数字光纤通信系统课程设计
数字光纤通信系统及其设计教学文案
数字光纤通信系统及其设计数字光纤通信系统及其设计摘要当今世界，计算机与通信技术高度结合，光纤通信有了长足发展。
纵观当今电信的主要技术，光纤和光波的变革极大的提高着信息的传输容量。
进入1993年以后，我国光纤通信已处于持续大发展时期。
其特征是大量新技术，特别是网络技术、高速介质接入网(HMAV)、光时分复用接入(OTMMA)和波分复用接入(WDMA)、光孤子(soliton)、掺铒光纤放大器(EDFA)、SDH产品等开始实用化并开展大量、深入的研究工作。
面对光纤通信技术的普遍应用，了解光纤通信系统组成及其系统参数的测量技术现状，无论是对光纤通信的业主、经销商，还是对光纤通信的广大用户都是重要的。
本论文主要介绍数字光纤通信系统基本组成，含义及其特点，阐述数字光信通信系统的设计方法。
针对WDM+EPFA数字光纤链路系统进行具体设计。
关键字;数字光纤通信系统掺铒光纤放大器(EDFA) 波分复用（WDM）Digital optical communications system and its design AbstracIn today's world, the combination of computer and communication technology, the height of optical fiber communication with rapid development. In today's main technology of telecommunications, optical fiber and light changes greatly improves the information transmission capacity. Since 1993, China into a continuous fiber communication has great development period. Its characteristic is a new technology, in particular network technology, high-speed medium access (HMAV), light time multiplex access (OTMMA) and WDM access (WDMA), optical solitons (soliton), erbium doped fiber amplifier (EDFA), SDH products began to practical and large,deep research work. At the same time, various special optical system into the field of national economy, contributed to our optical fiber communication technology of vigorous development. Facing the optical fiber communication technology, understand the general application of optical communication system and the system parameters measurement technology situation of optical fiber communication, whether the owner, dealers, or for optical fiber communication customers are important.This paper mainly introduces the basic components and fiber optic communications system, expounds the meaning and characteristics of digital communication system design of light letters. In WDM optical fiber links EPFA + digital system design. Key words,Digital optical communication system erbium doped fiber amplifier (EDFA) WDM目录1数字光纤通信系统 (4)1.1数字光纤通信系统概论 (4)1.1.1数字光纤通信系统的组成 (4)1.1.2数字光纤通信系统的含义 (5)1.1.3 数字光纤通信系统的特点 (5)1.2数字光纤通信系统的设计方法 (5)1.2.1数字光纤通信系统的构成 (5)1.2.2数字光纤通信系统的设计方案 (6)2波分复用（WDM） (6)2.1光波分复用（WDM）技术概述 (7)2.2WDM系统的基本构成 (7)2.3WDM技术的主要特点 (7)3掺铒光纤放大器(EDFA) (8)3.1掺铒光纤放大器概述 (8)3.2掺铒光纤放大器原理 (8)4基于WDM+EPFA数字光纤链路系统的设计 (9)注释和参考文献 (11)谢词 (12)附录 (13)1数字光纤通信系统1.1数字光纤通信系统的概论1.1.1数字光纤通信系统的组成（1）光发信机光发信机是实现电/光转换的光端机。
数字光纤通信课程设计指导书
数字光纤通信与课程设计指导书第一部分总则一、目的要求课程设计是培养和锻炼在校学生综合应用所学理论知识解决实际问题能力、进行工程实训的重要教学环节，它具有动手、动脑，理论联系实际的特点，是培养在校工科大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一种较好方法。
《光纤通信系统》课程设计是继“光纤通信系统”课之后开出的实践环节课程。
其目的是训练学生综合运用学过的光纤通信系统基本知识、独立设计实用的光纤通信系统的能力。
课程设计按小组进行，完成光的音频、图像的发射、传输、接收整个系统的设计和调试；数字信号与模拟信号的光电转换过程及传输；波分复用器性能测试方法设计；光纤接入网波分复用技术及实现方法。
通过课程设计，学生要掌握使用光纤通信系统各模块的设计方法，包括设计光发射、光的调制、光纤传输、光的接收与光信号解调等全过程。
二、课程设计时间1周。
三、课程设计的教学要求通过课程设计学生应掌握设计所用光纤通信系统的工作原理，光纤通信系统设计方法。
能使用各种光电器件构成光纤通信系统。
四、设计步骤与设计说明书的撰写要求1、设计步骤1）选题与分组：根据分组，选择课题，在小组内进行分工，进行系统调查，搜集资料。
尤其软件仿真项目，要先对相关的光器件进行学习，对软件进行学习。
2）课题分析：根据搜集的资料，进行功能分析，并进行系统功能等设计。
3）学生拿到题目后首先进行光路、电路设计，然后搭建光纤通信系统。
4）调试与测试：按要求完成相应任务，并总结，写成报告。
5）验收与评分：指导教师对每个小组的开发的系统，及每个成员开发的模块进行综合验收，结合设计报告，根据课程设计成绩的评定方法，评出成绩。
2、设计说明书的撰写要求（1）按设计指导书中要求的格式书写，所有的内容一律打印；（2）报告内容包括设计过程、设计光路与电路及实验过程波型分析；（3）要有整体光路、电路原理图；（4）要给出各个输入信号的具体波形和输出信号的测试结果。
光纤通信课程设计报告
光纤通信课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 让学生理解光纤通信的基本原理，掌握光纤的传输特性以及光纤的类型和结构。
2. 使学生掌握光纤通信系统的组成，了解发射机、光纤、接收机等关键部件的工作原理。
3. 让学生掌握光纤通信的优点，了解其在现代通信领域的应用。
技能目标：1. 培养学生运用光纤通信知识解决实际问题的能力，学会分析光纤通信系统的性能指标。
2. 提高学生的实验操作能力，通过实践掌握光纤的连接、敷设和测试方法。
3. 培养学生运用所学知识进行小组合作和交流表达的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对光纤通信技术的好奇心和探究欲望，培养其创新意识和科学精神。
2. 培养学生热爱科学、勤奋学习的态度，使其认识到科学技术对社会发展的贡献。
3. 引导学生关注我国光纤通信领域的发展，增强国家自豪感和责任感。
本课程针对高年级学生，课程性质为理论实践相结合。
在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上，将课程目标分解为具体的学习成果。
后续教学设计和评估将以此为基础，确保学生能够达到预期学习效果。
二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光纤的传输特性：模式、带宽、损耗- 光的发射与接收原理2. 光纤通信系统组成- 发射机：光源、调制器- 光纤：单模光纤、多模光纤- 接收机：光检测器、解调器3. 光纤通信技术的应用- 现代通信网络中的应用- 不同场景下的光纤敷设与接入技术- 光纤通信在我国的发展现状与趋势4. 光纤通信性能分析- 系统性能指标：速率、误码率、距离- 影响光纤通信性能的因素- 提高系统性能的方法和技术5. 实践操作- 光纤的切割、熔接和测试- 光纤通信实验：搭建简易光纤通信系统- 小组合作：设计并分析光纤通信方案教学内容根据课程目标进行选择和组织，确保科学性和系统性。
教学大纲明确以下安排和进度：- 第1周：光纤通信原理- 第2周：光纤通信系统组成- 第3周：光纤通信技术的应用- 第4周：光纤通信性能分析- 第5周：实践操作（实验课）教材章节对应如下：- 第1-2章：光纤结构与特性、光纤通信原理- 第3章：光纤通信系统组成- 第4章：光纤通信技术与应用- 第5章：光纤通信性能分析与优化教学内容紧密联系课本，旨在帮助学生掌握光纤通信知识，提高实践操作能力。
光纤通信原理课程设计
光纤通信原理课程设计一、教学目标通过本章的学习，学生将掌握光纤通信的基本原理、光纤的性质和光纤通信系统的构成。
具体目标如下：1.了解光纤通信的历史和发展趋势。
2.掌握光纤的基本性质，包括折射率、损耗和色散。
3.理解光纤通信系统的基本构成，包括光源、光纤、光接收器等。
4.掌握光纤通信中的信号调制和解调技术。
5.能够计算光纤通信系统中的信号传输损耗。
6.能够分析光纤通信系统的性能指标，如比特率、传输距离等。
7.能够设计简单的光纤通信系统。
情感态度价值观目标：1.培养学生对新技术的敏感性和好奇心。
2.使学生认识到光纤通信在现代社会中的重要性和应用前景。
二、教学内容本章的教学内容主要包括光纤通信的基本原理、光纤的性质和光纤通信系统的构成。
具体安排如下：1.光纤通信的历史和发展趋势。
2.光纤的基本性质，包括折射率、损耗和色散。
3.光纤通信系统的基本构成，包括光源、光纤、光接收器等。
4.光纤通信中的信号调制和解调技术。
5.光纤通信系统的性能指标，如比特率、传输距离等。
6.光纤通信在现代社会中的应用。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本章将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：用于讲解光纤通信的基本原理和光纤的性质。
2.讨论法：用于探讨光纤通信系统的设计和性能优化。
3.案例分析法：通过分析实际应用案例，使学生了解光纤通信在现实中的应用。
4.实验法：进行光纤通信实验，让学生亲手操作，加深对光纤通信原理的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《光纤通信原理》2.参考书：包括但不限于《光纤通信技术》、《光电子学原理》等。
3.多媒体资料：包括教学PPT、视频资料等。
4.实验设备：光纤通信实验装置、光源、光接收器等。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本章将采用多种评估方式，包括平时表现、作业和考试等。
光纤通信技术课程设计
光纤通信技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握光纤通信技术的基本原理、应用和发展趋势。
通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：理解光纤通信的基本原理，包括光的传播、光纤的构造和特性、光信号的调制和解调等；掌握光纤通信系统的基本组成，包括光源、光纤、光接收器等；了解光纤通信技术的应用领域和未来发展趋势。
2.技能目标：能够使用光学仪器和设备进行光纤通信实验；具备分析和解决光纤通信系统中出现的问题的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对新技术的敏感性和好奇心，使学生认识到光纤通信技术在现代社会中的重要性和前景，提高学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光纤通信的基本原理、光纤通信系统的组成、光纤通信技术的应用和发展趋势。
具体包括以下章节：1.光纤通信概述：介绍光纤通信的定义、特点和应用领域。
2.光的传播：讲解光在光纤中的传播原理，包括光纤的构造和特性、光的传播模式等。
3.光信号的调制和解调：介绍光信号的调制方法和解调原理，包括强度调制、相位调制、频率调制等。
4.光纤通信系统：讲解光纤通信系统的基本组成，包括光源、光纤、光接收器等，以及各部分的作用和功能。
5.光纤通信技术的应用：介绍光纤通信技术在各个领域的应用，如通信、电力、交通等。
6.光纤通信技术的未来发展：讲解光纤通信技术的发展趋势，如高速光纤通信、光纤到户等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体如下：1.讲授法：通过讲解光纤通信的基本原理、概念和应用，使学生掌握光纤通信技术的基本知识。
2.讨论法：学生就光纤通信技术的相关问题进行讨论，培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解和掌握光纤通信技术的应用。
4.实验法：让学生亲自动手进行光纤通信实验，提高学生的实践能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用国内外优秀的光纤通信技术教材，如《光纤通信原理》等。
光纤通信本科课程设计
光纤通信 本科课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解光纤通信的基本原理，掌握光纤的传输特性和优势。
2. 学习光纤的组成结构，了解不同类型的光纤及其应用场景。
3. 掌握光发射器、光接收器的工作原理及其在光纤通信中的作用。
4. 理解光纤通信系统中常用的编码和解码技术。
技能目标：1. 能够运用光纤通信相关知识，分析并解决实际通信问题。
2. 学会使用光纤通信设备，进行简单的光纤连接和测试操作。
3. 能够设计简单的光纤通信系统，并进行性能评估。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对光纤通信技术的好奇心和探究精神，提高学习兴趣。
2. 增强学生的团队合作意识，培养在光纤通信实验和项目中相互协作的能力。
3. 让学生认识到光纤通信在现代通信领域的重要地位，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为本科阶段的光纤通信课程设计，旨在帮助学生巩固光纤通信的基础知识，提高实践操作能力。
学生特点：本科学生具备一定的理论基础，具有较强的学习能力和动手能力，对新技术和新知识充满好奇心。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过课程设计，使学生在掌握光纤通信基本知识的基础上，具备实际应用和创新能力。
教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光纤的传输特性- 光的传播原理2. 光纤通信器件- 光发射器：LED、LD、光泵浦源- 光接收器：PIN光电二极管、APD- 光纤连接器、耦合器、波分复用器3. 光纤通信系统- 系统组成与工作原理- 常用编码解码技术- 光纤通信系统的性能指标4. 光纤通信网络- 网络结构及其应用- 光纤通信技术在现代通信网络中的应用- 光网络的发展趋势5. 光纤通信实验- 光纤的切割、熔接与测试- 光发射器与光接收器的性能测试- 光纤通信系统的搭建与性能评估教学内容根据课程目标制定，涵盖光纤通信的基本原理、器件、系统、网络及实验操作等方面。
光纤通信系统第三版课程设计
光纤通信系统第三版课程设计1. 概述本文档描述了光纤通信系统第三版课程的设计要求和实现方法。
该课程旨在帮助学生了解光纤通信中相关理论知识的基本概念和应用，通过实现完整的光纤通信系统，来深入学习光纤通信的原理和技术。
2. 课程设计要求在该课程设计中，学生需要完成以下任务：•设计并实现光纤通信系统的硬件平台，包括光源、调制器、传输介质和检测器等组成部分。
•设计并实现光纤通信系统的基础软件平台，包括信号调制、信道编解码和误码率检测等功能。
•实现基于该系统的数据通信，包括基本的数据传输、错误控制和恢复等功能。
•进行性能测试和评估，对系统的特性和性能进行深入分析和研究。
3. 系统设计与实现3.1 硬件平台设计光纤通信系统的硬件平台是整个系统的核心部分，由光源、调制器、传输介质和检测器等组成。
在系统设计中，需要考虑以下因素：•光源：选择合适的激光器或发光二极管作为光源，并确定其光强度、光束宽度和波长等参数。
•调制器：通过调制器对光信号进行调制，实现数字信号的转换和传输。
可以考虑使用振荡器、调制芯片或电工效应等实现。
•传输介质：光纤作为传输介质，需要选择合适的光纤材料和传输距离，并确定光损耗和色散等参数。
•检测器：选择合适的探测器，接收传输过来的光信号，并将其转换成电信号输出。
3.2 软件平台设计在组成了完整的光纤通信系统之后，需要实现软件平台，实现信号调制、信道编解码和误码率检测等功能。
在系统设计中，需要考虑以下因素：•信号调制：通过异步调制、同步调制或多级调制等方式，将数字信号转换为合适的光纤信号进行传输。
•信道编解码：通过纠错编码、解码、互补码等方式，实现信道的编解码和控制错误。
可以考虑使用卷积码、汉明码等技术实现。
•误码率检测：通过比较接收到的光信号和原始信号，计算误码率，评估光纤通信系统的性能和效果。
3.3 数据通信实现在软件平台实现后，需要实现基于该系统的数据通信，包括基本的数据传输、错误控制和恢复等功能。
数字光纤通信系统的设计
第五章数字光纤通信系统的设计
（2学时）
一、教学目的及要求：
使学生了解整个数字光纤通信系统在整体进行设计时应考虑的因素和设计时使用的主要方法。
二、教学重点及难点：
本章重点：掌握损耗限制系统和色散限制系统中再生中继距离的设计方法。
本章难点：中继距离与系统传输速率的关系。
三、教学手段：
板书与多媒体课件演示相结合
四、教学方法：
课堂讲解、提问
五、作业：
课外作业：
5-1 5-2 5-5
六、参考资料：
《光纤通信》刘增基第五章。
《光纤通信》杨祥林第八章
七、教学内容与教学设计：
5. 2 中继距离受色散(带宽)的限制
如果系统的传输速率较高，光纤线路色散较大，中继距离主要受色散(带宽)的限制。
为使光接收机灵敏度不受损伤，保证系统正常工作，必须对光纤
在这个基础上，根据原CCITT建议，对于实际的单模光纤通信系统，受色散限制的中继距离
八、课后小结：
教学实践发现，学生对课堂上演示的具体例子很感兴趣，参与意愿、投入程度明显较高。
作为导论课，应避免流于泛泛的理论陈述和空洞的说教，而应该用具体的例子来激发学生学习的兴趣，引导他们进行自行探究。
光纤通信系统课程设计
3 项目详细设计
计算机与通信工程学院楼网络综合布线系统包括工作区子系统，水平子系统， 干线子系统，设备间子系统，管理子系统。本次设计以四楼为例，分析各部分设 计如下：
2.1 项目设计原则...............................................................................................................4 2.2 项目相关标准...............................................................................................................5 3 项目详细设计...........................................................................................................................5 3.1 工作区子系统...............................................................................................................6
光 纤 通 信 课 程 设 计
目录
1 项目概述...................................................................................................................................3 2 项目设计思想及原则...............................................................................................................4
光纤通信系统课程设计
光纤通信系统课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握光纤通信系统的基本原理、组成部分及其在现代通信技术中的应用。
具体目标如下：1.知识目标：–了解光纤通信的历史和发展趋势；–掌握光纤的基本性质和类型；–掌握光纤通信系统的组成和工作原理；–了解光纤通信在现代通信技术中的应用。
2.技能目标：–能够分析光纤通信系统的性能指标；–能够设计简单的光纤通信系统；–能够运用所学知识解决实际问题。
3.情感态度价值观目标：–培养学生对光纤通信技术的兴趣和好奇心；–使学生认识到光纤通信在现代社会中的重要性；–培养学生团队合作、创新思维和实践能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.光纤通信概述：介绍光纤通信的历史和发展趋势，使学生了解光纤通信的基本概念。
2.光纤的基本性质和类型：讲解光纤的折射率、损耗、色散等基本性质，以及单模光纤和多模光纤的类型。
3.光纤通信系统的组成：介绍光纤通信系统的基本组成部分，包括光源、光纤、光接收器等。
4.光纤通信的工作原理：讲解光纤通信的基本原理，包括光的全反射、信号传输等。
5.光纤通信在现代通信技术中的应用：介绍光纤通信在互联网、电话、有线电视等领域的应用。
6.光纤通信系统的性能指标：分析光纤通信系统的传输速率、带宽、传输距离等性能指标。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下几种教学方法：1.讲授法：教师讲解光纤通信的基本概念、原理和应用，引导学生掌握知识点。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解光纤通信在现实生活中的应用。
3.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲身体验光纤通信系统的操作和性能。
4.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队合作能力和创新思维。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的光纤通信教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
光纤通信系统课程设计
光纤通信系统课程设计本文旨在介绍光纤通信系统课程设计的内容和相关知识。
光纤通信系统是指利用光纤作为传输介质进行通信的系统。
相比传统的铜线和无线通信方式，光纤通信具有更高的频带宽度、更强的抗干扰能力、更小的传输损耗等优点，因此在现代通信领域得到了广泛应用。
设计目标本次光纤通信系统课程设计的目标是设计并搭建一套基于光纤传输技术的通信系统，实现数字信号的编码、解码和传输。
具体任务包括以下几个方面：1.了解光纤通信的原理和基本概念，掌握光纤的光学性质和传输特性；2.设计数字信号调制和解调电路，并进行仿真验证；3.了解光纤通信系统中的信号损耗和噪声特点，掌握衰减和增益控制的方法；4.设计并搭建光纤通信系统实验平台，进行实验测试。
光纤通信基础知识光纤的光学性质光纤是一种内部光线反射的光学器件。
在光纤中，光线会被反射多次来保持其传输方向。
这种反射方式是由光纤内核的折射率高于光纤套层的折射率造成的。
光纤的传输特性光纤的传输特性主要包括信号损耗、色散、衍射等。
其中，信号损耗是指信号在光纤传输过程中衰减的现象。
为了解决信号损耗这个问题，我们需要采取增益控制和衰减控制等方法。
光纤通信系统的原理光纤通信系统主要由三部分组成：光源、传输介质和光探测器。
光源产生的光信号经过光纤传输后，到达接收端的光探测器。
光信号在传输过程中会受到损耗和干扰，因此需要采取各种措施来保证信号的质量。
数字信号调制和解调电路的设计数字信号调制和解调是光纤通信系统的核心部分。
在这个部分中，我们需要通过数字信号调制电路将数字信号转换成模拟信号，然后通过光纤传输。
在接收端，通过解调电路将模拟信号还原成数字信号。
数字信号调制电路数字信号调制电路的任务是将数字信号转换成模拟信号。
最常用的数字信号调制方式是脉冲幅度调制（PAM）、脉冲编码调制（PCM）和调幅度移键（ASK）。
数字信号解调电路数字信号解调电路的任务是将模拟信号还原成数字信号。
最常见的数字信号解调方式是脉冲幅度解调（PAM）、脉冲编码解调（PCM）和数字信号解调（ASK）。
光纤通信课程设计报告--数字光纤传输系统
目录THE DIGITAL OPTICAL FIBER TRANSMISSION SYSTEM -------------------------------------- 3 1. 引言---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 31.1 设计背景--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 31.2 光纤通信技术 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.2.1 光纤通信概念 --------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.2.2 光纤通信发展 --------------------------------------------------------------------------------------------- 41.3 数字光纤传输的优点----------------------------------------------------------------------------------------- 51.4 光纤通信技术的发展前景 ---------------------------------------------------------------------------------- 62.数字光纤传输系统设计 ----------------------------------------------------------------------------------- 72.1数字光纤传输的两种体制 ----------------------------------------------------------------------------------- 7 2.1.1准同步数字系列PDH ------------------------------------------------------------------------------------ 7 2.1.2准同步数字系列SDH ------------------------------------------------------------------------------------ 82.2 整体设计--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 92.3 光发射机------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 2.3.1 光源 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 2.3.2 调制电路和控制电路 --------------------------------------------------------------------------------- 11 2.3.3 线路编码电路 ------------------------------------------------------------------------------------------- 11 2.4 光接收机------------------------------------------------------------------------------------------------------- 12 2.4.1 光检测器-------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 2.4.2 放大器----------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 2.4.3 均衡和再生 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 133.数字光纤传输系统分析 --------------------------------------------------------------------------------- 133.1性能指标-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 133.2系统设计分析 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 3.2.1中继距离受损耗的限制 ------------------------------------------------------------------------------- 15 3.2.2中继距离受色散(带宽)的限制----------------------------------------------------------------------- 15 4．总结------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15摘要：随着数字技术和光纤通信技术各自的进步，以及社会对于光纤集成网络以实现资源共享的要求日益增长，数据与光纤通信技术也已紧密地结合起来，成为了社会的强大物质技术基础。
数字光纤通信系统及其设计
将原始码流每m比特分成一组，在分组码的第m+1位上 插入一位C码，使C码为分组码中某一位的补码。
M比特 C
M比特 C
M比特 C
最长的连”0”或连”1”数目为：
B m a x (2 m j) 1 1 j m
m=j时，相同码数目最少，即C码取分组码最末一位的补码时，可 使相同码数目最少。
2021/3/8 15
（1）扰码二进制
采用带有反馈线的m级移位寄存器产生最长序列 （M序列）
序列周期：2m-1
c0
c1 c2 c3 ...
cr
特征多项式f(x):
an-1 an-2 an-3 ... an-r
输出
f( x )1a 1 xa 2 x 2
产生m
M ( x ) f1 ( x )1b 1 xb 2 x 2
应为：
m1
2 1/ 2
As AN
频带为Δf的模拟信号进行PCM编码，需要的最小比特
速率：
B 2 f l o g 2 1 ( A s / A N ) 2 1 / 22 f l o g 2 ( A s / A N )
2021/3/8 3
2、光发射端机 电发射端机→输入端口→光发射机 输入端口：电、光端机间信号幅度、阻抗匹配，码
型变换
2021/3/8 4
线路编码
线路编码的作用 将传送码流转换成便于在光纤中传输、接收及监测的线
路码型。 ❖ 尽量减少连“ 0”和连“ 1”数目，便于定时提取； ❖ 尽量减小码流中的低频分量与直流基线的随机起伏； ❖ 便于进行不中断业务的运行误码检测； ❖ 便于实现辅助信号的通信。
2021/3/8 5
原始码流m个比特一组→ n个比特的码组；（n>m）
光纤通信课程设计报告
光纤通信课程设计报告一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握光纤通信的基本原理、技术及其应用。
通过本课程的学习，学生应能：1.描述光纤通信的基本原理，包括光的传输、调制和解调等技术。
2.解释光纤通信系统的构成及其工作原理。
3.分析光纤通信的优点和局限性。
4.了解光纤通信在现代通信系统中的应用。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.光纤通信的基本原理：光的传输、调制和解调等技术。
2.光纤通信系统：光纤、光发射器、光接收器等组成部分及其工作原理。
3.光纤通信的优点和局限性：与传统通信方式的比较。
4.光纤通信的应用：在现代通信系统中的应用和前景。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法：1.讲授法：讲解光纤通信的基本原理、技术和应用。
2.讨论法：学生讨论光纤通信的优点和局限性，以及其在现代通信系统中的应用。
3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解光纤通信在实际应用中的优势。
4.实验法：进行光纤通信实验，让学生亲身体验光纤通信的原理和应用。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《光纤通信原理与应用》。
2.参考书：提供相关的学术论文和书籍，供学生深入研究。
3.多媒体资料：制作课件和教学视频，帮助学生更好地理解光纤通信的原理和应用。
4.实验设备：准备光纤通信实验所需的设备，让学生亲身体验光纤通信的原理和应用。
五、教学评估为了全面反映学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：评估学生的课堂参与度、提问回答和团队协作等情况。
2.作业：布置相关的练习题和项目任务，评估学生的理解和应用能力。
3.考试：进行期中和期末考试，评估学生对课程知识的掌握程度。
六、教学安排本课程的教学安排如下：1.教学进度：按照教材的章节顺序进行教学，确保课程内容的连贯性。
2.教学时间：安排每周固定的课时，确保学生有足够的时间学习和复习。
数字光纤传输系统课程设计
課程設計班級：姓名：學號：指導教師：成績：電子與信息工程學院通信工程系GAGGAGAGGAFFFFAFAF目錄THE DIGITAL OPTICAL FIBER TRANSMISSION SYSTEM----------- 3 1. 引言------------------------------------------------- 4 1.1 設計背景------------------------------------------- 4 1.2 光纖通信技術--------------------------------------- 4 1.2.1 光纖通信概念 ------------------------------------ 4 1.2.2 光纖通信發展 ------------------------------------ 4 1.3 數字光纖傳輸的優點--------------------------------- 51.4 光纖通信技術的發展前景----------------------------- 62.數字光纖傳輸系統設計---------------------------------- 7 2.1數字光纖傳輸的兩種體制------------------------------ 7 2.1.1準同步數字系列PDH ------------------------------- 8GAGGAGAGGAFFFFAFAF2.1.2準同步數字系列SDH ------------------------------- 8 2.2 整體設計------------------------------------------ 10 2.3 光發射機------------------------------------------ 11 2.3.1 光源 ------------------------------------------- 11 2.3.2 調制電路和控制電路 ----------------------------- 11 2.3.3 線路編碼電路 ----------------------------------- 12 2.4 光接收機------------------------------------------ 13 2.4.1 光檢測器 --------------------------------------- 13 2.4.2 放大器 ----------------------------------------- 142.4.3 均衡和再生 ------------------------------------- 143.數字光纖傳輸系統分析--------------------------------- 14 3.1性能指標 ------------------------------------------ 14 3.2系統設計分析--------------------------------------- 15 3.2.1中繼距離受損耗的限制---------------------------- 15 3.2.2中繼距離受色散(帶寬)的限制---------------------- 16GAGGAGAGGAFFFFAFAF4．總結------------------------------------------------ 16摘要：隨著數字技術和光纖通信技術各自的進步，以及社會對于光纖集成網絡以實現資源共享的要求日益增長，數據與光纖通信技術也已緊密地結合起來，成為了社會的強大物質技術基礎。
光纤通信系统课程设计
光信号强度测试：测量光信号的强度，确保信号传输的稳定性 光信号波长测试：测量光信号的波长，确保信号传输的准确性 光信号频率测试：测量光信号的频率，确保信号传输的速度 光信号噪声测试：测量光信号的噪声，确保信号传输的质量
传输速率：衡量光纤通信系统传输数据 的速度
传输距离：衡量光纤通信系统传输数据 的距离
光电倍增管：一种高灵敏度的光接收器，适用于弱光信号的接收
光接收电路：将光电二极管或光电倍增管输出的电信号进行放大和处理，以便于后续处理或 传输
安全性：确保通信数据的安全 性和隐私性
可靠性：保证通信系统的稳定 性和可靠性
灵活性：适应不同的应用场景 和需求
经济性：考虑成本效益，选择 合适的设备和技术
企业网络：为企业提供高速、安全的内部网 络通信
智能交通：实现交通信息的实时传输和处理
互联网：支持高速、大容量的网络数据传输
医疗健康：支持远程医疗、健康监测等应用
光源：激光二 极管（LD）、 半导体激光器
（SL）等
光调制技术： 直接调制、外 调制、内调制
等
光调制器：马 赫-曾德尔调制 器（MZM）、 电吸收调制器
需求分析：确定系统需求，如传输速率、传输距离等 系统设计：包括光纤选择、光模块选择、光路设计等 设备选型：选择合适的光纤通信设备，如光纤收发器、光端机等 光路测试：测试光纤通信系统的性能，如传输速率、误码率等 系统调试：根据测试结果进行系统调试，优化系统性能 系统验收：对光纤通信系统进行验收，确保系统满足设计需求
（EAM）等
光调制技术应 用：光纤通信、 光存储、光传
感等
光纤传输损耗：光在光纤中传输时，由于各种原因导致的能量损失 光纤传输带宽：光纤可以传输的频率范围，决定了光纤的传输速率 光纤传输模式：光纤中光信号的传播方式，包括单模和多模 光纤传输距离：光纤可以传输的最大距离，受光纤损耗和信号衰减等因素影响
数字电视光纤传输系统课程设计
数字电视光纤传输系统课程设计数字电视光纤传输系统摘要：光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。
构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。
光纤传输具有频带宽,传输速度快,抗干扰能力强,传输距离远等特点，可利用光纤传输数字电视节目，使电视节目具有频带宽、容量大、损耗低、重量轻、抗干扰能力强、保真度高、工作性能可靠等特点,不仅能扩大有线电视覆盖面,提高整个有线电视系统的指标,而且解决了全电缆网放大器维护难的问题。
近年来随着技术和生产工艺的进步,光纤传输网将成为有线电视的最主要传输手段。
关键字：光纤通信，数字电视，传输系统Abstract: fiber-optic communication is light as an information carrier, optical fiber as a transmission medium of communication. The basic material elements constituting the optical fiber communication is an optical fiber, the light source and the photodetector.Fiber transmission frequency bandwidth, transmission speed, strong anti-interference ability, transmission distance, the use of fiber-optic transmission of digital television programs, television programs has a frequency bandwidth, large capacity, low loss, light weight, strong anti-interference ability. high-fidelity, reliable, not only to expand the cable TV coverage, improve the indicators of the entire cable system, and solve the full cable network amplifier maintenance difficult problem. In recent years, with the advances in technology and production processes, fiber optic transmission network will become the the cable most important means of transmission Keywords: fiber-optic communication, digital television, transmission system1. 概述光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。
光纤通信第三版课程设计
光纤通信第三版课程设计一、课程设计背景随着数字化、网络化和智能化的不断深入，全球信息化进程愈加迅猛。
光纤通信技术作为信息传输领域的重要组成部分，不断向高速、大容量、低功耗和多功能方向发展。
基于此，光纤通信成为当今信息与通信技术的热点之一。
根据光纤通信第三版的教材内容，我们将针对光纤通信技术的发展和应用，进行一次课程设计，通过实践操作的方式加深对光纤通信技术的理解，提高学生动手操作和解决问题的能力。
二、课程设计目标1.理解光纤通信的基本原理、特点、系统组成和分类等知识。
2.掌握光纤通信中的光源、传输介质、接收器等重要器件和设备的参数计算和使用方法。
3.熟悉光纤通信的调制技术、解调技术、复用技术和解复用技术等。
4.熟悉光纤通信的信号传输特性、调制特性和解调特性等。
5.参与本次课程设计，能够掌握用光纤进行数字信号传输的基本实验方法和步骤，实现数字信号的发送和接收，查看传输效果分析数据传输质量，探讨影响光纤传输性能的因素。
三、课程设计内容实验一：搭建简单的光纤通信系统1.实验目的：学习光纤通信系统组成和调试方法。
2.实验设备：光纤、激光器、光纤连接器、光探头、稳压电源等。
3.实验步骤：•接好系统中的光纤和连接器；•调整光源发射光功率，并测量其发射功率；•分别采用直接调制和间接调制技术，发射光模拟信号，并通过光探头接收；•检测接收信号的强度，分析其差异；•分析光纤传输信号质量影响因素。
实验二：数字信号在光纤中传输1.实验目的：研究数字信号在光纤中的传输特性，掌握数字信号传输方法。
2.实验设备：信号发送机、信号接收机、光纤、稳压电源、示波器等。
3.实验步骤：•将数字信号发送机与接收机依次连接光纤；•设置发送机，调整发送数据参数；•监测接收机，分析数字信号传输的质量和稳定性；•分析影响数字信号传输质量的因素。
实验三：WDM光纤通信系统1.实验目的：学习WDM技术原理，掌握WDM光纤通信系统组成。
2.实验设备：WDM设备、稳压电源、光纤等。
光纤通信的课程设计
光纤通信的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解光纤通信的基本原理，掌握光纤的构造、分类及特性。
2. 学生能掌握光纤通信系统的组成，了解其主要设备的功能和作用。
3. 学生能了解光纤通信的优点和局限性，认识到其在现代通信领域的重要性。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析光纤通信系统中各组成部分的工作原理及相互关系。
2. 学生能通过实验操作，掌握光纤的连接、切割和测试等基本技能。
3. 学生能运用光纤通信的相关知识，解决实际通信问题，提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习光纤通信，培养对科学技术的兴趣和热爱，激发创新意识。
2. 学生通过团队合作完成实验和项目，培养沟通协作能力和团队精神。
3. 学生能认识到光纤通信在我国科技发展中的地位和作用，增强国家自豪感和责任感。
课程性质：本课程为高中信息技术课程，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：高中学生具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：注重理论与实践相结合，通过案例分析、实验操作等教学方法，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 光纤通信原理：介绍光纤的基本结构、分类及传播原理，包括光的全反射、折射率等概念。
相关教材章节：第三章 光纤与光缆2. 光纤通信系统：讲解光纤通信系统的组成，如光源、光检测器、光调制器等设备的功能和作用。
相关教材章节：第四章 光纤通信系统及其设备3. 光纤的连接与测试：介绍光纤的连接方式、切割技巧和测试方法，包括光纤的损耗和带宽测量。
相关教材章节：第五章 光纤的连接与测试技术4. 光纤通信的优点与应用：分析光纤通信的优势，如高速、大容量、抗干扰等，并介绍其在通信领域的应用。
相关教材章节：第六章 光纤通信技术的应用5. 光纤通信在我国的发展现状与展望：介绍我国光纤通信技术的发展、现状和未来趋势。
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~~~~~~学院课程设计报告课程名称：通信系统课程设计院部：电气与信息工程学院专业班级：学生姓名：指导教师：完成时间：2010 年12 月31日报告成绩：高速数字光纤通信系统的设计目录 (3)摘要 (4)关键词 (4)Abstract (5)第一章数字光纤通信系统的整体设计 (6)1.1数字光纤通信系统的简介 (6)1.2 数字光纤通信系统的基本设计思想 (7)1.3 数字光纤通信系统设计的方案分析 (7)第二章数字光纤通信系统的具体设计 (8)2.1 A—E的工程分站设计 (8)2.2 系统部件的选择 (8)2.2.1光源的选择 (8)2.2.2光纤的选择 (8)2.2.3光电检测器的选择 (9)2.2.4光接口规范的选择 (9)2.3 应用代码的选择 (9)2.4 衰耗预算 (10)2.4.1无光放大器系统的衰耗预算 (10)2.4.2带光放大器系统的衰耗预算 (10)2.5色散预算 (11)2.5.1码间干扰与频率啁啾的功率代价 (11)2.5.2色散相关参数的确定 (12)2.5.3色散的具体计算 (12)第三章数字光纤通信系统设计结果 (14)总结 (16)参考文献 (17)当今世界，计算机与通信技术高度结合，光纤通信有了长足发展。
纵观当今电信的主要技术，光纤和广波的变革极大的提高着信息的传输。
进入1993年以后，我国光纤通信已处于持续大反战时期。
其特征是大量新技术，特别是网络技术、高速介质接入网（HMAV）光时分复用接入（OTMMA）和波分复用接入（WDMA）、光孤子（solition）、掺铒光纤放大器（EDFA）、SDH产品等开发实用实用化开展大量、深入研究工作。
同时，各种专用光纤系统组成及其系统参数测量技术现状，无论是对光纤通信的业主、经销商，还是对光纤通信的广大用户都是重要的。
20世纪70年代末，光纤通信开始进入实用化阶段，各种各样的光纤通信系统如雨后春笋在世界各地建立起来，逐渐成为电信传送网的主要传送手段。
近几年来，光纤通信中的各种新技术，新系统也日新月异地发展着，在全球信息高速公路建设中扮演重要角色。
光纤通信是以光波为载波，光纤为传输媒介的通信方式。
本次课程设计论文主要介绍光纤系统的基本组成，性能指标，还要对损耗和色散进行预算，用最坏值设计方法来设计高速数字光纤系统。
关键词：光纤通信系统、光纤、损耗、色散、光缆AbstractToday’s world, computer and communication technology is highly integrated optical communication has made great progress. In today's major telecommunications technology, fiber and wide wave changes greatly improve the information transmission. Entered after 1993, China's largest optical fiber communications have been in constant war period. Characterized by a large number of new technologies, especially network technology, high-speed media access network (HMAV) optical time division multiplexing access (OTMMA) and wavelength division multiplexing access (WDMA), optical soliton (solition), erbium-doped fiber amplifier ( EDFA), SDH products carry a lot of practical development of practical, in-depth research.At the same time, various special optical system components and their status system parameter measurement techniques, both for the owners of optical fiber communication, distributors, or customers of the fiber optic communications are important.The late 20th century, 70, entered the practical optical fiber communication phase, a variety of fiber optic communication systems are springing up all over the world set up, has become a major telecommunications transmission network transmission means. In recent years, optical fiber communications in a variety of new technologies, new systems are developing rapidly with the global information highway construction plays an important role.Optical fiber communication based on the carrier wave, optical fiber as the transmission medium of communication. This paper introduces the course design basic components of optical fiber systems, performance indicators, but also on the loss and dispersion for the budget, with the worst value of the design methods to design high-speed digital fiber-optic systemkeywords: optical fiber communication systems, optical fiber, loss, dispersion, fiber optic cable第一章数字光纤通信系统的整体设计1.1数字光纤通信系统的简介光纤通信技术和计算机技术是信息化的两大核心支柱，计算机负责把信息数字化，输入网络中去；光纤则是担负着信息传输的重任。
当代社会和经济发展中，信息容量日益剧增，为提高信息的传输速度和容量，光纤通信被广泛的应用于信息化的发展，成为继微电子技术之后信息领域中的重要技术。
最基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。
下图为基本光纤通信系统框图。
图1 光纤通信系统的基本组成结构图其中，光终端包括光发信机和光接信机；传输介质为光纤或光缆，其具体介绍如下：a.光发信机：光发信机是实现电/光转换的光端机。
它由光源、驱动器和调制器组成。
其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。
电端机就是常规的电子通信设备。
b.光收信机：光收信机是实现光/电转换的光端机。
它由光检测器和光放大器组成。
其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号，然后，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端汲去。
c.光缆或光纤：光纤或光缆构成光的传输通路。
其功能是将发信端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传送信息任务。
d.中继器：中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。
它的作用有两个：一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减；另一个是对波形失真的脉冲近行政性。
光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。
与模拟通信相比较，数字通信有很多的优点，灵敏度高、传输质量好。
因此，大容量长距离的光纤通信系统大多采用数字传输方式。
1.2 数字光纤通信系统的基本设计思想对数字光纤通信系统而言，系统设计的主要任务是，根据用户对传输距离和传输容量(话路数或比特率)及其分布的要求，按照国家相关的技术标准和当前设备的技术水平，经过综合考虑和反复计算，选择最佳路由和局站设置、传输体制和传输速率以及光纤光缆和光端机的基本参数和性能指标，以使系统的实施达到最佳的性能价格比。
在技术上，系统设计的主要问题是确定中继距离，尤其对长途光纤通信系统，中继距离设计是否合理，对系统的性能和经济效益影响很大。
中继距离的设计有三种方法：最坏情况法(参数完全已知)、统计法(所有参数都是统计定义)和半统计法(只有某些参数是统计定义)。
本设计采用最坏情况法设计中继距离并结合光接口规范STM-16系统参数设计。
1.3 数字光纤通信系统设计的方案分析方案一：敷设8芯G.655光缆，设备按16*2.5Gbit/s WDM系统配备，目前按实际容量需要只开通其中的一个波长通路。
此方案的优点是技术上最先进，可以随时满足扩容的需求，最终容量可达到3*16*2.5=120Gbit/s；缺点是一次投资太大，而且设计上存在一个风险：如果该长途光纤干线系统几年内并无非常快的扩容要求，通信成本将居高不下。
方案二：敷设8芯G.653光缆，首期开通2.5Gbit/s单通路系统。
待实际容量需求增大后，再配置8*2.5Gbit/sWDM系统，保留原2.5Gbit/s单通路系统，直到开通三个8*2.5Gbit/sWDM系统后，将首期开通的2.5Gbit/s单通路系统作为保护通道。
工程投资基本上能够与容量需求同步增加。
最终容量可达到3*8*2.5+2.5=62.5Gbit/s.以上两种方案比较，各有利弊。
关键在于通信容量需求的增长程度有多快。
在通信容量需求增长异常迅速的情况下，方案一的技术最合理。