光纤实验报告--数字光纤通信线路编译码CPLD仿真实验
通信原理实验一实验报告 CPLD 可编程数字信号发生器实训
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3.CPLD可编程模块电路
图1CPLD可编程模块电路图
三、
1.打开电源总开关，电源指示灯亮，系统开始工作；
2.用示波器测出下面所列各测量点波形，并对每一测量点的波形加以分析；
(2)CPLD可编程模块组成：ALTERA公司的EPM7128(或Xilinx公司的XC95108)、编程下载接口电路（J101）和一块晶振（OSC1）。
(3)晶振：产生系统内的16.384MHz主时钟。
2.各种信号的功用及波形
(1)CPLD型号为EPM7128由计算机编好程序从J101下载写入芯片，OSC1为晶体，频率为16.384MHz，经8分频得到2.048MHz主时钟。
(2)取样时钟、编码时钟、同步时钟、时序信号还将被接到需要的单元电路中。
(3)PN32kHz、PN2kHz伪随机码的码型均为111100010011010，不同的是码元宽度不一样，PN2kHz的码元宽度T＝1/2K＝0.5ms，PN32kHz的码元宽度T＝0.03125ms。
面板测量点与EPM7128各引脚信号对应关系如下：
五
图21CPLD可编程ຫໍສະໝຸດ 字信号发生器模块512Hz的时钟信号。（图3上）
(4)TP104
256KHz的时钟信号。（图3下）。
图3
(5)TP105
128KHz的时钟信号，作FSK调制模块中产生载波信号。（图4上）
(6)TP106
64KHz的时钟信号，作为FSK调制模块中产生载波信号。（图4下）
数字光纤通信系统线路编译码实验
1、了解线路码型在光纤传输系统中的作用2、掌握线路码型CMI码的编译码过程以及电路实现原理二、实验仪器1、ZY12OFCom23BH1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-FC单模光跳线 1根4、连接导线 20根三、实验原理线路码型变换电路主要是适应数字光纤通信传输的需要而设置的，因此，数字光纤通信传输过程的前后必须有线路码型变换与反变换电路。
线路码型是指信道码的码型，它是将二进制的数字串变换为适合于特定传输媒介的形式。
因此，对于不同的传输媒介，有不同类型的线路码型。
对于光纤数字传输系统，不仅要考虑其传输媒介光纤的特性，还需考虑光电转换器件即光源器件和光检测器件的特性，例如光纤线路的带宽（色散）特性影响着对线路码型速率变化的选择，光源器件的非线性影响着对线路码型是单极性还是多极性的选择，一般说来，对光纤传输线路码型的选择主要考虑如下要求：（1）比特序列独立性（2）能提供足够的定时信息（3）减小功率谱密度中的高低频分量（4）误码倍增小（5）便于实现不中断业务的误码监测（6）易于在传送主信息（业务信息）的同时，传送监控、公务、数据等维护管理信息，以及区间通信等辅助信号。
（7）易于实现光线路码型应该是两电平、基带、连续运行、固定长度组码。
由于CMI码有很多优点，它既为我国数字通信标准制式所规定的两种接口码型之一，又是数字光纤通信系统中所采用的线路码型，它属于mBnB码（1B2B码）。
所以，本实验中的线路码型就采用CMI码。
CMI码为信号反转码（Code Mark Inversion），是一种二电平不归零码，是PCM四次群的线路传输码型，也就是四次群数字光纤通信设备与四次群PCM设备之间的接口码型。
光纤数字基带信号CMI编码光发送光接收CMI译码图2-1 CMI编译码实验框图四、实验内容1、验证符合光纤传输系统的线路码型2、观察线路码型的编译码过程1、连接导线：数字基带信号产生模块T504与CMI编译码模块T701连接，T502与T702连接，T703与T151连接，T751与T161连接，T752与T502连接2、用FC-FC广信跳线将1550nmT与1550nmR连接，组成1550nm光纤传输系统3、连接好实验箱电源，先开交流电源开关，再开直流电源开关，即按下K01，K02 (电源模块)4、接通数字信号源（K50）、CMI编译码模块(K70)和发光模块（K15）的直流电源。
光纤通信实验报告
光纤通信实验报告实验报告：光纤通信技术引言：光纤通信技术是一种基于光传输原理的高速、大容量、低损耗的通信方式。
光纤通信以其优异的性能和广泛的应用领域受到了广泛的关注。
本次实验旨在探究光纤通信的基本原理和实验方法，以及光纤通信的特点和应用。
一、光纤通信的基本原理1.光纤通信的原理光纤通信是利用光纤作为传输介质，将光信号转换为电信号进行传输。
它主要包括光信号的产生、调制、传输和接收等过程。
光信号通过激光器发射端发出，经过光纤传输到接收端，然后通过光电转换器将光信号转换为电信号。
2.光纤的工作原理光纤是一种具有高折射率的细长光导纤维，主要由芯层、包层和包住层组成。
光信号在传输过程中会发生多次反射，利用全内反射原理将光信号在光纤内损耗尽可能小地传播。
二、光纤通信实验的步骤1.光信号的产生通过激光器发射端发出激光光束，光纤接收端接收光信号。
2.光信号的调制利用调制器对光信号进行调制，使其携带有用信息。
3.光信号的传输利用光纤的高折射率和全内反射的特点，将光信号传输到接收端。
4.光信号的接收通过光电转换器将光信号转换为电信号，进而进行信号处理，如放大、滤波等。
三、光纤通信的特点和应用1.高速传输光纤通信具有高传输速率和大容量的优势，可以满足现代通信的高速要求。
2.低损耗光纤通信中光信号的传输损耗非常小，可以远距离传输无衰减。
3.安全性强光信号在传输过程中不容易被窃听或干扰，保证了通信的安全性。
4.应用广泛结论：通过本次实验，我们深入了解了光纤通信的基本原理和实验方法。
光纤通信具有高速传输、低损耗、安全性强和应用广泛等特点，是现代通信领域的重要技术。
光纤通信的发展势头迅猛，未来有望取代传统的铜线通信，成为主流的通信技术。
光纤通信实验报告
光纤通信实验报告光纤通信是一种使用光信号传输数据的通信技术，它利用了光的高速传输和大带宽的特性，成为了现代通信领域的重要技术之一。
在本次实验中，我们对光纤通信的原理和实验验证进行了深入研究。
实验一: 光的传播特性我们首先对光的传播特性进行了研究。
选择了一根直径较细的光纤，并采用了迎射法和反射法进行传导实验。
通过在纤芯中投射光线，并观察传导的情况，我们验证了光在光纤中的传播路径并没有明显偏向，光线能够相对直线传播。
实验二: 光纤的损耗与色散在光纤通信中，损耗和色散是不可避免的问题。
我们通过实验对光纤中损耗和色散的影响进行了测试。
损耗实验中，我们通过分析在不同长度光纤中传输的光强度，发现随着距离的增加，光强度会逐渐减弱。
这是由于光纤中存在材料吸收和散射等因素造成的。
为了减小损耗，优化光纤的材料和结构是很重要的。
色散实验中，我们将不同波长的光信号通过光纤传输，并测量到达另一端的时间。
实验结果显示，不同波长的光信号到达时间存在差异。
这是由于光纤中折射率随波长变化而引起的色散效应。
为了减小色散，需要采用更先进的技术，如光纤衍生波导和光纤增益等手段。
实验三: 单模光纤与多模光纤光纤通信中，单模光纤和多模光纤是常用的两种类型。
通过实验，我们对这两种光纤的传输特性进行了研究。
我们首先测试了单模光纤。
结果显示，在单模光纤中，光信号会以单一光波传播，因此具有较低的色散和损耗，适用于远距离传输和高速通信。
然后我们进行了多模光纤的实验。
实验结果显示，多模光纤中存在多个模式的光信号传播，由于不同模式间的传播速度不同，会导致严重的色散和损耗问题。
因此，多模光纤适用于近距离传输和低速通信。
结论通过本次光纤通信实验，我们对光纤通信的原理和实际应用有了更深入的了解。
我们发现光纤通信具有高速率、低损耗和大带宽等优势，而不同类型的光纤对于不同的通信需求有着不同的适应性。
然而，我们也看到了光纤通信中存在的一些问题，如损耗、色散和设备成本等。
光纤宽带实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过实际操作，了解光纤宽带的基本原理、技术特点及其在局域网中的应用。
通过实验，使学生掌握光纤宽带系统的搭建、配置及调试方法，提高学生在网络技术领域的实际操作能力。
二、实验原理光纤宽带是一种基于光纤传输媒介的高速宽带接入技术。
它将数据由电信号转换为光信号进行传输，具有传输速度快、距离远、抗干扰能力强等特点。
光纤宽带采用波分复用（WDM）技术，将多个用户的数据调制到不同波长的光信号，在同一根光纤中传输，从而实现高速、高效的数据传输。
三、实验设备1. 光纤宽带接入设备：包括光猫、光纤收发器、光纤分配器等。
2. 交换机：用于连接光猫和计算机，实现数据交换。
3. 计算机若干：用于进行实验操作和测试。
4. 光纤：用于连接设备，实现数据传输。
四、实验步骤1. 搭建光纤宽带系统（1）将光纤从光纤接入设备引出，连接至光纤分配器。
（2）将光纤分配器输出端连接至光猫。
（3）将光猫连接至交换机。
（4）将计算机连接至交换机。
2. 配置光纤宽带系统（1）在光猫上配置IP地址、子网掩码、网关等网络参数。
（2）在交换机上配置VLAN、端口镜像等功能。
（3）在计算机上配置IP地址、DNS等网络参数。
3. 测试光纤宽带系统（1）使用ping命令测试计算机与光猫之间的连通性。
（2）使用traceroute命令测试数据包传输路径。
（3）使用网络速度测试工具测试光纤宽带速度。
五、实验结果与分析1. 连通性测试通过ping命令测试，发现计算机与光猫之间的连通性良好，无丢包现象。
2. 数据传输路径测试通过traceroute命令测试，发现数据包传输路径符合预期，无异常。
3. 光纤宽带速度测试使用网络速度测试工具测试，发现光纤宽带速度达到预期，满足实际应用需求。
六、实验总结1. 光纤宽带具有传输速度快、距离远、抗干扰能力强等特点，是现代网络通信的理想选择。
2. 光纤宽带系统搭建简单，配置方便，易于维护。
3. 在实际应用中，光纤宽带能够满足高速、高效的数据传输需求，为用户提供优质的网络服务。
通信光缆与电缆线路工程实验报告
通信光缆与电缆线路工程实验报告通信光缆试验报告测验目的1、熟谙m序列NRZ码、任意周期产生原理以及光纤线路CMI编译码原理。
2、初步纯熟XXX公司XXX仿真平台的使用。
3、进一步熟谙数字电路设计技巧。
4、根本掌管如何举行CPLD的电路设计与仿真。
5、深入理解光纤线路编译码在光纤通信系统中的实际运用方法。
测验仪器安装MAXPLUS的计算机一台。
测验内容1、学习使用XXX公司XXX仿真平台举行CPLD数字电路的设计与仿真。
2、设计m序列NRZ码产生电路以及光纤线路CMⅡ编译码电路m 序列：伪随机序列；NRZ：不归零码；CMⅡ编码规矩：0码：01;1码：00/11交替。
3、通过CPLD仿真确保上述电路的正确设计。
4、总结光纤线路编译码在光纤通信系统中的实际运用。
电缆线路工程实验报告铭牌1、电缆型号YJV26/35kV-3×70额定电压26/35kV电缆起点41B箱变电缆终点43B箱变。
试验结果试验日期环境温度25？相对湿度2011/06/2629%2.1核对安装位置和相位：正确。
3、测量绝缘电阻M2：测量值MQ）测试部位耐压前耐压后A相对B、C相及地2500025000B相对A、C相及地2000020000 C相对A、B 相及地2500025000使用仪器：ZC11D-10型兆做表25009N0:0510246。
4、直流耐压试验及泄漏电流测量。
泄漏电流测试部位结果20kV40kV65kW70kV85kW85kV加压时间（分钟）1111115A相对B、C相及地707990105112112合格B相对A、C相及地909599100117117合格C相对A、B相及地869195 102109110合格使用仪器：KGF-200直流高压发生器。
结论合格。
光纤实验实训报告
1. 熟悉光纤的基本结构和光学特性。
2. 掌握光纤的连接方法和熔接技术。
3. 了解光纤通信系统的基本原理和应用。
4. 提高动手操作能力和实验技能。
二、实验内容1. 光纤的基本结构及光学特性2. 光纤熔接技术3. 光纤通信系统基本原理与应用三、实验原理1. 光纤的基本结构：光纤由纤芯、包层和涂覆层组成，纤芯的折射率高于包层，使得光在纤芯与包层的界面发生全反射，从而实现光的传输。
2. 光纤熔接技术：利用光纤熔接机将两根光纤的端面熔接在一起，形成低损耗的连接。
3. 光纤通信系统基本原理：利用光纤作为传输介质，将电信号转换为光信号，通过光纤传输，再将光信号转换为电信号。
四、实验仪器与材料1. 光纤熔接机2. 光纤测试仪3. 光纤跳线4. 光纤耦合器5. 光纤连接器6. 光纤7. 电源1. 光纤基本结构及光学特性观察- 观察光纤的结构，了解纤芯、包层和涂覆层的组成。
- 使用光纤测试仪测量光纤的折射率、衰减等参数。
2. 光纤熔接技术- 准备两根光纤，将光纤端面切割平整。
- 使用光纤熔接机将两根光纤熔接在一起。
- 使用光纤测试仪测试熔接点的衰减。
3. 光纤通信系统基本原理与应用- 搭建光纤通信系统，包括光发射机、光纤、光接收机等。
- 使用信号发生器发送信号，通过光纤传输，再由光接收机接收并恢复信号。
- 测试通信系统的传输速率、误码率等指标。
六、实验结果与分析1. 光纤基本结构及光学特性观察- 观察到光纤由纤芯、包层和涂覆层组成，纤芯的折射率高于包层。
- 光纤测试仪测量结果显示，光纤的衰减系数为0.2dB/km，折射率为1.5。
2. 光纤熔接技术- 熔接完成后，使用光纤测试仪测试熔接点的衰减，结果显示衰减小于0.1dB。
3. 光纤通信系统基本原理与应用- 搭建的光纤通信系统能够正常传输信号，传输速率达到10Mbps，误码率为0。
七、实验总结通过本次实验，我们熟悉了光纤的基本结构、光学特性，掌握了光纤熔接技术，了解了光纤通信系统的基本原理和应用。
光通信技术基础实验报告光纤通信系统综合与光线路码设计
光通信技术基础课程实验报告实验名称光纤通信系统综合与光线路码设计实验一数字光通信线路编译码实验一、实验目的：1. 熟悉指定序列NRZ 码产生原理以及光线路CMI 编译码原理。
2．熟练Altera 公司QUARTUS II 仿真平台的使用。
3．基本掌握进行FPGA 电路设计与仿真的方法。
4．了解FPGA 功能的物理验证。
二、实验环境QUARTUS II 13.0三、实验内容1. 学习使用Altera 公司QUARTUS II 设计平台与MODELSIM 仿真平台进行FPGA 数字电路的设计与仿真。
2. 设计指定序列NRZ 码产生电路以及光纤线路CMI 编译码电路。
NRZ: 不归零码;CMI 编码规则:0 码: 01;1 码: 00/11 交替;3. 通过FPGA 仿真确保上述电路的正确设计。
4. 总结光纤线路编译码在光纤信系统中的实际运用。
四、实验要求在QUARTUS II 软件仿真环境中1. 编写VERILOG 语言新工程，设计实现FPGA 内部功能：15 位学号序列（二进制表示的本组内某学号后四位（前面可补零））NRZ 码的生成；CMI 编码；CMI 译码电路（在实验室条件下使用统一系统时钟，输入为CMI 编码输出）；2. 使用对所做设计完成正确编译。
3. 在ALTERA-MODELSIM 仿真环境中完成信号波形仿真。
FPGA 电路仿真的输入输出信号即各测试点信号要求如下：输入：系统时钟信号（1.92MC）：1 路；（硬件匹配）输出：周期15 位二进制后四位学号序列：1 路；(240Kbps)CMI 编码输出信号：1 路；CMI 译码输出信号：1 路；4. 对仿真信号波形结果进行原理分析，发现可能的问题并加以解决，得到正确的仿真结果。
5. CMI 编译码的物理验证（实验室现场选做）；五、实验程序代码六、仿真结果图1.1 仿真文件结果七、仿真结果分析对比理论分析结果与实际仿真结果无太大差异，只是输出信号有延迟，分析为输出信号与系统时钟不同步导致。
光纤通信实验报告
光纤通信实验报告
实验目的：通过实际操作，了解光纤通信的基本原理和技术特点，
掌握光纤通信系统的组成和工作过程，以及光纤连接的方法。
实验仪器：光纤通信实验箱、光纤收发器、光纤跳线、示波器、光
功率计等。
实验步骤：
1. 搭建光纤通信实验箱，将光纤收发器连接至实验箱主机。
2. 用光纤跳线将实验箱主机与光功率计连接，以便实时监测光功率
的变化。
3. 调节实验箱主机的光发射功率和接收灵敏度，使其达到最佳状态。
4. 在示波器上观察传输信号的波形，分析信号的稳定性和传输质量。
5. 采用不同的光纤连接方法，比较它们对信号传输的影响，验证光
纤连接的重要性。
实验结果与分析：
经过实验操作，我们可以明显地感受到光纤通信系统的高速传输、
低损耗、抗干扰等优点。
同时，我们也发现光纤连接的质量对信号传
输有着至关重要的影响，需要谨慎处理光纤的清洁、固定和连接方式，以确保信号传输的稳定性和可靠性。
实验总结：
通过本次实验，我们深入了解了光纤通信的基本原理和技术特点，掌握了光纤通信系统的组成和工作过程，以及光纤连接的方法。
同时也加深了对光纤通信技术在现代通信领域中的广泛应用和重要性的认识，为我们今后的学习和研究打下了坚实的基础。
希望通过持续的实践和探索，我们能够进一步提升对光纤通信技术的理解和应用水平，为推动通信技术的发展做出更大的贡献。
实验三 光纤通信线路码实验-2
实验三光纤通信线路码实验一、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-II型光纤通信实验系统。
四、基本原理（一）、常见光纤线路码1．mBnB码mBnB码又叫分组码(BlockCode)。
其特点是将输入的原始简单二进制码流按m比特分组，形成m比特的码字，然后将每一码字在同样长的时隙内变成n比特的码字输出(取n>1m)。
常见的有1B2B码、3B4B码、4B6B码、5B6B码、5B7B码和6B8B码等等。
由于n>m，2n个nB码字中仅有2m个与mB码字对应，其余不用的nB码字称为禁字。
通常把nB码字中“1”、“0”个数悬殊的码字作为禁字，而且把录用的“1”、“0”个数不均字分成两种模式，并使“1”多的正模式与“0”多的负模式交替出现，这样就消除了线路码的直流电平浮动。
mB码字到nB码字的变换及逆变换是按预定的码表进行的，不同的码表产生不同的线路码性能。
mBnB码中，5B6B码被认为是在编码复杂性和比特冗余度之间最合理的折衷。
它的线路码速只比原始码速增加20％，而变换、反变换电路也不太复杂。
2．mBlP码mBIP码是一类脉冲插入码。
在原始mB码字后插入1比特P码，作为前面m比特码元的奇偶校验比特。
奇偶校验控制可以是奇数性的，也可以是偶数性的。
在偶数控制时，若mB中传号个数为偶数，取P码为“0”；若mB中传号个数为奇数，则取P码为“1”。
奇数性控制可以解决长连“0”问题，使连“0”数≤2m，当阴为奇数时又能使连“1”数≤2m。
偶数性控制不能解决连“0”问题，但便于不中断业务的误码监测。
应当指出，在某些外国产品资料中，线路码的名称不够规范，易造成mBlP码与mBnB的混淆，例如，7B8B码、17B18B码实际上是7B1P码和17B1P码(如图3-1所示)。
光纤通信实验报告
光纤通信实验报告1. 实验目的本次实验的目的是研究光纤通信的原理、方法和特点，掌握实际操作光纤通信系统的能力。
通过实验验证光纤通信系统的性能，并熟悉基本的光通信设备的使用技能。
2. 实验原理光纤通信是利用光学纤维作为传输介质，将光信号通过纤维传递，再由接收装置将光信号转换为电信号进行数据的接收和处理。
光源产生激光，经过透过器调整光强度，之后由发射器向光纤输入光信号。
光纤是将光信号通过光纤的全反射，由光源发出光束的入口被光纤捕获，从而实现了光信号的传输。
接收端利用接收器将传输的光信号转换成电信号进行接收、解析和处理。
整个过程非常迅速而且非常高效。
3. 实验仪器本次实验所用仪器有：光源、透过器、发射器、光纤、接收器及接收端的处理器。
4. 实验步骤（1）将光源与波长调整器连接，并将波长调整器波长改为1310nm，紧接着连接透过器。
（2）将透过器波长调整为1310nm，并将其连接到发射器。
（3）将发射器附着在光纤的末端，特别是朝向光源的位置。
注意正确调整发射器的位置和方向，以确保光能够被准确的输入到光纤中。
（4）将光纤的另一端连接到接收器，并调整接收器的定位和调整角度，以便更好的接受光信号。
（5）通过接收器将光信号转换成电信号，之后将其接到处理器中。
（6）可通过一系列的测试诊断工具对数据传输质量进行检测和分析，并通过调整系统参数来保障系统的稳定与安全。
5. 实验结果实验结果表明，光纤通信传输速度高，传输品质稳定，具有高带宽，同时还可以承受长距离传输，在实现高速率数据传输的过程中，光纤通信比传统的WIFI传输速度快得多。
6. 实验感悟通过本次实验，我掌握了光纤通信的原理和运行过程，了解了各个光通信设备的性能和特点。
在实际操作过程中，我深感光纤通信传输速度的高效简洁性，并对传统的有线网络传输方式有了更多的认识。
光纤通信是未来网络通信的重要手段，我相信在接下来的时间里，它将发挥更加重要的作用。
光纤通信基础实验报告
光纤通信基础实验报告光纤通信基础实验报告引言：光纤通信是一种高速、高带宽的通信方式，已经成为现代通信领域的重要技术之一。
本实验旨在通过实际操作，了解光纤通信的基本原理、构成和工作方式，并探索其在现实生活中的应用。
一、实验目的本实验的主要目的是通过搭建光纤通信实验平台，深入了解光纤通信的基本原理和工作方式，掌握光纤通信系统的搭建和调试方法，并通过实际操作验证光纤通信系统的性能。
二、实验原理光纤通信是利用光纤作为信号传输介质的通信方式。
光纤是一种由高纯度石英制成的细长光导纤维，具有低损耗、高带宽、抗干扰等优点。
光纤通信系统由光源、调制器、传输介质（光纤）、接收器和控制电路等组成。
光纤通信的基本原理是利用光源产生的光信号经过调制器调制后，通过光纤传输到接收器，再经过解调器解调得到原始信号。
其中，光源可以是激光二极管、LED等，调制器可以是电调制器、光调制器等，接收器可以是光电二极管、光电探测器等。
三、实验步骤1. 搭建光纤通信实验平台：将光源、调制器、光纤和接收器按照实验要求连接起来，确保信号传输的连续性和稳定性。
2. 设置信号参数：根据实验要求，调整光源的功率、频率等参数，以及调制器的调制方式和速度。
3. 测试信号传输：将信号发送端与接收端连接，通过调节光源和调制器的参数，观察信号传输的质量和稳定性。
4. 分析实验结果：根据观察到的信号传输情况，分析光纤通信系统的性能，并对实验结果进行总结和思考。
四、实验结果与分析在实验过程中，我们成功搭建了光纤通信实验平台，并设置了适当的信号参数。
通过观察实验结果，我们发现光纤通信系统具有以下特点：1. 高速传输：相比传统的铜缆通信，光纤通信具有更高的传输速度和带宽，可以满足大规模数据传输的需求。
2. 低信号衰减：光纤通信系统的光信号在传输过程中的衰减较小，可以实现远距离的信号传输。
3. 抗干扰能力强：光纤通信系统对外界电磁干扰的抗干扰能力较强，可以保证信号传输的稳定性和可靠性。
数字光纤通信线路编译码CPLD仿真实验报告
数字光纤通信线路编译码CPLD仿真实验一、实验目的1．熟悉m序列NRZ码、任意周期码产生原理以及光纤线路CMI编译码原理。
2．初步熟练Altera公司Maxplus II仿真平台的使用。
3．进一步熟悉数字电路设计技巧。
4．基本掌握如何进行CPLD的电路设计与仿真。
5．深入理解光纤线路编译码在光纤通信系统中的实际运用方法。
二、实验内容1．学习使用Altera公司Maxplus II仿真平台进行CPLD数字电路的设计与仿真。
2．设计m序列NRZ码产生电路以及光纤线路CMI编译码电路。
m序列: 伪随机序列；NRZ: 不归零码；CMI编码规则: 0码：01；1码:：00/11 交替；3．通过CPLD仿真确保上述电路的正确设计。
4．总结光纤线路编译码在光纤通信系统中的实际运用。
三、实验要求A 实验过程要求在MAX+plus II软件仿真环境中，1．用绘制原理图的方法建立新工程，设计CPLD内部下述电路：15位m序列NRZ码的生成电路；CMI编码电路；CMI编码输入的选择电路：周期15位m序列与由周期15位二进制码表示本组内某学号最后四位（前面可补零）分别选择作为CMI编码输入；CMI译码电路（在实验室条件下使用统一系统时钟，输入为CMI编码输出）。
2．对所做设计完成正确编译。
3．使用仿真环境完成信号波形仿真。
CPLD电路仿真的输入输出信号即各测试点信号要求如下：输入：电路的总复位信号：1路（位）；系统时钟信号（2Mbps）：1路；CMI编码输入的选择信号：1路；输出：周期15位m序列NRZ码：1路；周期15位二进制后四位学号：1路；CMI编码输出信号：1路；CMI译码输出信号：1路；4．对仿真信号波形结果进行原理分析，发现可能的问题并加以解决，得到正确的仿真结果。
B 结果要求1．实验报告：总结实验目的、工作原理、实验内容、设计电路；对比设计报告中的信号波形理论分析结果与实际仿真结果是否存在差异，如果有差异，分析产生差异的原因；实验中出现的问题及解决方法；心得体会。
通信原理实验一 CPLD可编程数字信号发生器实验
实验一 CPLD可编程数字信号发生器实验一、实验目的1、熟悉各种时钟信号的特点及波形。
2、熟悉各种数字信号的特点及波形。
二、实验内容1、熟悉CPLD可编程信号发生器各测量点波形。
2、测量并分析各测量点波形及数据。
3、学习CPLD可编程器件的编程操作。
三、实验内容1、观测时钟信号输出波形。
信号源输出两组时钟信号，对应输出点为“CLK1”和“CLK2”，拨码开关S4的作用是改变第一组时钟“CLK1”的输出频率，拨码开关S5的作用是改变第二组时钟“CLK2”的输出频率。
拨码开关拨上为1，拨下为0，拨码开关和时钟的对应关系如下表所示按如下方式连接示波器和测试点：启动仿真开关，开启各模块的电源开关。
1）根据表1-2改变S4，用示波器观测第一组时钟信号“CLK1”的输出波形；2）根据表1-2改变S5，用示波器观测第二组时钟信号“CLK2”的输出波形。
2、用示波器观测帧同步信号输出波形。
信号源提供脉冲编码调制的帧同步信号，在点“FS”输出，一般时钟设置为2.048M、256K，在后面的实验中有用到。
按如下方式连接示波器和测试点：启动仿真开关，开启各模块的电源开关。
将拨码开关S4分别设置为“0100”、“0111”或别的数字，用示波器观测“FS”的输出波形。
3、用示波器观测伪随机信号输出波形伪随机信号码型为111100010011010，码速率和第一组时钟速率相同，由S4控制。
按如下方式连接示波器和测试点：4、观测NRZ码输出波形信号源提供24位NRZ码，码型由拨码开关S1，S2，S3控制，码速率和第二组时钟速率相同，由S5控制。
按如下方式连接示波器和测试点：示波器通道目标测试点说明通道１PN PN序列1）将拨码开关S1，S2，S3设置为“01110010 11001100 10101010”，S5设为“1010”，用示波器观测“NRZ”输出波形。
`2）保持码型不变，改变码速率（改变S5设置值），用示波器观测“NRZ”输出波形。
实验二十五-CPLD电路设计实验
光纤通信中的综合设计实验实验二十五 CPLD电路设计实验一、实验目的1、学习CPLD的使用2、掌握NRZ码产生原理与电路实现3、掌握CMI编译码原理与电路实现二、实验内容1、用CPLD实现15位NRZ码2、用CPLD实现CMI编码和译码三、预备知识1、熟悉MAX+PLUSII软件的基本用法四、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、PC机一台（预装MAX+PLUSII软件） 1台4、EPM7128SLC84-15 芯片 1块5、下载线 1根6、连接导线 20根7、芯片起拔器 1个8、软件MAX+PLUSII 1套五、实验原理PLD是可编程逻辑器件（Programmable Logic Device）的英语缩写。
可编程逻辑器件是一种数字集成电路的半成品，在其芯片上按一定排列方式集成了大量的门和触发器等基本逻辑元件，使用者可利用某种开发工具对其进行加工，即按设计要求将这些片内的元件连接起来（此过程称为编程），使之完成某个逻辑电路或系统的功能，成为一个可在实际电子系统中使用的专用集成电路ASIC（Application Specific Integrated Circuit）。
CPLD( 复杂的可编程逻辑器件)是半定制ASIC中的重要分支，设计者可在现场对芯片编程，从而实现所需系统功能。
可编程逻辑器件不仅近年来受到系统设计者的青睐，而且在半导体领域中呈现出一枝独秀的增长态势，成为系统级平台设计的首选。
随着CPLD器件向更高速、更高集成度、更强功能和灵活的方向发展，将来也仍然是掩膜式专用集成电路（全定制与半定制方式）有力的竞争者。
本实验从光纤通信系统中选取关键的两个基本电路为例，对光纤通信中的15位伪随机码产生，CMI编译码的实现现场可编程电路设计，以熟悉和了解CPLD的使用方法及光纤通信中关键电路的设计方法。
15位伪随机码产生电路图如图25-1所示。
光纤实训报告_2
实验三光纤通信线路码实验一、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)原码 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0CMI码11001100 01010101 11001100 010101012、熟悉光纤数字信号传输的编码原则和传输效果的关系CMI码是二电平传号交替反转码，它的变换规则是用“01”代替“0”，用“11”、“00”交替代替“1”。
CMI码变换后码率提高了一倍，CMI编码的特点是有一定的纠错能力。
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？a)单极性不归零码，无电压表示"0"，恒定正电压表示"1"，每个码元时间的中间点是采样时间，判决门限为半幅电平。
b)双极性不归零码，"1"码和"0"码都有电流，"1"为正电流，"0"为负电流，正和负的幅度相等，判决门限为零电平。
c)单极性归零码，当发"1"码时，发出正电流，但持续时间短于一个码元的时间宽度，即发出一个窄脉冲；当发"0"码时，仍然不发送电流。
《光纤通信系统》数字光纤传输测试系统实验
《光纤通信系统》数字光纤传输测试系统实验概述光纤通信是利用光波作为载波，以光纤作为传输媒质实现信息传输，是一种最新的通信技术。
光纤是光导纤维的简称。
光纤通信是以光波为载频，以光导纤维为传输媒质的一种通信方式。
光纤通信使用的波长在近红外区，即波长800～1800nm，可分为短波长波段（850nm）和长波长波段（1310nm和1550nm），这是目前所采用的三个通信窗口。
通信发展过程是以不断提高载频频率来扩大通信容量，光是一种频率极高的电磁波（3×1014HZ），因此用光作载波进行通信容量极大，是过去通信方式的千百倍，具有极大的吸引力，是通信发展的必然方向。
光纤通信有许多优点：首先它有极宽的频带。
目前我国已完成了10Gbps的光纤通信系统，这意味着在125um的光纤中可以传输大约11万路电话。
其次，光纤的传输损耗很小，传统的同轴电缆损耗约在5dB/Km以上，站间距离不足10Km；而工作在 1.55um的光纤最低已达到0.2dB/Km的损耗，站间无中继传输可达100Km以上。
另外，光纤通信还具有抗电磁干扰、抗。
腐蚀、抗辐射等特点，它在地球上有取之不尽，用之不竭的光纤原材料—SiO2光纤通信可用于市话中继线，长途干线通信，高质量彩色电视传输，交通监控指挥，光纤局域网，有线电视网和共用天线（CATV）系统。
波分复用技术（WDM）的出现，使光纤传输技术向更高的领域发展，实现信息宽带、高速传输。
光纤通信将会在光同步数字体系（SDH）、相干光通信、光纤宽带综合业务数字网（B—ISDN）、用户光纤网、ATM及全光通信有进一步发展。
光纤通信系统主要由三部分组成：光发射机、传输光纤和光接收机。
其电/光和光/电变换的基本方式是直接强度调制和直接检波。
实现过程如下：输入电信号既可以是模拟信号（如视频信号、电话语音信号、正弦波或三角波信号），也可以是数字信号（如计算机数据、PCM编码信号、数字信号源信号）；调制器将输入的电信号转换成适合驱动光源器件的电流信号并用来驱动光源器件，对光源器件进行直接强度调制，完成电/光变换的功能；光源输出的光信号直接耦合到传输光纤中，经一定长度的光纤传输后送达接收端；在接收端，光电检测器对输入的光信号进行直接检波，将光信号转换成相应的电信号，再经过放大恢复等电信号处理过程，以弥补线路传输过程中带来的信号损伤（如损耗、波形畸变），最后输出和原始输入信号相一致的电信号，从而完成整个传送过程。
实验十八-数字光纤通信系统综合实验
光纤通信系统传输及性能测试实验实验十八数字光纤通信系统综合实验一、实验目的1、了解数字光纤通信系统的组成原理2、掌握各个模块在整个系统中的作用二、实验内容1、数字信号在光纤通信系统中的编译码过程三、预备知识1、了解光纤通信系统的概念，了解系统的组成四、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、连接导线 20根五、实验原理数字光纤通信系统比模拟光纤通信系统具有更多的优点，也更能适应社会对通信能力和通信质量越来越高的要求。
数字通信系统用参数取值离散的信号（脉冲的有与无、电平的高与低）代表信息，强调的是信号与信息之间的一一对应关系。
20世纪70年代光纤通信的应用和80年代计算机的普及，为数字通信的发展创造了极其有利的条件。
本实验为了适应数字光纤通信的需要，让学生了解数字光纤通信系统的完整硬件组成而设计的。
实际完整的数字光纤通信系统的硬件组成，包括接口码型变换电路、线路码型变换电路、光接口变换电路。
同时本实验还模拟了实际PCM通信系统与数字光纤通信系统整个过程传输码型的变换，从而让学生对这两个实际通信系统之间信息码的变换有更深入和全面的理解。
首先将模拟信号（包括语音信号）进行PCM编码，在实际的PCM通信系统中传输的并不是PCM码，而是有很多优点的HDB3码，所以还要对其进行HDB3编码，此HDB3码就是PCM通信系统中实际传输的码型，同时也是本实验中的接口码型。
在局间通信中此部分表现为用户与电信局间的通信线路码型，这段距离并不是以光纤为介质进行传输的（数字光纤通信系统不能传输HDB3码），为了在数字光纤通信系统中传输，必须将接口码HDB3码变换为光纤线路码型CMI码。
具体过程为：先将接口码型HDB3码还原为PCM码，再将此PCM码变换为光纤线路码型CMI码，此线路编码电路硬件采用实验箱中CMI编译码电路，光纤线路码CMI码形成后，再送入到光接口数字驱动电路进行光纤传输。
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光纤实验报告--数字光纤通信线路编译码CPLD仿真实验
数字光纤通信线路编译码
CMI实验
班级：
姓名：
一、实验目的：
1．熟悉m序列NRZ码、任意周期码产生原理以及光纤线路CMI编译码原理。
2．初步熟练Altera公司Maxplus II仿真平台的使用。
3．进一步熟悉数字电路设计技巧。
4．基本掌握如何进行CPLD的电路设计与仿真。
5．深入理解光纤线路编译码在光纤通信系统中的实际运用方法。
二、实验内容：
1．学习使用Altera公司Maxplus II仿真平台进行CPLD数字电路的设计与仿真。
2．设计m序列NRZ码产生电路以及光纤线路CMI编译码电路。
m序列: 伪随机序列；
NRZ: 不归零码；
CMI编码规则: 0码：01；
1码:：00/11 交替；
3．通过CPLD仿真确保上述电路的正确设计。
4．总结光纤线路编译码在光纤通信系统中的实际运用。
三、实验要求:
在MAX+plus II软件仿真环境中，
1．用绘制原理图的方法建立新工程，设计CPLD内部下述电路：15位m序列NRZ码的生成电路；
CMI编码电路；
CMI编码输入的选择电路：周期15位m序列与由周期15位二进制码表示本组内某学号最后四位（前面可补零）分别选择作为CMI编码输入；
CMI译码电路（在实验室条件下使用统一系统时钟，输入为CMI编码输出）。
2．对所做设计完成正确编译。
3．使用仿真环境完成信号波形仿真。
CPLD电路仿真的输入输出信号即各测试点数
信号要求如下：
输入：电路的总复位信号：1路（位）；
系统时钟信号（2Mbps）：1路；
CMI编码输入的选择信号：1路；
输出：周期15位m序列NRZ码：1路；
周期15位二进制后四位学号：1路；
CMI编码输出信号：1路；
CMI译码输出信号：1路；
4．对仿真信号波形结果进行原理分析，发现可能的问题并加以解决，得到正确的仿真结果。
四、工作原理：
设计电路总图：
该电路由分频，15位学号序列产生，15位m 序列产生，选路部分，CMI编码以及CMI译码六部分组成
1.分频部分：
分频工作通过D触发器完成
2.学号序列产生电路：
采用计数型序列信号发生器，由74LS161计数器和8选1MUX 组合输出网络组成，序列组合码从组合输出网络输出。
采用C Q 置数法来实现，因M=15，有效状态位为0001~1111。
因为学号为050 二进制为：000 0000 0101 0000
由卡诺图可知 QD QC QA 为101时，可输出学号序列。
所以74151中D5接1，其他接0即可。
3.m 序列产生
要产生M=15的m 序列码，确定n=4，查表得反馈函数为41Q Q F ⊕=，在反
馈方程中加全0校正项4321Q Q Q Q ，使m 序列发生器具有自启动性。
4.选路部分
5.CMI编码部分
CMI编码原理图：
CMI码的编码规则是将二值码NRZ序列中的“1”和“0”状态进行分离，然后按各自的编码规则进行编码，最后由这两种状态的编码合成输出就成为CMI码。
根据CMI的编码规则，“1”交替编为“00”“11”；“0”编为“01”。
将所有的“0”求反，再与分频后脉冲序列相乘，则将所有的“0”编为了“01”。
然后，根据JK触发器的特点，其碰到“1”则翻转；碰到“0”则保持的特点，将所有的“1”交替编为“00”和“11”。
最后，合成输出。
编码电路部分：
6.CMI译码部分：
CMI译码原理图：
译码电路中也要有码分离电路，将过来的CMI码流两两分为高位码和低位码，将CMI码的高位与低位取同或，相同则译为“1”，不同则译为“0”。
译码电路部分：
五、实验结果：
通过仿真，可以发现，无论是对学号序列还是m 序列，都能准确的编码和译码。
只是编码和译码都产生一定得延时。