西安交大光纤通信实验1
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5. 连接P202、P111两铆孔，将光电转换信号送入数据接收单元。示 波器观测P202测试点的数据是否与发端的TX1310测试点波形一样。
6. 示波器观测P115测试点为CMI译码输出波形是否与发端的P101波形 一样。
7. SW101拨码器设置其它数字序列组合，对比P103编码输出波形， 分析熟悉CMI编码规则。
100(11)
001
0 0 10 1 1 1 0 1 0
CMI码的特点是: （1）不出现连续4个以上的“0”码或“1”，易于定时提取。 （2）电路简单，易于实现。 （3)有一定的纠错能力。当编码规则被破坏后，即意味着误 码产生，便于中继监测。
（4)有恒定的直流分量，且低频分量小，频带较宽。 （5)传输速率为编码前的2倍，适用于低速率的光纤传输系 统。
2.打开系统电源，液晶菜单选择“码型变换实验-- CMI码设置” 确认， 设置SW101拨码器8比特周期性序列的数据，如10001000。
3. 示波器测试P101、P103铆孔波形，纪录波形。
4. 用信号连接线连接P103、P201两铆孔，示波器A通道测试TX1310 测试点，确认有相应的波形输出，调节W201即改变送入光发端机信号 （TX1310）幅度最大（不超过5V），记录信号电平值。
光纤通信实验
实验1：光通信系统信号与功率测量
1、实验目的：
学习光纤通信实验系统的组成， 了解各部分的功能 学习光功率计的使用， 学会测量光功率; 测量实验板各测试点的信号.
2、实验所需仪器和配件
RZ8644型光纤通信实验系统 数字示波器 光功率计
光纤连线 信号线连线
RZ8644型光纤通信实验系统
电话用户A PCM编译码
记发器 DTMF检测
电话用户B PCM编译码
数据发送单元 数字信号发生器 线路编码器 数据复接
数据接收单元 时钟提取、再生 线路译码器 数据解复接
USB接口 RS232串口
中央处理器 功能扩展口 模拟信号源
电源 模块
LD光端机 工作波长1310nm
LD光端机 工作波长1550nm
光接收输入
光
纤
光发射输出 TX1310
TX1310
1310nm一体化数字光端机结构示意图
P203
P204
RX1550
RX
电信号输出
光接收输入
光
纤
电信号输入
TX
W205
光发射输出 TX1550
TX1550
1550nm一体化数字光端机结构示意图
U701
U101 数据发送单元
功能片选信号
AT89C51
功能菜单选择
实验要求
(开始)码型变换实验（确认）-- CMI码设置（确认）
1、记录各信号点(101,103,202,115)的波形，进行比较;
01110100 12345678
原信号数据
CMI编码
2、分析101, 103端口输出信号的传输速率; 3、分析000000，01010101，11111111几种信号结构
P111
误码分析
P704 P301 TP106
均衡
P112 W901
信号产生部分
线路编码部分
p201 p202
TX1310
13
TR1550
1550nm 光收发
p203 W205
TX1550
光收发部分
P202
P201
RX
电信号输出 电信号输入
TX
W201
RX1310
键盘 液晶显示
P101
8位数字信号
随机信号
P103
线路编码
P601
A
B
P804
电话
P602
PCM 编码 译码
P803
P603 P604 P801
P802
P109 P110
时分复用 P108 复接
P113 P114
P111
时分分接
USB接口 串口电路 模拟信号
P701 P702 P703
P115
译码电路
8.对应P102码元同步时钟读出码序列，根据CMI编码规则，写出对应 的编码序列。
9.观察P103输出编码波形，验证序列。
10.关机。拆信号连线。
光功率测量
1. 用带FC-FC的单模光纤连接线连接1310nm(或1550nm)光发射端机的输 出接口和光功率计，如图1-4所示；用信号连接线连接P101、P201两铆孔， 开机。液晶菜单选择“码型变换实验-- CMI码设置” 确认。 2. 设置SW101拨码器设置的8比特周期性序列，如10001000。示波器测试 P101铆孔波形，确认有相应的波形输出。 3.示波器A通道测试TX1310测试点，调节W201即改变送入光发端机信号 （TX1310）幅度最大（不超过5V），记录信号电平值。即将拨码器设置序 列电信号送入1310nm光发端机，并转换成光信号从TX1310法兰接口输出。 4. 调节光功率计工作波长“1310nm”、单位“mW”，设置拨码器SW101为 11111111，读取此时光功率P1，即为1310nm光发射端机在正常工作情况下， 对于全1码的输出光功率，记录码型和光功率。 5. 拨码器SW101设置为00000000，W201保持不变，记录码型和对应的输 出光功率P0。 6．拨码器SW101设置为01010101，W201保持不变，记录码型和对应的输 出光功率P2 。 7. 关闭系统电源。
2实验所需仪器和配件rz8644型光纤通信实验系统数字示波器光功率计光纤连线信号线连线rz8644型光纤通信实验系统电话用户apcm编译码dtmf检测电话用户bpcm编译码数据发送单元数字信号发生器线路编码器数据复接数据接收单元时钟提取再生线路译码器数据解复接usb接口rs232串口中央处理器功能扩展口模拟信号源ld光端机工作波长1310nmld光端机工作波长1550nm键盘液晶显示电源模块1310nm光收发p201p2021550nm光收发p203p204tx1310rx1310w201tx1550tr1550w205译码电路均衡p111p115p112tp106w901线路编码时分复用时分分接误码分析8位数字信号随机信号模拟信号pcm编码译码usb接口串口电路电话p103p101p108p111p109p110p113p114p603p604p801p802p601p602p803p804p301p701p702p703p704光收发部分线路编码部分信号产生部分1310nm光收发p201p2021550nm光收发p203p204电话接口电路电话接口电路话机a话机b模拟信号发生电路线路译码电路pcm编码译码pcm编码译码p601p602p801p802p603p604p803p804时分p108p109p110p113p114p101数据p102时钟p115复帧同步均衡tx1310rx1310rs232usb误码分析电路自编数据模拟信号数据信号可编程信号sw101拨码器w201线路编码p103108p111p111p115p104时钟p106数据帧信号p112tp106w901p701p702p111rxtx光接收输入光发射输出p202tx1310p2011310nm一体化数字光端机结构示意图电信号输出电信号输入w201tx1310rx1310rxtx光接收输入光发射输出p204tx1550p2031550nm一体化数字光端机结构示意图电信号输出电信号输入w205tx1550rx1550u701at89c51功能菜单选择液晶键盘及功能控制电路结构示意图薄膜键盘u101数据发送单元u102数据接收单元功能片选信号功能片选信号液晶显示光功率计zerodbmwdbpowerhold菜单操作键多功能旋钮液晶显示屏usb接口模拟信号输入探头补偿信号输出外触发输入常用菜单运行控水平控制触发控制垂直控制一观察信号波形测量平均
测得的光功率进行比较(101-201,103-201)。
输入的数据可以是由系统生成的伪随机码，也 可以由8位开关形成8位的自编数据，也可以由外部 输入数据。
在本实验系统中，线路编码可以采用CMI码、 5B6B，随机扰码等多种码型。
数字光纤通信传输信道中，对于低速率系统采用 CMI(Coded Mark Inversion) 码,传号翻转码， 即“1”码交替地用“00”和“11”表示，而“0”码则固 定用“01”表示，因此在1个时钟周期内，CMI编码器 输入1bit的时间内输出变为2bit。 CMI码属于二电平 的不归零（NRZ）的1B2B码型。
液晶显示
U102 数据接收单元
功能片选信号
液晶、键盘及功能控制电路结构示意图
薄膜键盘
光功率计
ZERO HOLD Power
dB dBm/W
液晶显示屏 USB接口
多功能旋钮 菜单操作键 常用菜单
运行控 制
垂直控制 水平控制
触发控制
模拟信号输入
外触发输入 探头补偿信号输出
一、观察信号波形，测量平均光功率
平均光功率
平均光功率是指给光发送机的数字驱动电路送入 一伪随机码二进制序列为测试信号，用光功率计直接 测试光发端机的光功率，此数值即为数字发送单元的 平均光功率。平均光功率是在额定电流下测得的，否 则结果有偏差。
四、实验步骤 传输信号波形观察 光功率测量
传输信号波形观察
1. 用带FC-FC的单模光纤连接线连接1310nm(或1550nm)光发射端机 的输出接口和1310nm(或1550nm)光接收端机的输入接口
6. 示波器观测P115测试点为CMI译码输出波形是否与发端的P101波形 一样。
7. SW101拨码器设置其它数字序列组合，对比P103编码输出波形， 分析熟悉CMI编码规则。
100(11)
001
0 0 10 1 1 1 0 1 0
CMI码的特点是: （1）不出现连续4个以上的“0”码或“1”，易于定时提取。 （2）电路简单，易于实现。 （3)有一定的纠错能力。当编码规则被破坏后，即意味着误 码产生，便于中继监测。
（4)有恒定的直流分量，且低频分量小，频带较宽。 （5)传输速率为编码前的2倍，适用于低速率的光纤传输系 统。
2.打开系统电源，液晶菜单选择“码型变换实验-- CMI码设置” 确认， 设置SW101拨码器8比特周期性序列的数据，如10001000。
3. 示波器测试P101、P103铆孔波形，纪录波形。
4. 用信号连接线连接P103、P201两铆孔，示波器A通道测试TX1310 测试点，确认有相应的波形输出，调节W201即改变送入光发端机信号 （TX1310）幅度最大（不超过5V），记录信号电平值。
光纤通信实验
实验1：光通信系统信号与功率测量
1、实验目的：
学习光纤通信实验系统的组成， 了解各部分的功能 学习光功率计的使用， 学会测量光功率; 测量实验板各测试点的信号.
2、实验所需仪器和配件
RZ8644型光纤通信实验系统 数字示波器 光功率计
光纤连线 信号线连线
RZ8644型光纤通信实验系统
电话用户A PCM编译码
记发器 DTMF检测
电话用户B PCM编译码
数据发送单元 数字信号发生器 线路编码器 数据复接
数据接收单元 时钟提取、再生 线路译码器 数据解复接
USB接口 RS232串口
中央处理器 功能扩展口 模拟信号源
电源 模块
LD光端机 工作波长1310nm
LD光端机 工作波长1550nm
光接收输入
光
纤
光发射输出 TX1310
TX1310
1310nm一体化数字光端机结构示意图
P203
P204
RX1550
RX
电信号输出
光接收输入
光
纤
电信号输入
TX
W205
光发射输出 TX1550
TX1550
1550nm一体化数字光端机结构示意图
U701
U101 数据发送单元
功能片选信号
AT89C51
功能菜单选择
实验要求
(开始)码型变换实验（确认）-- CMI码设置（确认）
1、记录各信号点(101,103,202,115)的波形，进行比较;
01110100 12345678
原信号数据
CMI编码
2、分析101, 103端口输出信号的传输速率; 3、分析000000，01010101，11111111几种信号结构
P111
误码分析
P704 P301 TP106
均衡
P112 W901
信号产生部分
线路编码部分
p201 p202
TX1310
13
TR1550
1550nm 光收发
p203 W205
TX1550
光收发部分
P202
P201
RX
电信号输出 电信号输入
TX
W201
RX1310
键盘 液晶显示
P101
8位数字信号
随机信号
P103
线路编码
P601
A
B
P804
电话
P602
PCM 编码 译码
P803
P603 P604 P801
P802
P109 P110
时分复用 P108 复接
P113 P114
P111
时分分接
USB接口 串口电路 模拟信号
P701 P702 P703
P115
译码电路
8.对应P102码元同步时钟读出码序列，根据CMI编码规则，写出对应 的编码序列。
9.观察P103输出编码波形，验证序列。
10.关机。拆信号连线。
光功率测量
1. 用带FC-FC的单模光纤连接线连接1310nm(或1550nm)光发射端机的输 出接口和光功率计，如图1-4所示；用信号连接线连接P101、P201两铆孔， 开机。液晶菜单选择“码型变换实验-- CMI码设置” 确认。 2. 设置SW101拨码器设置的8比特周期性序列，如10001000。示波器测试 P101铆孔波形，确认有相应的波形输出。 3.示波器A通道测试TX1310测试点，调节W201即改变送入光发端机信号 （TX1310）幅度最大（不超过5V），记录信号电平值。即将拨码器设置序 列电信号送入1310nm光发端机，并转换成光信号从TX1310法兰接口输出。 4. 调节光功率计工作波长“1310nm”、单位“mW”，设置拨码器SW101为 11111111，读取此时光功率P1，即为1310nm光发射端机在正常工作情况下， 对于全1码的输出光功率，记录码型和光功率。 5. 拨码器SW101设置为00000000，W201保持不变，记录码型和对应的输 出光功率P0。 6．拨码器SW101设置为01010101，W201保持不变，记录码型和对应的输 出光功率P2 。 7. 关闭系统电源。
2实验所需仪器和配件rz8644型光纤通信实验系统数字示波器光功率计光纤连线信号线连线rz8644型光纤通信实验系统电话用户apcm编译码dtmf检测电话用户bpcm编译码数据发送单元数字信号发生器线路编码器数据复接数据接收单元时钟提取再生线路译码器数据解复接usb接口rs232串口中央处理器功能扩展口模拟信号源ld光端机工作波长1310nmld光端机工作波长1550nm键盘液晶显示电源模块1310nm光收发p201p2021550nm光收发p203p204tx1310rx1310w201tx1550tr1550w205译码电路均衡p111p115p112tp106w901线路编码时分复用时分分接误码分析8位数字信号随机信号模拟信号pcm编码译码usb接口串口电路电话p103p101p108p111p109p110p113p114p603p604p801p802p601p602p803p804p301p701p702p703p704光收发部分线路编码部分信号产生部分1310nm光收发p201p2021550nm光收发p203p204电话接口电路电话接口电路话机a话机b模拟信号发生电路线路译码电路pcm编码译码pcm编码译码p601p602p801p802p603p604p803p804时分p108p109p110p113p114p101数据p102时钟p115复帧同步均衡tx1310rx1310rs232usb误码分析电路自编数据模拟信号数据信号可编程信号sw101拨码器w201线路编码p103108p111p111p115p104时钟p106数据帧信号p112tp106w901p701p702p111rxtx光接收输入光发射输出p202tx1310p2011310nm一体化数字光端机结构示意图电信号输出电信号输入w201tx1310rx1310rxtx光接收输入光发射输出p204tx1550p2031550nm一体化数字光端机结构示意图电信号输出电信号输入w205tx1550rx1550u701at89c51功能菜单选择液晶键盘及功能控制电路结构示意图薄膜键盘u101数据发送单元u102数据接收单元功能片选信号功能片选信号液晶显示光功率计zerodbmwdbpowerhold菜单操作键多功能旋钮液晶显示屏usb接口模拟信号输入探头补偿信号输出外触发输入常用菜单运行控水平控制触发控制垂直控制一观察信号波形测量平均
测得的光功率进行比较(101-201,103-201)。
输入的数据可以是由系统生成的伪随机码，也 可以由8位开关形成8位的自编数据，也可以由外部 输入数据。
在本实验系统中，线路编码可以采用CMI码、 5B6B，随机扰码等多种码型。
数字光纤通信传输信道中，对于低速率系统采用 CMI(Coded Mark Inversion) 码,传号翻转码， 即“1”码交替地用“00”和“11”表示，而“0”码则固 定用“01”表示，因此在1个时钟周期内，CMI编码器 输入1bit的时间内输出变为2bit。 CMI码属于二电平 的不归零（NRZ）的1B2B码型。
液晶显示
U102 数据接收单元
功能片选信号
液晶、键盘及功能控制电路结构示意图
薄膜键盘
光功率计
ZERO HOLD Power
dB dBm/W
液晶显示屏 USB接口
多功能旋钮 菜单操作键 常用菜单
运行控 制
垂直控制 水平控制
触发控制
模拟信号输入
外触发输入 探头补偿信号输出
一、观察信号波形，测量平均光功率
平均光功率
平均光功率是指给光发送机的数字驱动电路送入 一伪随机码二进制序列为测试信号，用光功率计直接 测试光发端机的光功率，此数值即为数字发送单元的 平均光功率。平均光功率是在额定电流下测得的，否 则结果有偏差。
四、实验步骤 传输信号波形观察 光功率测量
传输信号波形观察
1. 用带FC-FC的单模光纤连接线连接1310nm(或1550nm)光发射端机 的输出接口和1310nm(或1550nm)光接收端机的输入接口