数字光纤通信系统线路编译码实验1

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… 信系统传输的线路码型：伪双极性码、mBnB 码。
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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
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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，
它既属于伪双极性码又属于 mBnB 码（1B2B 码）。所以，本实验中的
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… 线路码型就采用 CMI 码。
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表 2.2 AMI 码和伪双极性码的变换规则
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AMI
CMI
DMI
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… 装
+
11
11
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0
01
01 在“＋”之后，10 在“—”之后
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… …
﹣
00
00
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实验中线路编码将数字基带信号 NRZ 码变换为适合数字光纤通
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信系统传输的线路码型 CMI 码，CMI 码经光纤传输后，再经线路译
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A. 对于二进制“0”被编码成为前后得 A1 和 A2（A1 为“0”电
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… 平，A2 为“1”电平）两种幅值的电平，每种幅值占单位时间间隔的
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线 一半（T/2），即在 CMI 码中为“01”码。
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B. 对于二进制“1”用幅值电平 A1 和 A2 来编码。A1 或 A2 都占
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满了一个单位时间间隔（T），即在 CMI 码流中为“00”或“11”码；
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3、CMI 码功率谱中直流分量恒定，低频分量小，频带较宽，便
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… 于定时提取。
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4、编码速率是前信号的两倍。
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装
… 九、实验心得
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这次试验，尽管遇到一些问题，但在同学和老师的帮助下，
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努力得以解决。例如一个虚拟的平台，它能够对各种测试结果进
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行准确的分析实在是太神奇了；而测量技术则是测试技术的一个
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… 和 DMI）也是一种字变换码，也可以认为它们是 1B2B 码，这种码保
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… 留了电缆数字传输中常用的双极性码（常称 AMI 码）的优点，如表
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… 16.2 所示。用两个比特数字脉冲表示 AMI 码中的一个码字，“1”码
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… 时以“00”和“11”相互交替（对应于 AMI 码中“1”码以“＋”和
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… （即半比特时间）然后相加，时钟读出的方法。
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5、mBnB 码和伪双极性码
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mBnB 码是将输入的 m 比特(Bit)一组码作为一个码字，按变换
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… 表，在同样长的时间间隔内，变换成 n 比特一组的输出码字，因此
订
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… 又称为字变换码。这里 m，n 均为正整数，且 n>m。伪双极性码（CMI
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连接，T502 与 T702 连接，T703 与 T151 连接，T751 与 T161 连接，
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T752 与 T502 连接
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2、用 FC-FC 广信跳线将 1550nmT 与 1550nmR 连接，组成 1550nm
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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
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码变换为基带信号 NRZ 码。实验方框图如图 2-1 所示。观察各点波
订
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形以理解 CMI 编译码规则
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图 2-1 CMI 编译码实验框图
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… 四、实验内容
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线
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1、验证符合光纤传输系统的线路码型
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2、观察线路码型的编译码过程
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… 五、实验步骤
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1、连接导线：数字基带信号产生模块 T504 与 CMI 编译码模块 T701
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线 “—”电平相互交替），从而使码流中“0”和“1”均等，消除直流
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… 基线的影响，连“0”整数和连“1”整数被限制在 2 或 3，同时也
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… 可以自检误码。但这种码型的缺点是冗余度大，仅在基群和二次群系
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… 统中使用。
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表 2.1 二电平码变为 CMI 和 DMI 码的规则
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1. CMI 编码输出波形与原 NRZ 码相位相差 1 个码元。
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2. CMI 译码输出波形与原 NRZ 码相位相差 2 个码元。
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3. T504 的波形由拔码开关 K501，K502，K503 控制，波形不一
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订 定与示意图中相同。
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… 八、思考题
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1、为什么实际的数字光纤通信系统一般不直接采用 PCM 码型？
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流电源开关，即按下 K01，K02 (电源模块)
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4、接通数字信号源 K50、CMI 编译码模块 K70 和发光模块 K15 的
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… 直流电源。
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装
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5 用示波器观察 TP502、TP504、TP703、TP161、TP753 波形
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订
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TP502 波形
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… 传输，当通过接口码型变换电路将其变换为 PCM 码后，虽然能在数字
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… 光纤通信系统中传输，但在实际的数字光纤通信系统中并不采用这种
线
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… 码型。本实验阐述了适合数字光纤通信系统所采用的三种线路码型：
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… ①伪双极性码；②mBnB 码；③附加奇偶位码。还说明了线路码相对
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… 于接口码型的优点，并将一基带信号 NRZ 码变换为有利于数字光纤通
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必不可少的前提，所以我觉得虚拟仪器对测试技术的起到非常重
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订
要的作用。本次得到的数据还需要一些实际情况的修正。还有需
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提到的是本次设计未涉及到具体的施工以及天线部分具体的架
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设，网络传输系统的具体结构以及线路的铺设上。最后再次我深
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深体会到科研的艰苦，理论上虽然成功，但实践不一定能成功，
3、CMI 码编码电路的方式。
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CMI 编码电路比较简单，CMI 码的编码规则是将二值码 NRZ 序
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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，
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最后由这两种状态的编码合成输出就成为 CMI 码。
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装 …
4、CMI 译码电路
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CMI 译码不采用 CMI 编码逆变换，而是采用延时 CMI 码 T/2
太原理工大学现代科技学院 光纤通信 课程 实验报告
专业班级 学号 姓名 指导教师
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实验名称 数字光纤通信系统线路编译码实验
同组人
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专业班级
学号
姓名
成绩
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实验二 数字光纤通信系统线路编译码实验
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一、实验目的
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… 装
1、了解线路码型在光纤传输系统中的作用
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2、掌握线路码型 CMI 码的编译码过程以及电路实现原理
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线
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TP753 波形
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6、依次关闭各直流电源、交流电源，拆除导线光学器 件，将实
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… 验箱还原
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… 六、实验报告
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1、记录实验中各点的波形
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2、分析各点的波形，比较实验所观察到的波形与理论波形是否一
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装
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致，若不一致分析其原因
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… 七、注意事项
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PCM 码型，是最初的由模拟信号调制过去的一种数字信号。但是
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… 现在的数据量来说，不像以前数据量很小的单纯的点到点传输，单单
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… 一个 PCM 信号是解决不了这么大的数据和传输问题的，所以就必须采
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线
… 用各种机制来复用 PCM 码型，例如 E1 信号再到 PDH 信号，再到现在
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… 的 SDH 信号，这些都是传输网上的机制，只有这样，才能携带更多
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… PCM 信号和把信号传到传的更远和更快，而且在 PCM 信息上加上一些
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… 管理的字段的话，方便对信息的管理。
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2、CMI 作为数字光纤通信系统的线路码型有哪些优点？
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1、CMI 码编译电路简单，便以设计与调试。
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2、具有误码检测能力，当期编码规则被破坏，就表示有误码产
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… 生，便于线路传输中的误码监测。
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对于相继的二进制“1”，这两个电平相互交替。这也就是前一个二进
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制“1”编为 A1，（即“00”）则后一个二进制“1”就编 A2，反之，
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前一个二进制“1”编为 A2，（即“11”）则后一个二进制“1”就编
… A1，即在 CMI 码流中以“00” 和“11”信号相互交替。
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… …
CMI 码为信号反转码（Code Mark Inversion），是一种二电平不
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… 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
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… 信设备与四次群 PCM 设备之间的接口码型。
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装
1、CMI 码的特点
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A. CMI 码编译电路简单，便于设计与调试。
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B. CMI 码的最大连“0”和连“1”都是 3 个
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线
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…பைடு நூலகம்
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装
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TP161 波形
订
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线
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TP504 波形
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装
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TP703 波形
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订
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… 二、实验仪器
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1、ZY12OFCom23BH1 型光纤通信原理实验箱
1台
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2、20MHz 双踪模拟示波器
1台
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3、FC-FC 单模光跳线
1根
…
订
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4、连接导线
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20 根
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… 三、实验原理
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接口码型 HDB3 码虽然有很多优点，如功率谱中无直流分量，高
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… 低频成分少，定时信息丰富，有利于定时提取等，但它不能在光纤中
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C. 具有误码监测能力，当其编码规则被破坏，就表示有误码产
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… 生，便于线路传输中的误码监测。
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D. CMI 码功率谱中的直流分量恒定，低频分量小，fr（变换前
订
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… 的码速率）频率处有限谱，频带较宽，便于定时提取。
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E. CMI 码的速率是编码前信号速率的两倍。
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2、CMI 码的编码规则
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心中不由自主的对我国广大的科研人员生出无限的敬佩之情 。
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线
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