实验三 光纤通信信号传输系统

1、实验三 光纤通信信号传输系统一、实验目的1、了解数字信号的光纤通信原理。2、掌握各种数字信号的传输机理。3、初步了解完整光纤通信系统的基本组成结构。二、实验内容1、用示波器观察传输各种数字信号的波形。2、使用实验仪中提供的各种数字信号进行光纤传输实验，如：NRZ码、CMI编码。三、实验原理 1、NRZ码NRZ码是一种单极性不归零码，用一个光（电）脉冲占据一个整比特周期代表1，没有脉冲代表0，在实验仪的“固定速率数字信号源模块”中产生三路码速率为64K的单极性不归零码（NRZ），通过拨码开关，可以很方便地改变要传送的码信息并由发光二极管显示出来。2、CMI码CMl码是一种传号交替反转码，这种码型

2、要求的带宽为NRZ码传输带宽的两倍，CMI码含有丰富的定时信息，便于定时提取，容许进行不中断业务的误码监测。它们的变换规则如表3-1所示。图3-1是CMl码变换的实例。表3-1 普通二进制数CMI模式1模式20101000111 图3-1 CMI码变换实例所用模块的端口说明：l DIN1：第一路需进行编码的信号输入口l DIN 2：第二路需进行编码的信号输入口l CMI_OUT1：第一路编码后的信号输出口l CMI_OUT2：第二路编码后的信号输出口l CMI_IN1：第一路需进行译码的信号输入口l CMI_IN2：第二路需进行译码的信号输入口l D_OUT1：第一路译码后的信号输出口l D_

3、OUT2：第二路译码后的信号输出口本实验主要完成各种数据速率的光纤传输，所用到的数字信号主要有：NRZ码（D1或D2、D3）和CMI码，光纤传输框图分别如图3-2及图3-3所示。固定速率数字信号源模块光接收模块光发送模块测试端口光纤图3-2 NRZ码光纤传输框图信号源（BS）或（FS）测试端口光接收模块光发 送模块 CMI编码CMI译码光纤 图3-3 CMI码光纤传输框图四、实验仪器双通道示波器，光纤通信实验仪，光跳线。五、实验步骤（以下实验步骤以1310nm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。） （一）光纤传输NRZ码1. 关闭实验仪电源，用光跳线接通1310

4、nm发送端TX和接收端RX。2. 将固定速率数字信号源模块的D1或D2、D3端口，用导线连接到光发送模块的数字信号输入端口P202。3. 把开关S200拨到数字传输端。4. 接通实验仪电源，用双通道示波器的两个通道输入端，分别观察光发送模块的数字信号输入端口P202和光接收模块的数字信号输出端口IC202的波形，并记录下来进行比较。5. 通过调节电位器R257（调节判决直流电平）及调节电位器R242（增益调节）得到最佳传输的数字信号。（二）光纤传输CMI码1. 关闭实验仪电源，用光跳线接通1310nm发送端TX和接收端RX。2. 选用位同步信号BS或帧同步信号FS或固定速率数字信号源模块的D1

5、、D2、D3中任意一个信号作为原始输入信号，用导线连接到CPLD模块的编码输入端口DIN1或DIN2。3. 用导线将编码输出端口CMIOUT1或CMIOUT2连接到光发送模块的数字信号输入端口P202。4. 将光接收模块的数字输出端口IC202用导线连接到CMI译码输入端口CMIIN1或CMIIN2进行译码，译码输出端口DOUT1或DOUT2还原成原始信号。5. 接通实验仪电源，用双通道示波器的两个通道输入端，分别观察被传输的数字信号DIN1或DIN2端口波形和经光纤系统传输后的译码输出DOUT1或DOUT2端口波形，并记录下来进行比较。6. 通过调节电位器R257（调节判决直流电平）及调节电位器R242（增益调节）得到最佳传输的数字信号。7. 用双通道示波器的两个通道输入端，分别观察CMI码编码前、后的两个波形,并记录下来进行比较。六、实验报告要求1. 用示波器记录并比较光纤直接传输NRZ码的输入、输出波形，说明传输效果。2. 观察数字信号被CMI编码后经光纤系统传输的情况，用示波器记录并比较被传输的数字信号DIN