光纤实训报告要求.docx
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光纤实训报告要求.docx
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光纤实训报告要求
激光器P-I特性曲线绘制实验
一、实验目的
1、了解光纤通信编译码方式
2、了解各种编译码方式的性能
3、了解光纤线路码的选码原则
4、掌握CMI编码/译码原理
二、实验内容
1、学习光纤通信编译码方式
2、了解各种码型的性能
3、掌握光纤线路码的选码原则
4、观察CMI编译码的波形
5、学习CMI编译码模块的使用
三、实验仪器
示波器,RC-GT-Ⅲ(+)型光纤通信实验系统。
四、实验记录与报告要求
1、观察数字信号被CMI编码后的波形与原始波形的关系。
(注:
可观察数字信号上升沿对应CMI编码后的波形)
原始波形选择了11110000,cmi编码原则为(CMI编码的编码规则是:
用交替的"11"和"00"两位表示基带中的一位"1";用"01"表示基带中的一位"0",例如,基带编码为"1001001"用CMI编码则为"11010100010111"。
)编码后码数为0011001101010101
2、熟悉光纤数字信号传输的编码原则和传输效果的关系
CMI编码的编码规则是:
用交替的"11"和"00"两位表示基带中的一位"1";用"01"表示基带中的一位"0"
传输效果是输出信号与原波形发生了时延,T=69.0μs
见附图。
实验四三阶高密度双极性码(HDB3)原理实验
一、实验目的
1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2、掌握HDB3码的编码规则。
二、实验内容
1、用示波器观察单极性非归零码(NRZ)、三阶高密度双极性码(HDB3)。
2、用示波器观察HDB3译码输出波形。
三、实验仪器
示波器,RC-GT-Ⅲ(+)型光纤通信实验系统。
四、实验记录与报告要求
1、根据实验观察和纪录回答:
(1)不归零码和归零码的特点是什么?
不归零码信号电平的一次反转代表1,电平不变化表示0,并且在表示完一个码元后,
电压不需回到0,都是在一个码元的全部时间内发出或不发出电流(单极性),以及发出正电流或负电流(双极性)。
每一位编码占用了全部码元的宽度。
归零码在 RZ 编码中,正电平代表逻辑 1,负电平代表逻辑 0,并且,每传输完一位数据,信号返回到零电平,也就是说,信号线上会出现 3 种电平:
正电平、负电平、零电平
(2)与信源代码中的“1”码相对应的AMI码及HDB3码是否一定相同?
为什么?
1码不相同,0码也不同ami码消息代码中的0传输码中的0消息代码中的1传输码中的+1、-1交替出现,可能+1,—1,,然后4个连续0,变为000V,V正负交替出现,B则当两破坏节为偶数时,变为B00V,B为1,极性与前一个1极性相反并让后面非0符号由极性交替变化
2、设代码为全1,全0及011100100000110000100000,给出HDB3码的代码和波形。
原码01011100ADIN与ADOUT波形一致,时延为43.5μsHDB3为0+10-1+1-100
原码11111111HDB3+1—1+1—1+1—1+1—1
原码00000000HDB3+100+1-100-1
3、实验说明:
HDB3编码会延时约4个码元的时间,本实验中为了方便观察HDB3码所以将HDB3设置成不归零码,因此连零个数不得超过三个,在研发时在寄存器中预留了四个位判断是否有连零个数超过四个或四个以上,因此会出现四个码元的延时请特别注意。
实验七PCM编译码实验
一、实验目的
1.掌握PCM编译码原理。
2.掌握PCM基带信号的形成过程及分接过程。
3.掌握语音信号PCM编译码系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。
二、实验内容
1.用示波器观察两路音频信号的编码结果,观察PCM基群信号。
2.改变音频信号的幅度,观察和测试译码器输出信号的信噪比变化情况。
3.改变音频信号的频率,观察和测试译码器输出信号幅度变化情况。
三、实验仪器
示波器,RC-GT-Ⅲ(+)型光纤通信实验系统。
四、实验记录与报告要求
1.记录模拟信号源、PCM编码输出信号、PCM译码输出信号信号波形;
AIN为三角波BIN为正弦波,上面为A-OUT,下面为B-OUT,
2.分析PCM编译码模块的功能;
在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。
而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(Pulse-codemodulation),即脉冲编码调制。
将话音,图像等模拟信号按等间隔抽取,使其离散化,将抽样值按分层四舍五入取整量化,同时将抽样值按一组二进制来表示抽样脉冲幅值。
3.改变输入信号频率,测量译码输出信号幅度;分析译码器输出信号幅度变化情况。
输入信号波形频率与输出关系
KHZ
3.7
3.6
3.4
3.0
2.5
2.0
1.8
1.5
1.0
0.8
0.6
0.5
A-OUT(V)
31m
75.0m
92m
0.118
0.191
0.216
0.234
0.263
0.325
0.357
0.37
0.378
实验八P-I特性曲线绘制实验
一、实验目的
1、学习半导体激光器发光原理2.了解半导体激光器平均输出光功率与注入电流的关系3.掌握半导体激光器P-I曲线的测试及绘制方法
二、实验内容
测量半导体激光器功率和注入电流,并画出P-I关系曲线。
三、实验仪器
示波器,RC-GT-Ⅲ(+)型光纤通信实验系统,光功率计,万用表。
四、实验记录与报告要求
1、分别画出1310nm激光器和1550激光器的P-I曲线
2、比较其异同处。
主要是
该特性有一个转折点,相应的驱动电流称为门限电流(或称阈值电流),用Ith表示。
该特性有一个转折点,相应的驱动电流称为门限电流(或称阈值电流),用Ith表示。
画出1310nm
实验十一数字光发送接口指标测试实验
一、实验目的
1、了解数字光发端机平均输出光功率的指标要求
2、掌握数字光发端机平均输出光功率的测试方法
3、了解数字光发端机的消光比的指标要求
4、掌握数字光发端机的消光比的测试方法
二、实验内容
1、测试数字光发端机的平均光功率
2、测试数字光发端机的消光比
三、实验仪器
RC-GT-Ⅲ(+)型光纤通信原理实验箱、光功率计、FC-FC光跳线、万用表
四、实验记录与报告要求
1、记录光发端机的平均光功率
11110000P=10.18dbmp=96.92μw
2、通过实验数据计算光发端机的消光比
P1(全为0)=170.8μWP1(全为0)=—7.68dbm
P0(全为1)=113.4μWP1(全为0)=—9.45dbm
EXT=0.9007
实验十二光接收机电路原理测试实验
一、实验目的
1、熟悉光接收端机的概念
2、掌握光接收端机的电路电路原理
二、实验内容
学习光接收机电路组成原理
三、实验仪器
1、RC-GT-Ⅲ(+)型光纤通信原理实验箱
2、光功率计
3、示波器(20M)
4、FC-PC光跳线一根
四、实验记录与报告要求
1、画出
。
2、说明光接收机的作用。
在接收端,光前置放大器(PA)放大经传输而衰减的主信道光信号,分波器从主信道光信号中分出特定波长的光信号。
光接收机的作用就是检测经过传输的微弱光信号,并放大、整形、再生成原传输信号。
3、分别记录模拟、数字信号通过光接收机所得到的波形。
P200输入P203输出,时延=0.170ms
5、与信源发出的波形进行对比。
模拟时输入端为正玄波,调按钮输出端变化
调R258与调R277一致,从大往小调。
输出端从方形变为正弦波在变平
然后数字信号调节R242,从最小开始,0电平到方波,调大时幅度变大。
调节R257,从小往大调,波形从无到有再到无。
数字11110000输入输出时延为=16μs
实验十三 眼图观测实验
一、实验目的
1、掌握眼图的观测
二、实验内容
1、眼图的示波器观测。
三、实验记录与报告要求
1、记录并画出眼图模块所得到的眼图波形。
调节R620,大里调结,波形变不清。
=0.155V
=0.215μsTb=1.055μs
定时抖动=20.38%
实验十五数字信号电—光、光—电转换传输实验
一、实验目的
1、了解数字光纤通信的通信原理
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
4、用示波器观察各种传输信号的波形
5、使用实验系统中的各种信号进行光传输实验,有:
NRZ、CMI、HDB3、PCM编码。
三、实验仪器
示波器,RC-GT-Ⅲ(+)型光纤通信实验系统。
四、基本原理
本实验主要完成各种数据速率的光纤传输,其原理如图所示,本次实验所用到的数字信号主要有:
NRZ、FS、BS、CMI、HDB3码。
数字信号光纤传输框图
CMI码光纤传输示意图
五、实验记录与报告要求
1、记录信源波形与接收信号波形;都取(11110000),
记录CMI译码后原始波形与输出波形都为方波,11110000;时延为80μs
2、Hdb3译码后原始波形与输出波形都为方波,11110000;时延为14μ
3、分析光纤数字信号传输的编码原则和传输效果的关系。
实验十六模拟信号电—光、光—电传输实验
一、实验目的
1、了解模拟信号光纤系统的通信原理
2、了解完整的模拟信号光纤通信系统的基本结构
3、掌握各种模拟信号的传输机理
二、实验内容
1、通过不同频率的正弦信号、方波信号、三角波进行光传输实验
2、正弦信号通过PCM编码后进行光传输实验
三、实验仪器
示波器,RC-GT-Ⅲ(+)型光纤通信实验系统。
四、基本原理
本实验用示波器观察光发送模块和光接受模块的的模拟信号波信,并通过调节模拟信号源模块的频率进行对比、比较,以了解和熟悉光纤传输模拟信号系统的组成。
其实验框图如下:
模拟信号光纤传输方式一
模拟信号光纤传输方式二
模拟信号的传输,可以有多种方式,一种是直接用模拟信号,经过光纤直接进行传输;另一种方式是把模拟信号数字化后,进行调制,然后将调制好的数字信号再进行光纤传输,最后再经过解调,把模拟信号还原。
现在使用最多的一种方式是PCM编译码方式,对于PCM编译码的详细资料请参考实验六-----PCM编译码实验。
五、实验记录与报告要求
1.记录并画出实验所用及所得到的波形,并进行比较。
首先模拟信号源波形与输出端波形有时延,我们采用正弦波观看,时延为35μS
其次经过pcm编译码波形都为脉冲波。
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