1、實驗三 光纖通信信號傳輸系統一、實驗目的1、了解數字信號的光纖通信原理。2、掌握各種數字信號的傳輸機理。3、初步了解完整光纖通信系統的基本組成結構。二、實驗內容1、用示波器觀察傳輸各種數字信號的波形。2、使用實驗儀中提供的各種數字信號進行光纖傳輸實驗，如：NRZ碼、CMI編碼。三、實驗原理 1、NRZ碼NRZ碼是一種單極性不歸零碼，用一個光（電）脈沖占據一個整比特周期代表1，沒有脈沖代表0，在實驗儀的“固定速率數字信號源模塊”中產生三路碼速率為64K的單極性不歸零碼（NRZ），通過撥碼開關，可以很方便地改變要傳送的碼信息并由發光二極管顯示出來。2、CMI碼CMl碼是一種傳號交替反轉碼，這種碼型

2、要求的帶寬為NRZ碼傳輸帶寬的兩倍，CMI碼含有豐富的定時信息，便于定時提取，容許進行不中斷業務的誤碼監測。它們的變換規則如表3-1所示。圖3-1是CMl碼變換的實例。表3-1 普通二進制數CMI模式1模式20101000111 圖3-1 CMI碼變換實例所用模塊的端口說明：l DIN1：第一路需進行編碼的信號輸入口l DIN 2：第二路需進行編碼的信號輸入口l CMI_OUT1：第一路編碼后的信號輸出口l CMI_OUT2：第二路編碼后的信號輸出口l CMI_IN1：第一路需進行譯碼的信號輸入口l CMI_IN2：第二路需進行譯碼的信號輸入口l D_OUT1：第一路譯碼后的信號輸出口l D_

3、OUT2：第二路譯碼后的信號輸出口本實驗主要完成各種數據速率的光纖傳輸，所用到的數字信號主要有：NRZ碼（D1或D2、D3）和CMI碼，光纖傳輸框圖分別如圖3-2及圖3-3所示。固定速率數字信號源模塊光接收模塊光發送模塊測試端口光纖圖3-2 NRZ碼光纖傳輸框圖信號源（BS）或（FS）測試端口光接收模塊光發 送模塊 CMI編碼CMI譯碼光纖 圖3-3 CMI碼光纖傳輸框圖四、實驗儀器雙通道示波器，光纖通信實驗儀，光跳線。五、實驗步驟（以下實驗步驟以1310nm光端機部分講解，即實驗儀左邊的模塊；1550nm光端機部分與其相同。） （一）光纖傳輸NRZ碼1. 關閉實驗儀電源，用光跳線接通1310

4、nm發送端TX和接收端RX。2. 將固定速率數字信號源模塊的D1或D2、D3端口，用導線連接到光發送模塊的數字信號輸入端口P202。3. 把開關S200撥到數字傳輸端。4. 接通實驗儀電源，用雙通道示波器的兩個通道輸入端，分別觀察光發送模塊的數字信號輸入端口P202和光接收模塊的數字信號輸出端口IC202的波形，并記錄下來進行比較。5. 通過調節電位器R257（調節判決直流電平）及調節電位器R242（增益調節）得到最佳傳輸的數字信號。（二）光纖傳輸CMI碼1. 關閉實驗儀電源，用光跳線接通1310nm發送端TX和接收端RX。2. 選用位同步信號BS或幀同步信號FS或固定速率數字信號源模塊的D1

5、、D2、D3中任意一個信號作為原始輸入信號，用導線連接到CPLD模塊的編碼輸入端口DIN1或DIN2。3. 用導線將編碼輸出端口CMIOUT1或CMIOUT2連接到光發送模塊的數字信號輸入端口P202。4. 將光接收模塊的數字輸出端口IC202用導線連接到CMI譯碼輸入端口CMIIN1或CMIIN2進行譯碼，譯碼輸出端口DOUT1或DOUT2還原成原始信號。5. 接通實驗儀電源，用雙通道示波器的兩個通道輸入端，分別觀察被傳輸的數字信號DIN1或DIN2端口波形和經光纖系統傳輸后的譯碼輸出DOUT1或DOUT2端口波形，并記錄下來進行比較。6. 通過調節電位器R257（調節判決直流電平）及調節電位器R242（增益調節）得到最佳傳輸的數字信號。7. 用雙通道示波器的兩個通道輸入端，分別觀察CMI碼編碼前、后的兩個波形,并記錄下來進行比較。六、實驗報告要求1. 用示波器記錄并比較光纖直接傳輸NRZ碼的輸入、輸出波形，說明傳輸效果。2. 觀察數字信號被CMI編碼后經光纖系統傳輸的情況，用示波器記錄并比較被傳輸的數字信號DIN1