电话光纤传输系统实验

实验三电话光纤传输系统实验一、实验目的1、了解电话及语音信号通过光纤传输的全过程2、掌握模拟电话、数字电话光纤传输的工作原理二、实验内容1、模拟电话光纤传输系统实验2、数字电话光纤传输系统实验三、实验仪器1、ZY12OFCom13BG3型光纤通信原理实验箱 1台2、20MHz双踪模拟示波器 1台3、FC/PC-FC/PC单模光跳线 1根4、电话机 2部5、万用表 1台6、850nm光发端机和光收端机（可选） 1套7、ST/PC-ST/PC多模光跳线（可选） 1根8、连接导线20根四、实验原理对于局间通信来说，电话语音通信具有举足轻重的作用。以电话通信网络为载体，各种模拟（或数字）信号的传输系统已经商业化。如电话、传真、拨号网络通信等业务都是在局间电话网上实现的。图13-1电话模拟光纤传输电话语音信号的光纤传输分为两种方式：一种方式为模拟电话光纤传输，即电话用户接口输出的模拟信号直接送入光纤模拟信号传输信道，从而实现两部电话的通话（由于模拟信号无法直接进行时分复用，因此模拟电话光纤传输只能传输一路电话语音信号，另一路电话语音信号直接用连接导线代替光纤），实验方框图如图13-1所示。图13-2电话数字光纤传输图13-3PCM编码帧结构示意图另一种方式为数字电话光纤传输。在数字传输系统中，几乎所有业务均以一定的格式出现，因而在信道上对各种业务传输之前要对业务的数据进行包装。信道上对业务数据包装的过程称之为帧组装。不同的系统、信道设备帧组装的格式、过程不一样。时分复用制的数字通信系统，在国际上已逐渐建立起标准并广泛使用。时分复用（TDM）的主要特点是在一个信道上利用不同的时隙来传递各路（语音、数据或图像）不同信号。各路信号独立、互不干扰。实际的电话业务共有32个时隙，其中30个时隙用于话音业务。第一个时隙为定位时隙，用于做帧同步提取用。第二到第十六个时隙传输话音业务，第十七个时隙用于信令信号传输，以实现信令的接续。第十八到三十二时隙用于话音业务。在我们的实验箱中，电话用户接口输出的两路模拟信号经过PCM编码以后，利用时分复用的方式，将两路信号数字调制成一路信号，然后送入光发端机中进行光纤传输，光收端机接收的信号通过时分解复用，实现信号的分离，分别送入两个电话用户接口电路中，实现两部电话的全双工通话，其方框图如图13-2所示。在PCM编译码中，帧同步信号为8KHz，一帧信号分为四个时隙，分别为时隙0、时隙1、时隙2和时隙3；时隙0为帧同步信号，其同步码为固定的码流“01110010”，时隙1和时隙2分别为两路电话语音调制数据，时隙3为空时隙，在本实验中没有用到（用低电平表示），TP621为PCM编码输出测试点，图13-3为PCM编码一帧的结构示意图。五、注意事项1、光源，光跳线，光波分复用器，光功率计等光学器件的插头属易损件，应轻拿轻放，使用时切忌用力过大。2、不可带电拔插光电器件，要拔插光电器件，须先关闭电源后进行。六、实验步骤Ａ、模拟电话光纤传输系统实验1、用实验十一中模拟信号调试方法调节电位器，使1310nm光纤通信系统能够正常传输模拟信号。2、连接导线：电话用户接口模块T401与光发模块T111连接，T412与T121连接，T402与T411连接，并在电话甲、电话乙口分别接上电话机。3、用FC-FC光纤跳线将1310nm光发端机（1310nmT）与1310nm光收端机（1310nmR）连接起来，组成1310nm光纤传输系统。4、将拨码开关BM1、BM2和BM3分别拨到模拟、1310nm和1310nm。5、接上交流电源线，先开交流开关，再开直流开关K01，K02，五个发光二极管全亮。6、接通电话用户接口模块(K40，K41)、光发模块(K10)的直流电源。7、用万用表监控R110两端电压（红表笔插T103，黑表笔插T104），调节半导体激光器驱动电流（W101），使驱动电流小于25mA。8、摘机进行两人通话实验，用示波器测试并比较TP401，TP412的波形（由于话音信号的波形比较复杂，所以可选用双音多频信号的按键音来观察测试点的波形），并做记录。9、依次关闭各直流电源、交流电源，拆除导线，拆除各光学器件，将实验箱还原。10、根据上述实验步骤，设计并执行850nm光纤传输系统模拟电话传输实验。B、数字电话光纤传输系统实验1、连接导线：电话用户接口模块T401与PCM编译码模块T601连接，T411与T611连接，T412与T603连接，T402与T613连接，T621与T101连接，T631与T121连接，在电话甲、电话乙口分别接上电话机。2、将K601，K602，K603拨到上面。3、用FC-FC光纤跳线将1310nm光发端机（1310nmT）与1310nm光收端机（1310nmR）连接起来，组成1310nm光纤传输系统。4、将拨码开关BM1、BM2和BM3分别拨到数字、1310nm和1310nm。5、接上交流电源线，先开交流开关，再开直流开关K01，K02，五个发光二极管全亮。6、接通电话用户接口模块(K40，K41)、PCM编译码模块（K60）和光发模块(K10)的直流电源。7、用万用表监控R110两端电压（红表笔插T103，黑表笔插T104），调节半导体激光器驱动电流（W101），使驱动电流小于25mA。8、摘机进行两人通话实验，用示波器测试并比较TP401，TP402，TP411、TP412的波形（可选用双音多频信号的按键音来观察测试点的波形），并做记录。9、用示波器观察TP101、T121波形。10、依次关闭各直流电源、交流电源，拆除导线，拆除各光学器件，将实验箱还原。11、根据上述步骤，设计并执行850