通信141-实验6 时分复用解复用TDM实验

欧阳阳理创编 2021.03.04 欧阳阳理创编 2021.03.04 固定及变速率时分复用、解复用实验

时间：2021.03.05 创作：欧阳理 第一部分 固定速率时分复用/解复用实验 一、 实验目的 1. 掌握固定速率时分复用/解复用的同步复接/分接原理。 2. 掌握帧同步码的识别原理。 3. 掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。 二、 实验内容 1. 搭建一个理想信道固定速率时分复用数字通信系统，使系统正常工作。 2. 搭建一个理想信道固定速率时分解复用数字通信系统，使系统正常工作。 3. 用示波器观察集群信号（FY_OUT）、位同步信号（BS）及帧同步信号（FS），熟悉它们的对应关系。 4. 观察信号源发光管与终端发光管的显示对应关欧阳阳理创编 2021.03.04 欧阳阳理创编 2021.03.04 系，直接观察时分复用与解复用的实验效果。 三、 实验仪器 示波器，RC-GT-II型光纤通信实验系统。 四、 基本原理 1．同步复接/分接原理 固定速率时分复用/解复用通常也称为同步复接/分接。在实际应用中，通常总是把数字复接器和数字分接器装在一起做成一个设备，称为复接分接器(缩写为Muldex)。 图1.1 数字复接器的基本组成图 1.2 数字分接器的基本组成图 数字复接器的基本组成如图1.1所示。数字复接器的作用是把两个或两个以上的支路数字信号按时分复接方式合并成为单一的合路数字信号。数字复接器由定时、调整和复接单元所组成。定时单元的作用是为设备提供统一的基准时间信号，备有内部时钟，也可以由外部时钟推动。调整单元的作用是对各输入支路数字信号进行必要的频率或相位调整，形成与本机定时信号完全同步的数字信号。复接单元的作用是对已同步的支路信号进行时间复接以形成合路数字信号。 数字分接器的基本组成如图1.2所示。数字分接器欧阳阳理创编 2021.03.04 欧阳阳理创编 2021.03.04 的作用是把一个合路数字信号分解为原来支路的数字信号。数字分接器由 同步、定时、分接和恢复单元所组成。定时单元的作用是为分接和恢复单元提供基准时间信号，它只能由接收的时钟来推动。同步单元的作用是为定时单元提供控制信号，使分接器的基准时间与复接器的基准时间信号保持正确的相位关系，即保持同步。分接单元与复接单元相对应，分接单元的作用是把输入的合路数字信号(高次群)实施时间分离。分接器的恢复单元与复接器的调整单元相对应，恢复单元的作用是把分离后的信号恢复成为原来的支路数字信号。 将低次群复接成高次群的方法有三种；逐比特复接；按码字复接：按帧复接。在本实验中，由于速率固定，信息流量不大，所以我们所应用的方式为按码字复接，下面我们把这种复接方式作简单介绍。 按码字复接：对本实验来说，速率固定，信息结构固定，每8位码代表一“码字”。这种复接方式是按顺序每次复接1个信号的8位码，输入信息的码字轮流被复接。复接过程是这样的：首先取第一路信息的第一组“码字”，接着取第二路信息的第一组“码字”，再取第三信息的第一组“码字”，轮流将3个支路的第一组“码字”取值一次后再进行第二组“码字”取值，方法欧阳阳理创编 2021.03.04 欧阳阳理创编 2021.03.04 仍然是：首先取第一路信息的第二组码，接着取第二路信息的第二组码，再取第三路信息的第二组码，轮流将3个支路的第二组码取值一次后再进行第三组码取值，依此类推，一直循环下去，这样得到复接后的二次群序列（d）。这种方式由于是按码字复接，循环周期较长，所需缓冲存储器的容量较大，目前应用的很少。 图1.3 按码字复接示意图 （a）第一路信息；（b）第二路信息；（c）第三路信息；（d）复接后 2．本实验所用的同步复接模块的结构原理 本实验所用到的固定速率时分复用端的原理方框图如图1.4所示。这些模块产生三路信号时分复用后的FY_OUT信号，信号码速率约为128KB，帧结构如图1.5所示。帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。此FY_OUT信号为集中插入帧同步码时分复用信号。同时通过发光二极管来指示码型状态：发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。本实验中用到的电路，除并行码产生器和8选一电路是由分立器件组成的外，其他电路全都在两片大规模集成电路XC95XL144TQ100-5（以下简称CPLD）内部。 欧阳阳理创编 2021.03.04 欧阳阳理创编 2021.03.04 下面对时钟信号源、分频器、八选一、调整器及复接器等单元作进一步说明。 （1）时钟信号源 时钟是由晶振X1（20.48MHz）提供，它也是整个系统的时钟信号源。20.48MHz时钟经CPLD分频得到本实验所需的时钟信号CLK1，FCLK1=4.096KHz。

第1篇一、实验目的1. 理解变速率时分复用的基本原理和实现方法。

2. 掌握变速率时分复用在实际通信系统中的应用。

3. 通过实验加深对时分复用技术的理解。

二、实验原理变速率时分复用（Variable Rate Time Division Multiplexing，VR-TDM）是一种时分复用技术，它允许不同的数据传输速率在同一个信道上进行复用。

VR-TDM通过动态调整每个数据流的时间片长度，实现不同速率的数据流在同一信道上的高效传输。

变速率时分复用的基本原理如下：1. 将信道划分为若干个时隙。

2. 根据数据流的传输速率动态分配时隙长度。

3. 将不同速率的数据流依次填充到对应的时隙中。

4. 通过时隙的动态调整，实现不同速率数据流的复用。

三、实验设备1. 电脑一台2. 通信软件（如Wireshark）3. 实验数据源（如文件、视频等）四、实验步骤1. 准备实验数据源，包括不同速率的数据流。

2. 设置通信软件，选择VR-TDM复用模式。

3. 启动实验，观察不同速率数据流的传输情况。

4. 分析实验结果，验证VR-TDM复用技术的有效性。

五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，观察到以下现象：（1）不同速率的数据流在同一信道上能够正常传输。

（2）时隙长度根据数据流的传输速率动态调整，保证了数据传输的实时性。

（3）VR-TDM复用技术能够有效提高信道利用率。

2. 实验分析（1）VR-TDM复用技术能够实现不同速率数据流的复用，提高了信道的利用率。

（2）时隙长度的动态调整能够保证数据传输的实时性，降低了数据丢失率。

（3）实验结果表明，VR-TDM复用技术在实际通信系统中具有较好的应用前景。

六、实验结论通过本次实验，我们掌握了变速率时分复用的基本原理和实现方法，验证了VR-TDM复用技术在实际通信系统中的应用。

实验结果表明，VR-TDM复用技术能够有效提高信道利用率，降低数据丢失率，具有较高的实用价值。

七、实验心得1. 通过本次实验，加深了对时分复用技术的理解，特别是变速率时分复用在实际通信系统中的应用。

时分复用的原理和应用1. 时分复用的基本原理时分复用（Time Division Multiplexing，TDM）是一种多路传输技术，通过在不同的时间片中传输不同的信号，以实现信号的复用。

时分复用的基本原理是将多个低速信号合并成为一个高速信号，然后在接收端将高速信号分解为原始的低速信号。

时分复用的原理可以简单概括为以下几个步骤：1.时间片分配：将可用的时间分为多个间隔相等的时间片。

每个时间片都用于传输一个低速信号。

2.信号输入：将多个低速信号输入到时分复用器中。

3.信号复用：时分复用器按照预定的时间片分配方案，将每个低速信号与对应的时间片进行对应。

4.复合信号传输：将经过复用后的高速信号发送到接收端。

5.信号分解：接收端的时分复用器按照相同的时间片分配方案，将接收到的高速信号分解为原始的低速信号。

2. 时分复用的应用时分复用广泛应用于各种通信系统中，包括传统的电话通信、计算机网络以及无线通信系统等。

下面是几个常见的时分复用应用场景：2.1 电话通信系统在传统的电话通信系统中，时分复用技术被广泛应用于电话交换机。

电话交换机通过时分复用技术将多个电话信号合并到一个传输线路上，以提高传输效率。

这样可以节省通信线路的数量，并且可以实现同时进行多个电话通话。

2.2 计算机网络在计算机网络中，时分复用技术被用于传输数据。

通过将多个计算机的数据按照时间片分配进行复用，可以提高网络的传输效率。

常见的应用包括以太网、ATM等。

2.3 无线通信系统时分复用技术在无线通信系统中也有广泛的应用。

例如，GSM（Global System for Mobile Communications）网络使用时分复用技术将多个用户的语音和数据合并到一个信道中进行传输。

这样可以提高网络的容量和传输效率。

2.4 光纤通信在光纤通信中，时分复用技术可以将多个光信号以时分复用的方式进行传输。

光纤通信中一般采用了密集波分复用（DWDM）技术，可以将多个不同波长的光信号合并到一个光纤中进行传输，从而大大提高了光纤的传输容量。

说明时分复用的原理和应用1. 原理介绍时分复用（Time Division Multiplexing，简称TDM）是一种将多个信号通过时间片等分的技术。

在通信领域，时分复用被广泛应用于数字通信系统中，通过将多路信号按照一定的时间顺序进行切换，从而实现多路复用的目的。

TDM的原理可以简单地描述为：将不同的信号依次放置在时间上连续的位置上，每个信号占用一个固定的时间片，然后这些信号按照一定的顺序进行切换，并通过解调器等设备将它们分开。

在每个时间片内，只有一个信号被传输，其他时间片内的信号被暂停传输，这样就实现了信号的复用。

2. 应用场景TDM技术在通信领域有很多应用场景，以下是一些常见的应用场景：•电话系统：时分复用技术被广泛应用于电话系统中，通过为不同的电话通话分配不同的时间片，实现多线路的复用。

这样就可以有效地利用网络资源，提高通话容量。

•数据传输：在数据通信系统中，TDM可以将不同的数据流按照一定的顺序进行切换，将它们封装在同一条物理信道上进行传输。

这种方式可以提高数据传输的效率和带宽利用率。

•广播电视：TDM技术也被广泛应用于广播电视系统中，通过将多个频道的信号按照时间片进行切换，实现多频道的复用。

这样可以节省频谱资源，提高广播电视系统的传输能力。

3. 优点和局限性3.1 优点•资源利用率高：TDM技术可以将多个信号放置在同一条物理信道上进行传输，从而提高资源的利用率。

•传输可靠性强：每个信号在分配的时间片内进行传输，其他时间片内的信号被暂停传输，这样可以避免信号之间的干扰，提高传输的可靠性。

•灵活性高：TDM技术可以根据传输需求动态调整信号的顺序和时间片的分配，从而适应不同的传输场景。

3.2 局限性•延迟较高：每个信号依次占用时间片进行传输，因此整个传输过程会引入一定的延迟。

对于实时性要求比较高的应用，可能会受到影响。

•传输容量受限：TDM技术的传输容量受到时间片的个数和时隙的大小的限制，因此在传输大容量数据时可能会受到限制。

固定及变速率时分复用、解复用实验第一部分固定速率时分复用/解复用实验一、实验目的1.掌握固定速率时分复用/解复用的同步复接/分接原理。

2.掌握帧同步码的识别原理。

3.掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。

二、实验内容1.搭建一个理想信道固定速率时分复用数字通信系统，使系统正常工作。

2.搭建一个理想信道固定速率时分解复用数字通信系统，使系统正常工作。

3.用示波器观察集群信号（FY_OUT）、位同步信号（BS）及帧同步信号（FS），熟悉它们的对应关系。

4.观察信号源发光管与终端发光管的显示对应关系，直接观察时分复用与解复用的实验效果。

三、实验仪器示波器，RC-GT-II型光纤通信实验系统。

四、基本原理1．同步复接/分接原理固定速率时分复用/解复用通常也称为同步复接/分接。

在实际应用中，通常总是把数字复接器和数字分接器装在一起做成一个设备，称为复接分接器(缩写为Muldex)。

图1.1 数字复接器的基本组成图 1.2数字分接器的基本组成图数字复接器的基本组成如图 1.1所示。

数字复接器的作用是把两个或两个以上的支路数字信号按时分复接方式合并成为单一的合路数字信号。

数字复接器由定时、调整和复接单元所组成。

定时单元的作用是为设备提供统一的基准时间信号，备有内部时钟，也可以由外部时钟推动。

调整单元的作用是对各输入支路数字信号进行必要的频率或相位调整，形成与本机定时信号完全同步的数字信号。

复接单元的作用是对已同步的支路信号进行时间复接以形成合路数字信号。

数字分接器的基本组成如图 1.2所示。

数字分接器的作用是把一个合路数字信号分解为原来支路的数字信号。

数字分接器由同步、定时、分接和恢复单元所组成。

定时单元的作用是为分接和恢复单元提供基准时间信号，它只能由接收的时钟来推动。

同步单元的作用是为定时单元提供控制信号，使分接器的基准时间与复接器的基准时间信号保持正确的相位关系，即保持同步。

分接单元与复接单元相对应，分接单元的作用是把输入的合路数字信号(高次群)实施时间分离。

欧阳与创编 2021.03.08 欧阳与创编 2021.03.08 固定及变速率时分复用、解复用实验

时间：2021.03.08 创作：欧阳与 第一部分 固定速率时分复用/解复用实验 一、 实验目的 1. 掌握固定速率时分复用/解复用的同步复接/分接原理。 2. 掌握帧同步码的识别原理。 3. 掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。 二、 实验内容 1. 搭建一个理想信道固定速率时分复用数字通信系统，使系统正常工作。 2. 搭建一个理想信道固定速率时分解复用数字通信系统，使系统正常工作。 3. 用示波器观察集群信号（FY_OUT）、位同步信号（BS）及帧同步信号（FS），熟悉它们的对应关系。 欧阳与创编 2021.03.08 欧阳与创编 2021.03.08 4. 观察信号源发光管与终端发光管的显示对应关系，直接观察时分复用与解复用的实验效果。 三、 实验仪器 示波器，RC-GT-II型光纤通信实验系统。 四、 基本原理 1．同步复接/分接原理 固定速率时分复用/解复用通常也称为同步复接/分接。在实际应用中，通常总是把数字复接器和数字分接器装在一起做成一个设备，称为复接分接器(缩写为Muldex)。 图1.1 数字复接器的基本组成图 1.2 数字分接器的基本组成图 数字复接器的基本组成如图1.1所示。数字复接器的作用是把两个或两个以上的支路数字信号按时分复接方式合并成为单一的合路数字信号。数字复接器由定时、调整和复接单元所组成。定时单元的作用是为设备提供统一的基准时间信号，备有内部时钟，也可以由外部时钟推动。调整单元的作用是对各输入支路数字信号进行必要的频率或相位调整，形成与本机定时信号完全同步的数字信号。复接单元的作用是对已同步的支路信号进行时间复接以形成合路数字信欧阳与创编 2021.03.08 欧阳与创编 2021.03.08 号。 数字分接器的基本组成如图1.2所示。数字分接器的作用是把一个合路数字信号分解为原来支路的数字信号。数字分接器由 同步、定时、分接和恢复单元所组成。定时单元的作用是为分接和恢复单元提供基准时间信号，它只能由接收的时钟来推动。同步单元的作用是为定时单元提供控制信号，使分接器的基准时间与复接器的基准时间信号保持正确的相位关系，即保持同步。分接单元与复接单元相对应，分接单元的作用是把输入的合路数字信号(高次群)实施时间分离。分接器的恢复单元与复接器的调整单元相对应，恢复单元的作用是把分离后的信号恢复成为原来的支路数字信号。 将低次群复接成高次群的方法有三种；逐比特复接；按码字复接：按帧复接。在本实验中，由于速率固定，信息流量不大，所以我们所应用的方式为按码字复接，下面我们把这种复接方式作简单介绍。 按码字复接：对本实验来说，速率固定，信息结构固定，每8位码代表一“码字”。这种复接方式是按顺序每次复接1个信号的8位码，输入信息的码字轮流被复接。复接过程是这样的：首先取第一路信息欧阳与创编 2021.03.08 欧阳与创编 2021.03.08 的第一组“码字”，接着取第二路信息的第一组“码字”，再取第三信息的第一组“码字”，轮流将3个支路的第一组“码字”取值一次后再进行第二组“码字”取值，方法仍然是：首先取第一路信息的第二组码，接着取第二路信息的第二组码，再取第三路信息的第二组码，轮流将3个支路的第二组码取值一次后再进行第三组码取值，依此类推，一直循环下去，这样得到复接后的二次群序列（d）。这种方式由于是按码字复接，循环周期较长，所需缓冲存储器的容量较大，目前应用的很少。 图1.3 按码字复接示意图 （a）第一路信息；（b）第二路信息；（c）第三路信息；（d）复接后 2．本实验所用的同步复接模块的结构原理 本实验所用到的固定速率时分复用端的原理方框图如图1.4所示。这些模块产生三路信号时分复用后的FY_OUT信号，信号码速率约为128KB，帧结构如图1.5所示。帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。此FY_OUT信号为集中插入帧同步码时分复用信号。同时通过发光二极管欧阳与创编 2021.03.08 欧阳与创编 2021.03.08 来指示码型状态：发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。本实验中用到的电路，除并行码产生器和8选一电路是由分立器件组成的外，其他电路全都在两片大规模集成电路XC95XL144TQ100-5（以下简称CPLD）内部。 下面对时钟信号源、分频器、八选一、调整器及复接器等单元作进一步说明。 （1）时钟信号源 时钟是由晶振X1（20.48MHz）提供，它也是整个系统的时钟信号源。20.48MHz时钟经CPLD分频得到本实验所需的时钟信号CLK1，FCLK1=4.096KHz。

光纤通信实验六计算机网络波分复用传输实验第一篇：光纤通信实验六计算机网络波分复用传输实验光纤通信实验六光纤波分复用传输实验实验目的1.1 学习了解光纤波分复用的工作原理1.2 测量两种不同波长光端机的发射光功率及接收机的灵敏度1.3 测量光纤波分复用器的隔离度和插入损耗实验仪表及器材2.1 光功率计、视频摄像机、监视器、光纤尾纤等。

2.2 试验用的视频光端机、数字光端机由学生自己设计制做（参考前几个试验内容）。

视频发射机光源器件可选择1310nm波长，数字发射机可选择1550nm波长。

可选择同向或对向传输方式进行实验，这些都可以由同学自行协商解决。

光接收器件一般都能宽光谱接收，也就是说视频、数字光接收机可以采用相同的光接收器件。

实验步骤3.1 实验之前要设计好实验方法和调试过程，形成详细的报告。

3.2发光器件是单模激光器，这种器件的反向耐压很低，人体静电通过手指接触激光器的电极有可能会击穿光器件，所以，拿光器件之前，一定要保证身体不带静电。

实验之前地面要泼一些水提高空气湿度。

焊接光器件的时候电烙铁要从电源插板上拔下。

3.3 调试光发射机时光源驱动电流不能大于15mA。

3.4 先将1310nm（或1550nm）波长的光发射机、光接收机接入光波分复用器和解复用器，用光功率计测量另一波长光路的光功率的值，了解波分复用隔离度的情况和插入损耗。

反过来做另一波长的相同测试。

3.5 两路波长的光端机都接入光路中，各自测量接收机的灵敏度。

实验报告要求4.1 按实验过程写出实验报告第二篇：计算机网络上机指导书实验六计算机网络上机指导书昆明理工大学信自学院实验六：子网划分及路由综合实验考试内容（1，VLAN 2，静态路由 3，动态路由 4，子网划分）一、实验目的：学习子网划分，并通过静态和动态路由实现网络互联。

使用华为路由器交换机模拟器完成完成子网划分及路由网综合操作。

二、实验内容和步骤：使用华为路由器交换机模拟器，根据实验指导书要求完成以下步骤：注意;(主机号子网号不能重叠)实验6.1 子网划分实验-静态路由将一个C网地址按照以下要求进行子网划分，并通过静态路由实现网络互联广域网地址：需要3对广域网地址192.168.1.252255.255.255.252可分配主机地址范围：192.168.1.253-192.168.1.254 192.168.1.252是子网号，192.168.1.255是子网广播号。

固定及变速率时分复用、解复用实验第一部分固定速率时分复用/解复用实验一、实验目的1.掌握固定速率时分复用/解复用的同步复接/分接原理。

2.掌握帧同步码的识别原理。

3.掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。

二、实验内容1.搭建一个理想信道固定速率时分复用数字通信系统，使系统正常工作。

2.搭建一个理想信道固定速率时分解复用数字通信系统，使系统正常工作。

3.用示波器观察集群信号（FY_OUT）、位同步信号（BS）及帧同步信号（FS），熟悉它们的对应关系。

4.观察信号源发光管与终端发光管的显示对应关系，直接观察时分复用与解复用的实验效果。

三、实验仪器示波器，RC-GT-II型光纤通信实验系统。

四、基本原理1．同步复接/分接原理固定速率时分复用/解复用通常也称为同步复接/分接。

在实际应用中，通常总是把数字复接器和数字分接器装在一起做成一个设备，称为复接分接器(缩写为Muldex)。

图1.1 数字复接器的基本组成图1.2 数字分接器的基本组成图数字复接器的基本组成如图1.1所示。

数字复接器的作用是把两个或两个以上的支路数字信号按时分复接方式合并成为单一的合路数字信号。

数字复接器由定时、调整和复接单元所组成。

定时单元的作用是为设备提供统一的基准时间信号，备有内部时钟，也可以由外部时钟推动。

调整单元的作用是对各输入支路数字信号进行必要的频率或相位调整，形成与本机定时信号完全同步的数字信号。

复接单元的作用是对已同步的支路信号进行时间复接以形成合路数字信号。

数字分接器的基本组成如图1.2所示。

数字分接器的作用是把一个合路数字信号分解为原来支路的数字信号。

数字分接器由同步、定时、分接和恢复单元所组成。

定时单元的作用是为分接和恢复单元提供基准时间信号，它只能由接收的时钟来推动。

同步单元的作用是为定时单元提供控制信号，使分接器的基准时间与复接器的基准时间信号保持正确的相位关系，即保持同步。

分接单元与复接单元相对应，分接单元的作用是把输入的合路数字信号(高次群)实施时间分离。

欧阳学创编 欧阳学创编 定及变速率时分复用、解复

时间：2021.03. 03

第_部分固定速弟时分复用/解复用实验 一、 实验目的 1. 掌握固定速率时分复用/解复用的同步复接/分接原

理。 2. 掌握帧同步码的识别原理。 3. 掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特

二、 实验内容 1. 搭建一个理想信道固定速率时分复用 数字通信系 统，使系统正常工作。 2. 搭理一个理想信道固定速率时分解复用数字通信系 统，使系统正常工作。 3. 用示波器观察集群信号(FY_OUT)、位同步信号 (BS)及帧同步信号(FS), 熟悉它们的对应关 系O

4. 观察信号源发光管与纟冬端发光管的显示对应关系， 直接观察时分复用与解复用的实验效果。

创作：欧阳学 欧阳学创编 欧阳学创编 三、 实验仪器

示波器，RC-GT-II型光纤通信实验系统。 四、 釜本原理 1. 同步复接/分接原理

固定速率时分复用/解复用通常也称为同步复接/分 接。在实际应用中，通常总是把数字复接器和数字分接器 装在一起做成一个设备，称为复接分接器（缩写为 Muldex）o

图1.1数字复接器的基本组成图 1.2 数宇分接器的基本组成图

数字复接器的基本组成如图1.1所示。数字复接器的 作用是把两个或两个以上的支路数字信号按时分复接方式 合并成为单一的合路数字信号。数字复接器由定时、调整 和复接单元所组成。定时单元的作用是为设备提供统一的 基准时间信号，备有内部时钟，也可以由夕卜部时钟推动。 调整单元的作用是对各输入支路数字信号进行必要的频率 或相位调整，形成与本机定时信号完全同步的数字信号。 复接单元的作用是对已同步的支路信号进行时间复接以形 成合路数字信号。 数字分接器的基本组成如图1.2 所示。数字分接器的 作用是把一个合路数字信号分解为原来支路的数字信号。 数字分接器由 同步、定时、分接和恢复单元所组成。定 时单元的作用是为分接和恢复单元提供基准时间信号，它 只能由接收的时钟来推动。同步单元的作用是为定时单元 提供控制信号，使分接器的基准时间与复接器的基准时间 信号保持正确的相位关系，即保持同步。分接单元与复接 单元相对应，分接单元的作用是把输入的合路数字信号 （高次群）实施时间分离。分接器的恢复单元与复欧阳学创编 欧阳学创编 接器的调 整单元相对应，恢复单元的作用是把分离后的信号恢复成 为原来的支路数字信号。 将低次群复接成高次群的方法有三种；逐比特复接； 按码字复接：按帧复接。在本实验中，由于速率固定，信 息流量不大，所以我们所应用的方式为按码字复接，下面 我们 把这种 复接方式作简单介绍。 按码字复接：对本实验来说，速率固定，信息结构固 定，每 8位码代表一 “码字”。这种复接方式是按顺序每 次复接1个信号的8位码，输入信息的码字轮流被复接。 复接过程是这样的：首先取第一路信息的第一组“码 字”，接着取第二路信岚的第一组“码字”，再取第三信 息的笫一组“码字”，轮流将 3个支路的第一组“码字” 取值一次后再进行第二组“码字”取值，方法仍然是：首 先取笫一路信息的第二组码，接着取第二路信息的弟•二组 码，再取笫三路信息的笫二组码，轮流将 3个支路的第二 组码取值一次后再进行笫三组码取值，依此类推，一直循 环下去，这样傅到复接后的二次群序列 (d) o 这种方式 由于是按码字复接，循环周期较长，所需缓冲存储器的容 量较大，目 前应用的很少。 图1.3按码字复接示意图 (a)第一路信息；(b)第二路信息；(c)笫三路

2、 ATA1-IN 波形（即 PCMA 波形） 第一路模拟信号经 PCM 编码后波形
DATA2-IN 波形（即 PCMB 波形） 第二路模拟信号经 PCM 编码后波形
3、 ATA 测试点输出的波形 （为 “SW01” （帧同步信号） “DATA1-IN” “DATA2-IN” 、 、 、 “全零”的复用信号，指出帧同步数据、第一路数据、第二路数据、空数据分别位于 哪个时隙，与 FS 输出波形一起双踪观察）
4、 DATA1 波形 解复用后第一路 PCM 数据输出
DATA2 波形（仍为 PCM 码） 解复用后第二路 PCM 数据输出
5、 时分复用模块 SIN-OUT 波形 解复用后第一路 PCM 译码输出
模拟信号数字化模块 JPCM 波形 解复用后第二路 PCM 译码输出
七、实验思
实验室名称：通信原理实验室 实验日期： 年 月 日
学 院 实验项目 名 称
班级、组号
姓名 指 导 教 师
时分复用与解复用实验
一、实验目的
二、实验内容
三、实验仪器
四、实验原理
五、实验步骤
六、实验结果及分析
1、时分复用模块的 Sin-IN 波形 （第一路模拟信号） 模拟信号数字化模块的 S-IN 波形 （第二路模拟信号）
2， 时分复用的概念
八、调试中遇到的问题及解决方法

时分多路复用（TDM）：概念时分多路复用（TDM：Time Division Multiplexing）是按传输信号的时间进行分割的，它使不同的信号在不同的时间内传送，将整个传输时间分为多时间间隔（Slot time，TS，又称为时隙），每个时间片被一路信号占用。

TDM就是通过在时间上交叉发送每一路信号的一部分来实现一条电路传送多路信号的。

电路上的每一短暂时刻只有一路信号存在。

因数字信号是有限个离散值，所以TDM技术广泛应用于包括计算机网络在内的数字通信系统，而模拟通信系统的传输一般采用FDM。

TDM是以信道传输时间作为分割对象，通过多个信道分配互不重叠的时间片的方法来实现，因此时分多路复用更适用于数字信号的传输。

它又分为同步时分多路复用和统计时分多路复用。

采用基带传输的数字数据通信系统，如计算机网络系统、现代移动通信系统等；原理由于基带传输系统采用串行传输的方法传输数字信号，不能在带宽上划分。

TDM技术在信道使用时间上进行划分，按一定原则把信道连续使用时间划分为一个个很小的时间片，把各个时间片分配给不同的通信过程使用；由于时间片的划分一般较短暂，可以想象成把整个物理信道划分成了多个逻辑信道交给各个不同的通信过程来使用，相互之间没有任何影响，相邻时间片之间没有重叠，一般也无须隔离，信道利用率更高。

通常采用的技术有：STDM同步十分多利复用技术和ATDM异步时分多路复用技术同步时分复用采用固定时间片分配方式，即将传输信号的时间按特定长度连续地划分成特定的时间段（一个周期），再将每一时间段划分成等长度的多个时隙，每个时隙以固定的方式分配给各路数字信号，各路数字信号在每一时间段都顺序分配到一个时隙。

由于在同步时分复用方式中，时隙预先分配且固定不变，无论时隙拥有者是否传输数据都占有一定时隙，这就形成了时隙浪费，其时隙的利用率很低，为了克服STDM的缺点，引入了异步时分复用技术。

异步时分复用（ATDM）技术又被称为统计时分复用技术（Statistical Time Division Multiplexing），它能动态地按需分配时隙，以避免每个时间段中出现空闲时隙。

目录实验一固定及变速率时分复用、解复用实验 (1)实验二数字光发送机接口指标测试实验、光纤传输损耗特性与参数测试 (18)实验三光纤通信线路编/解码实验 (25)实验四数字光接收机接口指标测试实验 (31)实验五模拟图象、模拟话音信号光通信实验 (38)实验六光通信WDM原理及模、数双向混合传输光通信实验 (45)实验七线阵CCD像传感器的驱动原理实验及光电定向实验 (54)实验八光电报警系统设计实验 (69)实验一固定及变速率时分复用、解复用实验第一部分固定速率时分复用/解复用实验一、实验目的1.掌握固定速率时分复用/解复用的同步复接/分接原理。

2.掌握帧同步码的识别原理。

3.掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。

二、实验内容1.搭建一个理想信道时分复用数字通信系统，使系统正常工作。

2.搭建一个理想信道时分解复用数字通信系统，使系统正常工作。

3.用示波器观察集群信号（FY_OUT）、位同步信号（BS）及帧同步信号（FS），熟悉它们的对应关系。

4.观察信号源发光管与终端发光管的显示对应关系，直接观察时分复用与解复用的实验效果。

三、实验仪器示波器，RC-GT-II型光纤通信实验系统。

四、基本原理1．同步复接/分接原理在实际应用中，通常总是把数字复接器和数字分接器装在一起做成一个设备，称为复接分接器(缩写为Muldex)。

图1.1 数字复接器的基本组成图 1.2 数字分接器的基本组成数字复接器的基本组成如图1.1所示。

数字复接器的作用是把两个或两个以上的支路数字信号按时分复接方式合并成为单一的合路数字信号。

数字复接器由定时、调整和复接单元所组成。

定时单元的作用是为设备提供统一的基准时间信号，备有内部时钟，也可以由外部时钟推动。

调整单元的作用是对各输入支路数字信号进行必要的频率或相位调整，形成与本机定时信号完全同步的数字信号。

复接单元的作用是对已同步的支路信号进行时间复接以形成合路数字信号。

数字分接器的基本组成如图1.2所示。

山东大学通信原理实验实验二十三：时分复用与解时分复用实验原理：时分复用目的是扩大通信链路的容量，在一条链路上传输多路信号。

其原理是在发送端和接收端各有一个机械旋转开关。

在发送端，此开关一次对输入信号抽样，开关旋转一周得到的多路信号抽样值合为1帧。

在接收端，若旋转开关同步的旋转，则对应得低通滤波器输入端就能得到相应路的PAM信号。

实验原理框图如下：上图所示，时分复用复用帧结构为：第0隙为巴克码，第1~3时隙是数据时隙，其中第1时隙为输入的数字信号源，第2时隙为输入的PCM数据，第3时隙为拨码开关。

解时分复用原理框图：；如图，先提取帧同步，然后将一帧数据缓存下来，然后按时隙将帧数据解开，最后每一个端口获取自己时隙的数据进行串并变换输出。

实验结果：实验项目一：1.帧同步码观测：开关s1全置02.利用数字滤波器的存储功能观测3个周期的第1时隙的信号，如图：从图中首先可以找到巴克码，然后巴克码后1时隙就是PN序列，因为PN序列的输出是随机的，所以从图中可以看到3次不一样的PN序列。

思考：PN15序列的数据是如何分配到复用信号中的？PN15序列信号先进行串并变换，然后等待机械开关转向自己这一路，在第1时隙，开关接到PN序列的信道时，数据被传送，并与其它数据进行拼接形成一帧。

实验项目二：1.以帧同步为触发，观测PCM编码数据和复用输出的数据。

对比观测PCM编码数据和帧数据，可以看到PCM编码数据被分配到了每一帧数据的第二时隙，因为在每一帧的时间内，PCM都被延时了2个时隙。

思考：PCM数据是如何分配到复用信号中去的？与PN15序列信号一样，PCM信号先进行串并变换，然后等待机械开关转向自己这一路，在第2时隙，开关接到信道时，数据被传送，并与其它数据进行拼接形成一帧。

3.解复用PCM信号观测。

（1）复用前的PCM序列（2）解复用后的PCM序列前两个图复用前和解复用后的图一样，说明解复用中有把PCM编码数据从一帧复用数据的第2时隙给去了出来。

实验6 时分复用仿真实验6.1 实验目的1. 掌握时分复用的基本概念。

2. 掌握时分复用的原理和过程。

3. 掌握用MATLAB/Simulink组建子系统进行简化建模和分析的方法。

6.2 实验原理复用的目的是为了扩大通信链路的容量，在一条链路上传输多路独立的信号，即实现多路通信。

如果各路信号按照时间先后顺序进行复用传输，则为时分复用。

在发送和接收端分别有一个机械旋转开关，以抽样频率同步的旋转。

在发送端，此开关依次对输入信号抽样，开关旋转一周得到的多路信号抽样值合为一帧。

各路信号是断续的发送的。

抽样定理已经证明，时间上连续的信号可以用它的离散抽样来表示，只要其抽样速率足够高。

因此可以利用抽样的间隔时间传输其他路的抽样信号。

每路信号实际上是PAM调制的信号。

在接收端，若开关同步的旋转，则对应各路的低通滤波器输入端能得到相应路的PAM信号。

6.3 实验内容1、基本要求（1）搭建四路模拟信号时分复用仿真模型（2）分别观察信源输出的四路模拟信号（复用输入信号）波形、解复用输出信号波形和低通滤波器输出信号（恢复出的模拟信号）波形，并记录相关实验数据。

（注意：记录的波形要有细节展示）。

（3）观察时分复用信号波形，尤其重点观察其帧结构，并记录相关实验数据。

（注意：记录的波形要有细节展示，必要时可调整信源输出信号，以方便观察）。

2、提高部分（1）修改仿真模型的相应模块，使时分复用的信号路数变为其他数值，重复基本要求部分的操作。

3、扩展部分（1）将该实验内容与实验5PCM编译码内容相结合，搭建时分复用PCM编译码系统仿真模型，观察和记录相关实验波形和数据。

（2）将该实验内容与实验2数字调制、实验3数字解调内容相结合，搭建时分复用数字带通传输系统仿真模型，观察和记录相关实验波形和数据。

6.4 实验要求根据理论课所学知识，复习时分复用的基本概念、原理和实现过程。

根据实验内容提示，完善具体实验操作步骤（注意此处的实验步骤要有具体的MATLAB操作过程），记录实验数据（波形），并与理论结果进行对照，得出相应结论，并完成实验报告。

信息工程学院实验报告课程名称： 通信原理实验项目名称：时分复用解复用（TDM ）实验 实验时间：2016.12.13 班级： 姓名： 学号：一、实验目的1. 掌握PSK DPSK 调制解调的工作原理及性能要求；2. 进行PSK DPSK 调制、解调实验，掌握电路调整测试方法；3. 掌握二相绝对码与相对码的码变换方法。

二、实验仪器1．信道编码与ASK 、FSK 、PSK 、QPSK 调制，位号：A 、B 位 2．PSK/QPSK 解调模块，位号：C 位 3．时钟与基带数据发生模块，位号： G 位 4．复接/解复接、同步技术模块，位号：I 位 5．100M 双踪示波器1台 6．信号连接线6根三、实验步骤1．插入有关实验模块在关闭系统电源的情况下，按照下表放置实验模块：对应位号可见底板右上角的“实验模块位置分布表”，注意模块插头与底板插座的防呆口一致。

2．信号线连接使用专用导线按照下表进行信号线连接：3．加电打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。

若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。

4．实验内容设置拨码器“4SW02”（G）设置为“00001”，4P01产生32K的15位m序列输出；按动SW01（AB）按钮，使“L01”指示灯亮，“PSK DPSK”输出为PSK调制；将“PSK QPSK解调模块”两个跳线（38K01和38K02）开关插到左侧，选择PSK解调模式。

（一）PSK调制/解调实验1.PSK调制信号观测用示波器通道1接JD（AB），用示波器通道2接“PSK DPSK”（AB），分别观测32K基带信号数据和PSK调制信号，记录实验结果。

分析PSK调制的相位情况。

2.PSK解调后信号观测：●无噪声PSK解调观测（1）调节3W01（E），使3TP01信号幅度为0，即传输的PSK调制信号不加入噪声。

（2）用示波器分别观测JD（AB）和38P02（C），对比调制前基带数据和解调后基带数据。

时分复用实现原理
时分复用（Time Division Multiplexing，TDM）是一种常见的数据传
输技术，可以将多个信号在同一条通信线路上实现传输，从而提高通
信效率。

时分复用实现原理如下：
1. 时分复用的基本原理是将时间分为多个间隔，每个时间间隔都分配
给不同的信号传输。

2. 在时分复用过程中，每个传输信号都按照指定的时间顺序进行传输，每个信号占用的时间长度相同，这样就可以在同一时间段内传输多个
信号。

3. 时分复用的实现通常使用时分复用器（Time Division Multiplexer，TDM），通过这个器件将多个信号整合成一个流，然后
在传输时再将其分离。

4. 在数字通信中，时分复用还可以通过时分统计复用（Time
Division Statistical Multiplexing，TDSM）实现。

TDSM会对传输信道的数量进行动态调整，根据传输信道的负载情况，对每个信道分配
不同的时间片。

5. 时分复用的实现过程中，需要对信号进行采样和量化处理，将模拟
信号转换成数字信号，采样的精度越高，信号的传输质量就越好，但
是带来的数据量也会增加，需要更高的传输带宽。

时分复用技术的优势在于可以提高通信线路的利用率，节省传输成本，
适用于传输数据量较少的情况下。

同时，时分复用还可与其他信号处理技术（如频分复用）配合使用，实现更高效、高速的数据传输。