位码代表一“码字”。这种复接方式 是按顺序每次复接1个信号的8位码，输入信息的码字轮流被复接。复接过程是这样的： 首先取第一路信息的第一组“码字”，接着取第二路信息的第一组“码字”，再取第三信 息的第一组“码

3、字”，轮流将3个支路的第一组“码字”取值一次后再进行第二组 “码字” 取值，方法仍然是：首先取第一路信息的第二组码，接着取第二路信息的第二组码，再 取第三路信息的第二组码，轮流将3个支路的第二组码取值一次后再进行第三组码取值， 依此类推，一直循环下去，这样得到复接后的二次群序列如图1-2所示，这种方式由于 是按码字复接，循环周期较长，所需缓冲存储器的容量较大，目前应用的很少。 aAF1AF2AF3AF4 图1-2按码字复接示意图 （a）第一路信息（b）第二路信息 （c）第三路信息（d）复接后 2、所用实验模块的结构原理： 本实验使用“固定速率数字信号源”及“固定速率时分复用复接端接口”两个模块

4、。 所用到的模块组合是固定速率时分复用的复用端，其实验方框图如图1-3所示。这些模 块产生三路信号时分复用后的FY_OUT言号，信号码速率约为 128KB,帧结构如图1-4所 示。帧长为24位，其中首位无定义， 第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010）， 另外16位为两路数据信号，每路8位。此FY_OUTW号为集中插入帧同步码时分复用信 号。同时通过发光二极管来指示码型状态，发光二极管亮状态表示1码，灭状态表示 0 码。实验中用到的电路，除并行码产生器和8选一电路是由分立器件组成的外，其它电 路全都在两片大规模集成电路XC95XL144TQ100-5（以下简称 CPLD内部。 实验

5、中用到以下测试点及输入输出点: * D1 , D2, D3 8 位串行信号输出 /测试点 D_IN1 , D_IN2, D_IN3 8位串行信号输入 /测试点 * BS 位同步信号输出点 /测试点 FS 帧冋步信号输出点 /测试点 * FY-OUT 时分复用信号输出点/测试点 在实验中，帧同步信号FS是对位同步信号 BS进行24分频而得到的，即: FS信号的 频率等于BS信号频率的1/24 。 OUT D1 D2 D3 N N D D D 图1-3 时分复用实验框图 D1 mWwuiM啊lm恤ilnMMir D2UUlUUl D3JO町 F1 WWWUIWWMWWWM F2 F3 FY_OU

6、图1-5复接波形示意图 实验中送入复接器的三路信号为同频同相的信号，且帧长一样，我们所使用的复接 方式为按码字复接，即一次复接8位码，示意图如图1-5所示。其中：F1、F2、F3分别 为复接时钟，D1、D2、D3为经拨码开关调整后的三路数据，FY_OU为复接后的信号。 四、实验仪器 双通道示波器，光纤通信实验仪。 五、实验步骤 （以下实验步骤以1310 nm光端机部分讲解，即实验仪左边的模块；1550nm光端 机部分与其相同。 ） 1、关闭实验仪电源，取三根实验导线将“固定速率数字信号源模块”中的输出端 D1、D2、D3分别对应与“固定速率时分复用复接端接口”中的输入端D_IN1、 D_IN2、 D_IN3 相连。 2、打开实验仪电源，将示波器的X通道探头接FY-OUT端，丫通道探头分别接D_IN1、 D_IN2、D_IN3端，观察各通道的波形，结合输入的三路信号（数据）指示灯的 状态，画出各被复接信号和复接后信号的波形，分析它们的对应关系。 3、将示波器的X通道探头接FS端，Y通道探头接BS端，分别记录示波器各通道 的波形，分析它们的