光通信原理实验指导书
光纤通信原理与技术实验指导书
光纤通信原理与技术实验指导书实验一模拟(音频)信号的调制、传输和解调实验目的和要求1、光纤端面的处理和夹持;2、了解模拟信号的光纤调制方法;3、学会已调信号的解调技术;4、观看已调波和调制波的波形;5、光纤折射率的时刻法求解。
实验装置和仪器:GX1000光纤实验仪;半导体激光器;激光功率计;光纤刀;光学实验导轨;光纤调整架;光纤;示波器;音频信号发生器(或收音机)。
实验原理:激光器的输出特性(I—P)特性激光器的光输出特性(P—J特性)是表示注入电流与激光器输出功率之间的关系曲线。
如图1所示。
当注入电流增加时.由于自发辐射量增加,输出功率也会增加,但增加得较慢。
当光辐射量超过PN结中的吸取损耗,增益超过损耗时,激光器就开始振荡,因此光输出功率随注入电流的增加而急剧增加。
图1光的调制将调制信号加在激光器上,操纵激光器的电流,则激光器的输出功率随调制信号而改变。
如图2所示。
光通信系统图3是典型的光纤通信系统。
电信号加在激光器的偏置电路上,操纵激光器的注如电流,从而使激光器的输出光功率随外加信号变化,达到对输出光进行调制.经调制的光由光纤(光纤通信)或空间(空间光通信)传输到光电探测器,探测器将光信号转变为电信号,后续电路检波解调复原所加的电信号。
图2图3 图4实验内容及步骤:(一)光纤端面的处理1、用光纤剥皮钳剥去光纤两端的涂覆层,长度约10mm。
如图5在5mm出用光纤刀刻划一下。
用力不要太大,以不使光纤断裂为限。
在刻划处轻轻弯曲纤芯,使之断裂。
处理过的光纤端面不应再被触摸,以免损坏和污染。
将光纤的一端小心放入光纤夹中,伸出长约10mm,用簧片压住,放入三维光纤架中,用锁紧螺钉锁住。
将光纤的另一端放入光纤座上的刻槽中,伸出约10mm ,用磁吸压住。
光纤的耦合将实验仪置于直流挡。
调整激光的工作电流,使激光不太明亮,用一张白纸在激光器前后移动,确定激光焦点的位置。
通过移动三维光纤调整架和调整Z轴旋钮,使光纤端面尽量靠近焦点。
光纤通信实验指导书
光纤通信原理实验教程(第二版)唐修连编著江苏盛泰信通科技发展有限公司光纤通信原理实验教程(第二版)唐修连编著江苏盛泰信通科技发展有限公司前言为了配合有关《光纤通信系统原理》等课程的教学和实验需要,我们研制开发的光纤通信系统原理综合实验箱。
共收入了8个实验,如果实验室配备有光纤通信常用的仪表,还可在此基础上开设更复杂的实验7个。
与该书配套的光纤通信系统原理综合实验箱,置于一个便携式的实验箱内,该系统的突出优点有:1、该实验箱采用模块化设计,波形测试点多,调节点多,有利于学生动手操作实验。
2、系统采用硬件和软件、分列元件和集成器件相结合,有利于对原理的理解。
3、该实验箱还可根据实验者自己的设计来控制,组合各模块完成不同的实验项目。
本实验教程由同完成,由于水平有限,书中缺漏难免,欢迎使用者批评指正。
编著者2000.11目录第一章光纤通信实验系统总体介绍 (1)第二章光纤通信基础实验 (10)实验一、光纤通信实验系统信号发生器单元实验 (10)实验二、中央处理器(CPU)单元实验 (15)实验三、码型变换(CMI)实验 (23)实验四、光发送系统实验 (29)实验五、光接收系统实验 (37)实验六、PCM话路光传输系统实验 (43)实验七、变速率数据光传输实验 (46)实验八、模拟和数字光纤系统综合实验 (51)第三章光纤通信加强实验 (57)实验九、数字光发送接口指标测试实验 (57)1、消光比EXT测试2、平均发送光功率实验十、数字光接收接口指标测试实验 (60)1、灵敏度测试2、动态范围测试实验十一、PCM话路特性测试实验 (62)实验十二、光纤传输特性测量实验 (63)1、光纤损耗的插入测试法2、多模光纤带宽的时域测试法实验十三、光纤无源器件特性测试实验 (65)1、光纤活动连接器2、Y型分路器3、星型耦合器实验十四、图像光纤传输系统实验........ (66)实验十五、波分复用(WDM)光纤通信系统实验 (67)第四章常用光纤通信仪表简介 (69)5.1 光功率计 (69)5.2 稳定光源 (70)5.3 光时域反射仪(OTDR) (74)5.4 误码测试仪 (75)5.5 光纤熔接机 (79)5.6 PCM终端测试仪 (81)第五章光纤通信实验原理电路 (83)第一章光纤通信实验系统总体介绍一、概述本实验系统根据光纤通信系统原理的主要知识点进行实验,结合电子技术和微处理器技术,针对光纤通信系统的典型应用可进行8项实验或示教,实验内容重点突出,内容丰富,有重点的培养实验者的动手能力。
光纤通信实验指导书
ZY12OFCom23BH1 光纤通信原理实验系统实验指导书电子与信息工程学院电子与通信教学团队光纤通信系统简介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。
光纤通信是人类通信史上一重大突破,现今的光纤通信已成为信息社会的神经系统,其主要优点是:1、光波频率很高,光纤传输频带很宽,故传输容量很大,理论上可通过上亿门话路或上万套电视,可进行图像、数据、传真、控制、打印等多种业务;2、不受电磁干扰,保密性好,且不怕雷击,可利用高压电缆架空敷设,用于国防、铁路、防爆等;3、耐高温、高压、抗腐蚀,不受潮,工作十分可靠;4、光纤材料来源丰富,可节约大量有色金属(如铜、铝),且直径小、重量轻、可绕性好。
在20世纪70年代,光纤通信由起步到逐渐成熟,这首先表现为光纤的传输质量大大提高,光纤的传输损耗逐年下降。
1972~1973年,在850nm波段,光纤的传输损耗已下降到2dB/km左右;与此同时,光纤的带宽不断增加。
光纤的生产从带宽较窄的阶跃型折射率光纤转向带宽较大的渐变型折射率光纤;另外,光源的寿命不断增加,光源和光检测器件的性能也不断改善。
光纤和光学器件的发展为光纤传输系统的诞生创造了有利条件。
到1976年,第一条速率为44.7MB/s的光纤通信系统在美国亚特兰大的地下管道中诞生。
80年代是光纤通信大发展的年代。
在这个时期,光线通信迅速由850nm波段转向1310nm波段,由多模光纤传输系统转向单模光纤传输系统。
通过理论分析和实践摸索,人们发现,在较长波段光纤的损耗可以达到更小的值。
经过科学家和工程技术人员的努力,很快在1300nm和1500nm波段分别实现了损耗为0.5dB/km和0.2dB/km的极低损耗的光纤传输。
通信原理实验指导书(工程)
通信原理实验指导书徐艺文编2008年3月目录目录 (III)实验注意事项 (IV)实验一信号源实验 (1)实验二常规双边带调幅与解调实验 (3)实验三脉冲幅度调制与解调实验 (8)实验四脉冲编码调制与解调实验 (12)实验五增量调制与解调实验 (17)实验六自适应差分脉冲编码调制与解调实验 (21)实验七码型变换实验 (25)实验八 ASK调制与解调实验 (30)实验九 FSK调制与解调实验 (34)实验十 PSK(DPSK)调制与解调实验 (37)实验注意事项1、本实验系统接通电源前请确保电源插座接地良好。
2、各实验模块上的双刀双掷开关、轻触开关、微动开关、拨码开关、手旋电位器均为磨损件,请不要频繁按动或旋转。
3、请勿直接用手触摸芯片、电解电容等元件,以免造成损坏。
4、各模块中的3362电位器(蓝色正方形元件)是出厂前调试使用的。
出厂后的各实验模块功能已调至最佳状态,勿需另行调节这些电位器,否则将会对实验结果造成严重影响。
若已调动请尽快复原;若无法复原,请与指导老师联系。
5、在关闭各模块电源之后,方可进行连线。
连线时在保证接触良好的前提下应尽量轻插轻拔,检查无误后方可通电实验。
拆线时若遇到连线与孔连接过紧的情况,应用手捏住连线插头的塑料线端,左右摇晃,直至连线与孔松脱,切勿用蛮力强行拔出。
6、并口下载线和串口线应轻插、轻拔,以免折断插针。
7、按动开关或转动电位器时,切勿用力过猛,以免造成元件损坏。
8、实验数据记录完毕后,应将实验数据交给指导老师确认并签字后方可离开实验室,上交实验报告时应将该经指导老师签字后的实验记录一起上交,否则本次实验成绩以零分计算。
9、实验报告应包含实验小结。
实验一信号源实验一、实验目的1、了解频率连续变化的各种波形的产生方法。
2、熟练掌握信号源模块的使用方法,为后续实验打好基础。
3、熟练掌握数字示波器的使用方法。
二、实验内容1、观察频率连续可变信号发生器输出的各种波形及7段数码管的显示。
通信原理实验指导书
通信原理实验指导书一、实验目的本实验旨在帮助学生深入理解通信原理的基本概念和原理,通过搭建实验电路和进行实验操作,掌握通信原理的实际应用。
二、实验器材1. 发射器:一台信号发生器2. 接收器:一台示波器3. 连接电缆:适用于信号传输的电缆三、实验步骤1. 准备工作a. 检查实验器材是否齐全,并确保其正常工作。
b. 将信号发生器和示波器连接电源,并确保电源正常。
2. 实验电路的搭建a. 将信号发生器与示波器通过连接电缆连接起来。
b. 确保电缆的连接牢固可靠,避免信号传输过程中出现干扰。
3. 实验操作a. 设置信号发生器的输出频率和幅度,以产生所需的信号波形。
b. 调节示波器的时间和幅度尺度,以正确显示接收到的信号波形。
c. 运行实验电路,观察信号的传输和接收情况。
d. 根据实验结果,记录并分析接收到的信号波形的特点和变化。
四、实验结果记录与分析根据实验操作所得到的结果,记录并分析接收到的信号波形的特点和变化。
可以通过示波器的屏幕截图来展示实验结果,并结合文字对实验结果进行描述和分析。
五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了通信原理的基本概念和原理,并通过实验操作掌握了通信原理的实际应用。
通过实验结果的记录和分析,我们对信号的传输和接收过程有了更深入的理解。
本次实验对于我们进一步学习和研究通信原理的知识非常重要,也为今后从事相关工作打下了扎实的基础。
六、实验注意事项1. 在进行实验之前,务必做好准备工作,并确保实验器材的正常工作。
2. 在实验操作过程中,要小心操作,避免对实验器材造成损坏。
3. 注意信号发生器和示波器的连接方式和操作方法,并正确设置参数。
4. 在记录实验结果时,要准确描述实验过程和实验结果,并结合图示进行分析。
5. 在实验结束后,要及时关闭器材电源,并进行相关器材的清理和整理。
七、参考文献[此处请根据实际情况填写所参考的文献或资料]以上为通信原理实验指导书的内容,请照此进行实验操作。
光纤通信实验指导书(XXXX新编)
光纤通信实验指导书XX学院电子工程与电气自动化学院2016年2月目录实验要求II光纤实验箱使用注意事项III实验一单模光纤特性测量1实验二多模光纤特性测量3实验三光连接器和跳线特性测量6实验四光可变衰减器性能测试实验8实验五光波长区分10实验六 OTDR原理及运用11实验七双音多频检测实验14实验八 PDH终端呼叫处理通信系统综合实验17 实验九 OCDMA直接序列扩频技术25实验十光波分复用器31附录实验系统概述实验要求1、实验前必须充分预习,完成指定的预习任务,预习要求是:1)认真阅读实验知道书,了解实验任务2)复习实验中所有各仪器的使用方法及注意事项。
2、使用仪器和学习前必须了解其性能、操作方法及注意事项,在使用时必须严格遵守。
3、实验时接线要认真,相互仔细检查,确定无误才能接通电源,初学或没有把握应经指导老师审查同意后再接通电源。
4、实验时应注意观察,若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味)应立即关断电源,保持现场,报告指导老师。
找出原因、排除故障,经指导老师同意后再继续实验。
5、实验过程中需要改接线时,应关断电源后才能拆、接线。
6、实验过程中应仔细观察实验现象,认真记录试验结果(数据、波形、现象)。
所记录的实验结果经指导教师审阅签字后在拆除实验线路。
7、实验结束后,必须关断电源、拔出电源插头,并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。
8、实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。
光纤实验箱使用注意事项光学器件属于昂贵易损器件,所以在实验操作过程中应加倍小心,防止光学器件的损坏,为了保证实验顺利地进行,请注意以下事项:1、请仔细阅读实验指导书操作步骤后开机实验,实验各测试点、跳线及开关说明请参考附录III,正确连接导线,以免造成光学器件和芯片的损坏。
2、实验箱使用过程中应有防静电措施,以防静电损坏光学器件。
3、光学器件属于昂贵器件,在安装和拆卸过程中请注意轻拿轻放,遇到问题须及时向老师报告。
光纤通信原理实验指导书
路漫漫其修远兮,吾将上下而求索- 百度文库《光纤通信》实验指导书王玮中南大学信息科学与工程学院通信工程系二〇一一年四月目录光纤通信原理实验系统简介 (1)光纤实验箱使用注意事项 (3)实验一⑴半导体激光器P-I特性测试实验 (4)实验一⑵光电检测器特性实验 (6)实验二模拟信号光纤传输实验 (9)实验三数字信号光纤传输实验 (12)附录ZYE4301G型光纤通信实验箱各模块引脚说明 (14)《光纤通信原理》实验报告 (17)光纤通信原理实验系统简介本套实验系统(ZYE4301G )实验箱是为配合《光纤通信》课程的理论教学,结合目前光纤通信工程技术最新进展,为了提高学生实际操作和动手能力而研制开发的。
它包含了光纤通信系统设备中的各个主要组成部分,具体由以下十二个模块组成,其印刷电路板布局图如图0―1所示。
一、电源模块 二、光发送模块 三、光接收模块 四、预失真补偿模块 五、语音信号处理模块 六、模拟信号源模块 七、电话接口模块 八、数字信号源模块 九、PCM 编译码模块 十、CMI 编译码模块 十一、HDB3编译码模块 十二、CPLD 下载模块可以通过实验箱上述十二个模块灵活组成各种不同光纤通信系统,如:850nm 波长光纤通信系统、1310nm 波长光纤通信系统、1550nm 波长光纤通信系统;同时也可以组成单模光纤通信系统、多模光纤通信系统;模拟光纤通信系统、数字光纤通信系统;光时分复用传输系统和光波分复用传输系统等光纤通信工程中常用的绝大多数光纤通信系统。
实验系统基本组成方框图如图0―2所示: 图0―2 光纤传输实验系统方框图实验系统主要由光发模块,光收模块、光无源器件和辅助通信模块等组成。
光发端机完成将电信号调制至光载波上去,采用强度调制(IM );光接收机完成光信号的解调,采用直接检测(DD ),属于非相干解调。
光载波由半导体光源产生,由半导体光检测器将光信号转换成电信号从而达到传输信号的目的。
(通信企业管理)光纤通信实验指导书
(通信企业管理)光纤通信实验指导书目录系统简介 (2)实验部分实验一数字信源及其光纤传输实验 (5)实验二 HDB3编译码及其光纤传输实验 (11)实验三 CMI编译码及其光纤传输实验 (20)实验四光发送模块实验 (28)实验五光接收模块实验 (35)实验六数字信号电—光、光—电转换传输实验 (39)1)方波信号和NRZ码传输;2)CMI码传输;3)HDB3码传输;实验七波分复用(WDM)光纤通信系统实验 (43)主要由以下功能模块组成:1.数字信号源单元:此单元产生码速率为170.5K的单极性不归零码(NRZ),数字信号帧长为24位,其中包括两路数字信息,每路8位,另外8位中的7位为集中插入帧同步码。
通过拨码开关,可以很方便地改变要传送的码信息并由发光二极管显示出来。
2.AMI(HDB3)编译码单元:此单元将数字信号源单元产生的NRZ码进行编码,通过专用芯片转换成HDB3码或AMI码通过切换开关切换,然后将编码后的信号又经过译码单元还原成NRZ码。
3.电话接口单元此单元有两路独立的电话输入接口、输出接口,通过专用电话接口芯片实现语音的全双工通信。
自带馈电电源。
4.PCM&CMI编译码单元;此单元采用CPLD来实现PCM&CMI编译码电路,可同时完成两路信号的编译码工作。
PCM模块可以实现传输两路语音信号,采用TP3057编译器。
5.可调信号源单元:此单元包括两路频率800HZ—2KHZ可调的方波、正弦波、三角波。
6.串行RS232接口单元:此单元配有RS232接口及信号端口TX和RX,可实现自发自收通信实验,两台计算机间的全双工光纤通信实验。
7.1310波长光发送单元:PHLC-1310nmFP同轴激光二极管。
8.1550波长光发送单元:PHLC-1310nmFP同轴激光二极管。
9.1310波长光接受单元:10.1550波长光接受单元:主要完成光电信号的转换,小信号的检测与信号的恢复放大等功能。
光纤通信实验指导书3
光纤通信实验指导书3光纤通信实验指导书南昌⼯程学院通信⼯程专业2014年12⽉实验⼀光发射机的仿真验证与设计实验⽬的1.熟悉Optisystem实验环境,练习使⽤元件库中的常⽤元件组建光纤通信系统。
2.利⽤Optisystem的优化功能仿真计算光纤通信系统的各项性能参数,并进⾏分析。
3. 分析LED和LD的谱宽及P/I特性。
实验原理OptiSystem是⼀款创新的光通讯系统模拟软件包,它集设计、测试和优化各种类型宽带光⽹络物理层的虚拟光连接等功能于⼀⾝,从长距离通讯系统到LANS和MANS都使⽤。
⼀个基于实际光纤通讯系统模型的系统级模拟器,OptiSystem具有强⼤的模拟环境和真实的器件和系统的分级定义。
它的性能可以通过附加的⽤户器件库和完整的界⾯进⾏扩展,⽽成为⼀系列⼴泛使⽤的⼯具。
OptiSystem允许对物理层任何类型的虚拟光连接和宽带光⽹络的分析,从远距离通讯到MANS和LANS都适⽤。
它的⼴泛应⽤包括:物理层的器件级到系统级的光通讯系统设计;CA TV或者TDM⁄WDM⽹络设计;SONET⁄SDH的环形设计;传输器、信道、放⼤器和接收器的设计;⾊散图设计;不同接受模式下误码率(BER)和系统代价(penalty)的评估;放⼤的系统BER 和连接预算计算。
Optisystem环境是⼀种为利⽤元件库组建光纤通信系统,利⽤优化功能仿真计算系统的各项性能参数,通过数据分析和图形显⽰来获得最佳的光纤通信系统。
Optisystem通过3部分来实现光纤通信系统仿真,即:器件库、光学⽅案图编辑器、图形演⽰。
1、器件库(1) 发射器发射器件库包括了所有与光信号产⽣和编码相关的器件,例如半导体激光器、调制器、编码器和⽐特序列发⽣器等。
半导体激光器由于它在发射器中的重要⾓⾊⽽成为了最重要的发射器部件。
使⽤OptiSystem,⽤户可以输⼊测量过的数据来评估速率⽅程所需的那些参数。
当使⽤外调制的CW激光器时,对于啁啾和衰减来说,MQW马赫-曾德尔调制器和电吸收调制器的模型是基于测量的,并且能使⽤户优化偏置和调制电压,从⽽得到接收器灵敏度的最⼩退化。
光纤通信基础实验指导
光纤通信基础实验指导光纤通信是一种基于光传输的信息传输技术,它利用光纤作为传输媒介,通过光信号的传输实现高速、低衰减的数据通信。
在现代通信领域中,光纤通信已经成为一种重要的通信方式。
为了更好地理解光纤通信的原理和技术,进行实验是非常重要的。
实验一:光纤传输特性实验在这个实验中,我们将通过实验来了解光纤的传输特性,包括衰减特性和色散特性。
首先,准备一根光纤和光源。
将光源连接到光纤的一端,然后在光纤的另一端连接一个光检测器。
通过改变光源的强度和频率,观察光检测器接收到的光信号的变化,并记录实验数据。
通过这个实验,我们可以了解光纤传输的衰减特性和色散特性,以及光源强度和频率对光信号传输的影响。
实验二:光纤通信系统实验在这个实验中,我们将构建一个简单的光纤通信系统,包括光源、光纤和光检测器。
首先,连接光源和光检测器到光纤的两端,然后通过调节光源的强度和频率,发送一个光信号,并在光检测器端接收光信号。
记录实验数据并分析光信号的传输质量。
通过这个实验,我们可以了解光纤通信系统的工作原理和性能特点,以及光信号在光纤传输过程中的损耗和衰减情况。
实验三:光纤通信网络实验在这个实验中,我们将构建一个简单的光纤通信网络,包括多个光源、光纤和光检测器。
通过调节多个光源的强度和频率,实现多个光信号的传输和接收,并通过光纤通信网络传输数据。
记录实验数据并分析光信号在光纤通信网络中的传输效果。
通过这个实验,我们可以了解光纤通信网络的构建和数据传输原理,以及多个光信号在光纤通信网络中的同步传输和接收过程。
在这些实验中,我们可以通过实际操作和数据记录,深入了解光纤通信的基础知识和技术,为进一步学习和应用光纤通信提供基础支持。
希望通过这些实验,能够帮助大家更好地理解光纤通信的原理和应用。
光纤通信实验指导书含原理
实验1 电光、光电转换传输实验一、实验目的1.了解本实验系统的基本组成结构;2.初步了解完整光通信的基本组成结构;3.掌握光通信的通信原理。
二、实验仪器1.光纤通信实验箱2.20M双踪示波器3.FC-FC单模尾纤 1根4.信号连接线 2根三、基本原理本实验系统重要由两大部分组成:电端机部分、光信道部分。
电端机又分为电信号发射和电信号接受两子部分,光信道又可分为光发射端机、光纤、光接受端机三个子部分。
实验系统基本组成结构(光通信)如下图所示:图1.2.1 实验系统基本组成结构在本实验系统中,电发射部分可以是M 序列,可以是各种线路编码(CMI 、5B6B 、5B1P 等),也可以是语音编码信号或者视频信号等,光信道可以是1550nmLD+单模光纤组成,可以是1310nm 激光/探测器组成,也可以是850nmLED+多模光纤(选配)组成。
本实验系统中提供的1550nmLD 光端机是一体化结构,光端机涉及光发射端机TX (集成了调制电路、自动功率控制电路、激光管、自动温度控制等),光接受端机RX (集成了光检测器、放大器、均衡和再生电路)。
其数字电信号的输入输出口,都由铜铆孔开放出来,可自行连接。
一体化数字光端机的结构示意图如下:图1.2.2 一体化数字光端机结构示意图四、实验环节1. 关闭系统电源,将光跳线分别连接TX1550、RX1550两法兰接口(选择工作波长为1550nm 的光信道),注意收集好器件的防尘帽。
2. 打开系统电源,液晶菜单选择“码型变换实验—CMI 码PN ”。
确认,即在P101铆孔输出32KHZ 的15位m 序列。
3. 示波器测试P101铆孔波形,确认有相应的波形输出。
4. 用信号连接线连接P101、P203两铆孔,示波器A 通道测试TX1550测试点,确认有相应的波形输出,调节W205即改变送入光发端机信号(TX1550)幅度,最大不超过P204光接受输入光发射输出5V。
即将m序列电信号送入1550nm光发端机,并转换成光信号从TX1550法兰接口输出。
通信原理课程实验指导书
在该模块中,各跳线的功能如下:
1、KE01:跳线开关KE01用于选择UE01的鉴相输出。当KE01设置于1_2时(左端),选择异或门鉴相输出;当KE01设置于2_3时(右端),选择三态门鉴相输出,详情请参见4046器件性能资料。
2、KE02:跳线开关KE02是用于选择输入锁相信号:当KE02置于2_3时(右端),输入信号来自FSK调制端;当KE02置于1_2时(左端)选择外部的测试信号。
图3.2BPSK判决反馈环结构
判决反馈环具有00、1800两个相位平衡点,因而存在相位模糊点。对于接收的BPSK信号,在什么时刻对信号进行抽样、判决,这主要由位定时来决定。位定时的好坏决定误码率的大小。在刚接收到BPSK信号之后,位定时一般不处于正确的抽样位置,必须采用一定的算法对抽样点进行调整,这个过程称为位定时恢复。常用的位定时恢复有:滤波法、数字锁相环等。以2倍码元速率抽样为例:信号取样如图3.3所示。S(n-1)、S(n+1)为调整后的最佳样点,S(n)为码元中间点。首先位定时的提取时刻为其基带信号存在过零点,即如图3.3中的情况所示。位定时误差的大小按下式进行计算:
3.掌握眼图信号的观察方法
4.学习评价眼图信号的基本方法
二、实验仪器
1.ZH7001(II)通信原理基础实验箱一台
2.20MHz双踪示波器一台
3函数信号发生器一台
三、实验原理
在寻找对信号基带传输的设计过程中,Nyquist设计准则为基带传输系统信号设计提供了一个方法。利用该准则一方面可以对信号的频谱进行限制,另一方面又不会产生码间串扰。升余弦信号设计是其中的一个例子。升余弦滤波器的传递函数为:
3.锁相环特性观察
(1)准备:与步骤1不同之处是将KE02置于1-2端,这样接收的信号来源于外部测试信号。
光纤通信实验指导书(XXXX新编)
光纤通信实验指导书巢湖学院电子工程与电气自动化学院2021年2月目录实验要求 ...................................................................................................... I I 光纤实验箱使用考前须知 (III)实验一单模光纤特性测量 (1)实验二多模光纤特性测量 (4)实验三光连接器和跳线特性测量 (7)实验四光可变衰减器性能测试实验 (9)实验五光波长区分 (11)实验六 OTDR原理及运用 (13)实验七双音多频检测实验 (16)实验八 PDH终端呼叫处理通信系统综合实验 (20)实验九 OCDMA直接序列扩频技术 (29)实验十光波分复用器 (36)附录实验系统概述实验要求1、实验前必须充分预习,完成指定的预习任务,预习要求是:1)认真阅读实验知道书,了解实验任务2)复习实验中所有各仪器的使用方法及考前须知。
2、使用仪器和学习前必须了解其性能、操作方法及考前须知,在使用时必须严格遵守。
3、实验时接线要认真,相互仔细检查,确定无误才能接通电源,初学或没有把握应经指导老师审查同意后再接通电源。
4、实验时应注意观察,假设发现有破坏性异常现象〔例如有元件冒烟、发烫或有异味〕应立即关断电源,保持现场,报告指导老师。
找出原因、排除故障,经指导老师同意后再继续实验。
5、实验过程中需要改接线时,应关断电源后才能拆、接线。
6、实验过程中应仔细观察实验现象,认真记录试验结果〔数据、波形、现象〕。
所记录的实验结果经指导教师审阅签字后在撤除实验线路。
7、实验结束后,必须关断电源、拔出电源插头,并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。
8、实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。
光纤实验箱使用考前须知光学器件属于昂贵易损器件,所以在实验操作过程中应加倍小心,防止光学器件的损坏,为了保证实验顺利地进行,请注意以下事项:1、请仔细阅读实验指导书操作步骤后开机实验,实验各测试点、跳线及开关说明请参考附录III,正确连接导线,以免造成光学器件和芯片的损坏。
《光纤通信综合实验》指导书(精简版)
2.数字接口单元
3.眼图观察单元
4.图象接口单元
5.CPLD可编程器件构成的信号产生单元
6.LED显示单元
7.数字电话单元
8.1310nm光收发端机单元
9.数字电话单元
10.1550nm光收发端机单元
11.波分复用单元
12.波分复用单元
每个单元电路的详细说明将在后面的实验中逐一介绍。
图1-2 实验系统总方框图
2、多模光纤
用来传输多种模式光波的光纤称为多模光纤,模式的数目取决于芯径、数值孔径(接收角)、折射率分布特性和波长。将单模光纤的纤芯增大,光纤将成为多模光纤。多模光纤的纤芯直径远远大于单模光纤,一般为50-200μm。在临界角内,各个模式的入射光波分别以不同角度,在光纤内的纤芯与包层的的界面处发生全反射而沿光纤全长传输。
识别单模光纤与多模光纤的基本方法是从光纤的产品规格代号中去了解。如我国光纤光缆型号的规格代号的第二部分用J代表多模渐变型光纤,用T代表多模阶跃型光纤,用Z代表多模准阶跃型光纤,用D代表单模光纤。
其次是从光纤的纤芯直径去识别。单模光纤的芯径很细,通常芯径小于10μm;多模光纤的芯径比单模光纤大几倍。例如本实验系统的尾纤外套上标出它的芯径为62.5μm,故可识别出它是多模光纤。
存储温度(℃)
-25~+70
自动关机时间(min)
10
电池持续工作时间(h)
28
外观尺寸(mm)
150×76×26
重量(g)
250
电源
8.4V可充电电池+充电电源适配器
应用范围
电信工程维护
CATV工程与维护
综合布线系统
光器件生产与研究
光通信的教学与试验
光纤通信原理实验指导
4、电话模拟信号源模块:实现电话之间的各种信号音功能。
5、模拟信号源模块:用于产生系统实验所需的模拟正弦波、三角波信号。
6、数字信号源模块:产生系统实验所需的数字信号及24位伪随机码,速率为64KB/s,其中各种数字信号和伪随机码的制可以通过拨码开关来控制。
本实验研究无源器件多模光纤的损耗。
对于光纤来说,产生损耗的原因较复杂,光能在光纤中传输时,除了由于吸收、散射而使光能损失外,由于成缆敷设造成的光纤微弯和宏弯曲,光纤的耦合和接续,都会使光能产生附加的损失。归纳起来,产生衰减的原因大致可以分为三大类:吸收损耗,散射损耗,附加损耗,具体如下:
(1)纤芯和包层物质的吸收损耗,包括石英材料的本征吸收和杂质吸收;
13、1310nm光接收模块:实现1310nm光纤传输信号的接收,实现接收信号光电转换,滤波及放大,将其恢复为标准的电脉冲数据信号
14、1550nm光接收模块:实现1550nm光纤传输信号的接收,实现接收信号光电转换,滤波及放大,将其恢复为标准的电脉冲数据信号
客户可以通过上述十四个模块以及相应的配件,灵活组成各种不同光纤通信系统,如:850nm波长光纤通信系统、1310nm波长光纤通信系统、1550nm波长光纤通信系统;同时也可以组成单模光纤通信系统、多模光纤通信系统;模拟光纤通信系统、数字光纤通信系统;时分复用传输系统和波分复用传输系统等光纤通信工程中常用的绝大多数光纤通信系统。
7、数字终端模块:实现终端数字信号值的显示和读出,数据的值通过二极管发光来显示。
8、HDB3编译码模块:实现光纤线路接口码型HDB3的编码与译码。
9、中央控制器:对接收到的数据进行处理,实现组网通信及数字信号网传输,帧同步码的产生,M序列伪随机信号的产生,不同速率的信号的复用和解复用,多种码型的编译码。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
实验一模拟信号光调制实验
一、实验目的
1、了解模拟信号光纤通信原理。
2、了解不同频率不同幅度的正弦波、三角波、方波等模拟信号的系统光传输性能情况。
二、实验内容
1、测量不同的正弦波、三角波和方波的光调制系统性能。
三、实验器材
1、主控&信号源、25号模块各1块
2、双踪示波器1台
3、连接线若干
4、光纤跳线1根
四、实验原理
1、实验原理框图
光调制功率检测框图
模拟信号光调制传输系统框图
2、实验框图说明
本实验是输入不同的模拟信号,测量模拟光调制系统性能。
如模拟信号光调制传输系统框图所示,不同频率不同幅度的正弦波、三角波和方波等信号,经25号模块的光发射机单元,完成电光转换,然后通过光纤跳线传输至25号模块的光接收机单元,进行光电转换处理,从而还原出原始模拟信号。
实验中利用光功率计对光发射机的功率检测,了解模拟光调制系统的性能。
注:根据实际模块配置情况不同,自行选择不同波长(比如1310nm、1550nm)的25号光收发模块进行实验。
五、注意事项
1、在实验过程中切勿将光纤端面对着人,切勿带电进行光纤的连接。
2、不要带电插拔信号连接导线。
六、实验步骤
1、系统关电,参考系统框图,依次按下面说明进行连线。
(1)用连接线将信号源A-OUT,连接至25号模块的TH1模拟输入端。
(2)用光纤跳线连接25号模块的光发端口和光收端口,此过程是将电信号转换为光信号,经光纤跳线传输后再将光信号还原为电信号。
注意,连接光纤跳线时需定位销口方向且操作小心仔细,切勿损伤光纤跳线或光收发端口。
(3)用同轴连接线将25号模块的P4光探测器输出端,连接至23号模块的P1光探测器输入端。
2、设置25号模块的功能初状态。
(1)将收发模式选择开关S3拨至“模拟”,即选择模拟信号光调制传输。
(2)将拨码开关J1拨至“ON”,即连接激光器;拨码开关APC此时选择“ON”或“OFF”都可,即APC功能可根据需要随意选择。
(3)将功能选择开关S1拨至“光功率计”,即选择光功率计测量功能。
3、进行系统联调和观测。
(1)打开系统和各实验模块电源开关。
设置主控模块的菜单,选择【主菜单】→【光纤通信】→【模拟信号光调制】。
此时系统初始状态中A-OUT输出为1KHz正弦波。
调节信号源模块的旋钮W1,使A-OUT输出正弦波幅度为1V。
(2)选择进入主控&信号源模块的【光功率计】功能菜单,根据所选模块波长类型选择波长【1310nm】或【1550nm】。
(3)保持信号源频率不变,改变信号源幅度测量光调制性能:调节信号源模块的W1,改变输入信号的幅度,记录不同幅度时的光调制功率变化情况。
(4)保持信号源幅度不变,改变信号源频率测量光调制性能:改变输入信号的频率,自行设计表格记录不同频率时的光调制功率变化情况。
(5)拆除23号模块和25号模块之间的同轴连接线,适当调节25号模块的W5接收灵敏度旋钮,用示波器对比观察光接收机的模拟输出端TH4和光发射机的模拟输入端TH1,了解模拟光调制系统线性度。
(6)改变信号源的波形,用三角波或方波进行上述实验步骤,进行相关测试,表格自拟。
七、实验报告
1、画出实验框图,并阐述模拟信号光调制基本原理。
2、记录并分析实验波形和数据。