光纤通信原理实验一码型变换(CMI)实验

1、信号发生器单元 2、模拟接口单元 3、数字接口单元 4、信号处理单元 5、中央CPU控制单元 6、光发端机单元 7、光接收机单元

每个单元电路的详细说明将在后面的实验中逐一介绍。图2是实验系统的电原理图。图3是实验系统元件分布图。

图1 实验系统总方框图

图2 光纤通信原理实验系统分布图

预习实验 光纤通信原理实验系统信号发生器实验

一、实验目的

1、熟悉该光纤通信原理实验系统的电路组成。 2、熟悉光纤通信系统发送端信号产生的方法。

二、实验仪表

1、直流稳压电源一台 2、20MHz示波器一台 3、三用表一台

三、实验电路工作原理

时钟信号是该光纤实验系统电路中的重要主成部分。其方框图与电路原理图分别见1-1与图1-2所示。图1-3是伪随机码产生电路。

主时钟 4.906MHz PCM工作 主时钟 方 波电 路脉 冲电 路伪随机码 电 路 分频器1 分频器2 分频器 3 图1-1 信号发生方框图

各点波形说明如下：

TPl01：2.048MHz的方波信号，作为PCM编译码电路的主时钟信号。 TPl02：1.024MHz的方波信号 TPl03：128KHz的窄脉冲信号

TPl04：8KHz的窄脉冲信号，作为PCM编译码电路的帧同步信号和脉冲波产生电路的波形。

W105：2KHz或1KHz的方波信号，作为正弦波产生电路的输入信号。 TPl07：8KHz或4KHz的方波信号，作为三角波产生电路的输入信号。 TPl09：64KHz的方波信号。

TP110：伪随机码产生电路输出波形，码型为000011101100101。

四、实验内容：

1、用示波器测出各测量点波形，并对每一测量点的波形加以分析。 2、分析伪随机码发生器的工作原理并画出输出波形。

实验一 码型变换(CMI)实验

一、实验目的

1、了解光纤通信采用的线路码型 2、掌握CMI码的特点

3、了解CMI的编解码实现方法

二、预习要求

1、阅读光纤通信系统原理的线路码型章节 2、熟习相关电路的芯片功能，

三、实验电路工作原理

1、电路组成

CMI码即为传号翻转码，“1”交替地用“00”和“11”表示，而“0”则固定用“01”表示，因此lbit变为2bit，故属于二电平的NRZ的1B2B码型，这种码的特点是有一定的纠错能力，易于实现，易于定时提取，因此在低速系统中选为传输码型，图1-1为CMI码与NRZ的关系

图1-1 CMI码与NRZ码的转换关系

a、编码电路

编码电路接收来自信号源的单极性非归零码（NRZ）码，并把这种码型变换为CMI码送至光发送单元，其框图如图1-2 所示，图1-3是它的电原理图

图1-2 CMI编码框图

图1-3 CMI编码电原理图

单极性码输入本单元后，首先用CLK同步，例如输入若是传号，则翻转输出，若是空号，则打开门开关，使时钟的反码送输出，本实验电路的伪随机码为15位的PN码，其其输入的信码序列如图1－4所示。

图1-4 15位的伪随机码型

由图1-3分析可得出，该电路的各测量点的波形如图1-5所示。

图1-5 CMI编码电路各点波形

b、CMI解码

解码采用如下思想：当时钟和信码对齐时，如果输入的是“11”或“00”则输出为“l”，如果输入为“10”或“01”，则输出为“0”，图1-6是它的解码电原理图，图1-7是解码电路的各点波形图。将K702置于“CMI”，方可能解码。

图1-6 CMI解码电原理图

图1-7 CMI解码电路各波形

2、简易实验电路工作原理框图

图1-8 CMI码信号光纤传输示意图

四、实验内容

1、接通电源，按下复位键，再按CMI 键。

2、CMI 编码，测出TP109、TP112、TP113、TP114、TP109各点的波形，并标明物理意义。

3、CMI 解码（注意将 k702置于“CMI”，方能解码 ），测出TP504、TP505、TP506、TP507各点的波形，并标明物理意义。 4、比较CLK时钟、NRZ码，CMI码。

五、思考题

1、光纤能否传HDB3码?

六、 实验报告