光纤通信毕业设计(论文)

青岛理工大学毕业设计（论文）

题目：简易光通讯系统设计

学生姓名：***

学生学号：*********

院系名称：机电工程系

专业班级：检测122

指导教师：***

2015年6月1日

毕业设计承诺书

1．本人承诺：所呈交的毕业设计《简易光通信系统设计》，是认真学习理解学校的《青岛理工大学专科毕业设计工作条例》后，在教师的指导下，保质保量独立地完成了任务书中规定的内容，不弄虚作假，不抄袭别人的工作内容。

2．本人在毕业设计中引用他人的观点和研究成果，均在文中加以注释或以参考文献形式列出，对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中注明。

3．在毕业设计中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。

4．本人完全了解学校关于保存、使用毕业设计的规定，即：按照学校要求提交论文和相关材料的印刷本和电子版本；同意学校保留毕业设计的复印件和电子版本，允许被查阅和借阅；学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存毕业设计，可以公布其中的全部或部分内容。

摘要

随着计算机技术和光纤通信技术各自的进步，以及社会对于将计算机结成网络以实现资源共享的要求日益增长，计算机技术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。现代社会，计算机光纤通信已经越来越多地应用到了社区及办公局域网中。

光纤通信系统最重要的部分是光发射机、信道和光接受机三个模块。串口通信的关键是电路和通信协议。在实验室条件下，虽然串口的通信速度不高，但是用作实验研究计算机之间的光纤通信的工具已经足够。因此，本设计选定串口作为通信口，设计了光线通信系统的部分重要电路，并着重编写了一个用来调试和监控串口工作状态的串口调试工具。最后在实际的实验电路中验证了系统的合理性。

关键词：光纤通信技术，计算机通信技术，接口技术，RS-232

ABSTRACT

With the development of Computer Technology and Optical-fiber Communication Technology and the great need of computer net working and sharing resources, these two techs have dynamically combined together and become the vital material fundamental of the society. In modern times, computer-optical-fiber communication is widely applied into the local area network of communities and offices.

The most important modules of an Optical-fiber Communication System are optical transmitter, tunnel and optical receiver. And the key to Serial Port Communication is the circuits and protocols. Though the speed of serial port is not fast, it’s still enough for experimental research. So this design chose serial port as the communication port, and we designed the key circuits of those three modules, and then focused on programming software which would debug and monitor the serial port in VB language. At last verified the system in real circuits.

KEY WORDS:Optical-fiber communication tech, computer communication

tech,Interface technology, RS-232

目录

第1章前言 (1)

1.1 课题背景 (1)

1.2 光纤通信技术 (1)

1.3 光纤通信的优点 (3)

1.4 光纤通信技术的发展前景 (4)

第2章串口通信及RS2-32简介 (6)

2.1串口通信的概念 (6)

2.2通信协议 (7)

2.3RS-232简介 (10)

第3章系统设计 (15)

3.1整体设计 (15)

3.2光发射机 (16)

3.3 光接收机 (19)

3.4 串口调试工具 (20)

第4章硬件电路设计 (22)

4.1 接口转换电路 (22)

4.2 光调制和驱动电路 (23)

4.3 前置放大电路 (24)

4.4 均衡电路 (26)

第5章软件设计 (27)

5.1 程序流程图 (27)

5.2 发送程序设计 (28)

5.3 接收程序 (33)

5.4 数据存储 (33)

第6章结论 (35)

第7章参考文献 (36)

第8章致谢 (37)

第1章前言

1.1 课题背景

光纤通信技术光纤通信自从问世以来，给整个通信领域带来了一场革命，它使高速率、大容量的通信成为可能。光纤通信由于具有损耗低、传输频带宽容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点而备受业内人士的青睐，发展非常迅速。

在现代社会，光纤通信越来越多地与另一种通信方式—计算机通信联系在了一起，二者一同成为办公自动化，局域网办公，网络资源共享，社区网络通信甚至是建设信息高速公路的核心技术。这两种技术也成了当下的热门研究课题。

计算机可以通过串行接口进行通信，虽然这样的通信方式传输距离短，速度慢。但是，串口通信简单易行，容易在实验平台上与通信系统进行通信，对于研究计算机通过光纤进行的通信有非常好的指导意义。因此，本文考虑通过设计一个能够收发字符串和文本文件的串口调试工具，使用现有的实验设备，通过串口连接来实现进行计算机的数据交换。

1.2 光纤通信技术

1.2.1 光纤通信概念

所谓光纤通信，就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信之目的。要使光波成为携带信息的载体，必须对之进行调制，在接收端再把信息从光波中检测出来。然而，由于目前技术水平所限，对光波进行频率调制与相位调制等仍局限在实验室内，尚未达到实用化水平，因此目前大都采用强度调制与直接检波方式（IM-DD）。又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重，所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。

数字光纤通信系统基本上由光发送机、光纤与光接收机组成。发送端的电端机把信息（如话音）进行模/数转换，用转换后的数字信号去调制发送机中的光源器件(LED)，则LED 就会发出携带信息的光波。即当数字信号为“1”时，光源器件发送一个“传号”光脉冲；当数字信号为“0”时，光源器件发送一个“空号”（不发光）。光波经光纤传输后到达接收端。在接收端，光接收机把数字信号从光波中检测出来送