数字时分复接系统光通信实验
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一、实验目的1. 了解数字复接技术的基本原理和实现方法;2. 掌握数字复接设备的使用方法;3. 熟悉数字复接实验系统的搭建和操作;4. 培养实验操作能力和团队协作精神。
二、实验原理数字复接技术是一种将多个低速数字信号合并成一个高速数字信号,并通过高速信道传输的技术。
在接收端,再将高速数字信号分解成原来的低速数字信号。
数字复接技术分为两种:同步复接和非同步复接。
本实验采用同步复接技术。
同步复接技术的基本原理是:在发送端,将多个低速数字信号按照一定的时序关系进行合并,形成高速数字信号;在接收端,将高速数字信号按照相同的时序关系进行分解,恢复出原来的低速数字信号。
三、实验设备与材料1. 数字复接实验系统;2. 实验台;3. 信号发生器;4. 信号分析仪;5. 数字复接器;6. 数字分接器;7. 电缆线。
四、实验步骤1. 搭建实验系统:将数字复接实验系统、信号发生器、信号分析仪、数字复接器、数字分接器和电缆线连接好。
2. 设置信号参数:根据实验要求,设置信号发生器的输出信号参数,如频率、幅度、码速率等。
3. 发送端操作:(1)将信号发生器的输出信号连接到数字复接器的输入端;(2)设置数字复接器的复接方式,如2:1复接、4:1复接等;(3)启动数字复接器,观察信号分析仪的显示,确保信号正常复接。
4. 传输过程:将数字复接器输出的高速数字信号传输到接收端。
5. 接收端操作:(1)将数字复接器输出的高速数字信号连接到数字分接器的输入端;(2)设置数字分接器的分接方式,与发送端的复接方式相对应;(3)启动数字分接器,观察信号分析仪的显示,确保信号正常分接。
6. 数据分析:对实验数据进行整理和分析,包括复接效率、误码率等指标。
五、实验结果与分析1. 实验结果:(1)复接效率:实验中采用2:1复接方式,复接效率为50%;(2)误码率:实验中误码率为0,表明信号传输质量良好。
2. 分析:(1)复接效率:复接效率与复接方式有关,本实验采用2:1复接方式,效率较高;(2)误码率:实验中误码率为0,说明数字复接技术在实验条件下具有较高的可靠性。
光纤通信网中的复用技术实验实验二十一光纤通信网中的时分复用技术实验一、实验目的1、了解光纤接入网时分复用原理2、掌握时分复用技术二、实验内容1、将两路模拟信号进行时分复用2、观察PCM编译码过程及各测试点波形三、预备知识1、了解时分复用的概念四、实验仪器1、ZY12OFCom13BG3型光纤通信原理实验箱 1台2、20MHz双踪模拟示波器 1台3、FC/PC-FC/PC单模光跳线 1根4、连接导线 20根五、实验原理时分复用(TDM:Time-Division Multiplexing)制的数字通信系统,在国际上已经逐步建立起标准并广泛使用。
TDM的主要特点是在同一个信道上利用不同的时隙来传递各路(语音、数据或图象)不同信号。
各路信号之间的传输是相互独立的,互不干扰。
为了提高通信系统的利用率,话音信号的传输往往采用多路通信的方式。
所谓多路通信,就是把多个不同信源所发出的信号(譬如话音)组合成一个群信号,并经由同一信道进行传输,在收端再将它分离并被相应接受。
实现多路通信的方式,除采用频分复用(FDM)外,才可以采用时分复用方式(TDM)方式。
时分复用是建立在抽样定理的基础上的,因为抽样定理使连续的基带信号有可能被在时间上离散出现的抽样脉冲值所替代。
这样,当抽样脉冲占据较短时间时,在抽样脉冲之间就留出了时间空隙。
利用这种空隙便可以传输其他信号的抽样值,因此,就有可能沿一条信道同时传送若干个基带信号。
所谓时分复用是指将多个通道的数字信息(低速率)以时间分割的方式插入到同一个物理信道中。
复用之后的数字信息成为高速率的数字流,数字流由帧组成。
帧定义了信道上的时间区域,在这个区域内信号以一定的格式传送。
时分复用必须采取同步技术来使远距离的接收端能够识别和恢复这种帧结构。
例如发送端在每帧开始的时候发送一个特殊的码组,而接收端利用检测这个特征码组来进行帧定位。
特征码组(或称帧定位码组)按一定的周期重复出现。
每一帧又包含若干个时间区域,叫做时隙TS,每个时隙在通信时严格地分配给一个信道,即每个信道的数字信息是严格相等且时间上保持严格的同步关系。
实验七时分复用数字基带通信系统一、实验目的1.掌握时分复用数字基带通信系统的基本原理及数字信号传输过程。
2.掌握位同步信号抖动、帧同步信号错位对数字信号传输的影响。
3.掌握位同步信号、帧同步信号在数字分接中的作用。
二、实验内容1.用数字信源模块、数字终端模块、位同步模块及帧同步模块连成一个理想信道时分复用数字基带通信系统,使系统正常工作。
2.观察位同步信号抖动对数字信号传输的影响。
3.观察帧同步信号错位对数字信号传输的影响。
4.用示波器观察分接后的数据信号、用于数据分接的帧同步信号、位同步信号。
三、基本原理本实验要使用数字终端模块。
1. 数字终端模块工作原理:原理框图如图7-1所示,电原理图如图7-2所示(见附录)。
它输入单极性非归零信号、位同步信号和帧同步信号,把两路数据信号从时分复用信号中分离出来,输出两路串行数据信号和两个8位的并行数据信号。
两个并行信号驱动16个发光二极管,左边8个发光二极管显示第一路数据,右边8个发光二极管显示第二路数据,二极管亮状态表示“1”,熄灭状态表示“0”。
两个串行数据信号码速率为数字源输出信号码速率的1/3。
在数字终端模块中,有以下测试点及输入输出点:• S-IN 时分复用基带信号输入点• SD 抽样判后的时分复用信号测试点• BD 延迟后的位同步信号测试点• FD 整形后的帧同步信号测试点• D1 分接后的第一路数字信号测试点• B1 第一路位同步信号测试点• F1 第一路帧同步信号测试点• D2 分接后的第二路数字信号测试点• B2 第二路位同步信号测试点• F2 第二路帧同步信号测试点图7-1 数字终端原理方框图图7-1中各单元与电路板上元器件对的应关系如下:•延迟1 U63:单稳态多谐振荡器4528•延迟2 U62:A:D触发器4013•整形U64:A:单稳态多谐振荡器4528;U62:B:D触发器4013•延迟3 U67、U68、U69:移位寄存器40174•÷3 U72:内藏译码器的二进制寄存器4017•串/并变换U65、U70:八级移位寄存器4094•并/串变换 U66、U71:八级移位寄存器4014(或4021)•显示三极管9013;发光二极管延迟1、延迟2、延迟3、整形及÷3等5个单元可使串/并变换器和并/串变换器的输入信号SD、位同步信号及帧同步信号满足正确的相位关系,如图7-3所示。
数字调制解调与时分复用实训目的
数字调制解调与时分复用实训目的数字调制解调与时分复用是现代通信系统中重要的技术,它们在提高通信效率和可靠性方面起着关键作用。
实训的目的是为了让学生深入了解这些技术的原理和应用,并通过实际操作来加深对其理解。
实训可以帮助学生理解数字调制解调的基本原理。
数字调制是将模拟信号转化为数字信号的过程,而解调则是将数字信号转化为模拟信号的过程。
通过实际操作,学生可以亲身体验到数字调制解调的过程,从而更好地理解其原理。
实训可以帮助学生掌握时分复用技术的应用。
时分复用是一种将多个信号在时间上分时复用的技术,可以有效提高通信信道的利用率。
通过实际操作,学生可以学习到如何将多个信号进行时分复用,并在接收端将其解复用回原来的信号,从而实现多路信号的同时传输。
实训可以培养学生的实践能力和团队合作精神。
在实训过程中,学生需要根据实验要求进行实际操作,并分析实验结果。
同时,学生还需要与同学进行合作,共同完成实验任务。
通过实践,学生可以提高自己的实践能力和团队合作精神,为将来的工作做好准备。
数字调制解调与时分复用实训的目的是让学生深入了解这些技术的原理和应用,并通过实际操作来加深对其理解。
通过实训,学生可以掌握数字调制解调的基本原理,了解时分复用技术的应用,并培养实践能力和团队合作精神。
这些都对学生未来的学习和工作都有着重要的意义。
一、实验目的1. 理解时分复用的基本概念和原理。
2. 掌握时分复用和解复用的实验操作方法。
3. 通过实验,加深对时分复用在实际通信系统中的应用理解。
二、实验原理时分复用(Time Division Multiplexing,TDM)是一种将多个信号源的信息按照一定的时间顺序复用到同一传输线路上,并在接收端进行解复用的技术。
时分复用通过将传输线路的时间分割成若干个等长的时间片,并将每个时间片分配给一个信号源,从而实现多路信号在同一传输线路上传输。
时分复用的基本原理如下:1. 将传输线路的时间分割成若干个等长的时间片。
2. 将每个时间片分配给一个信号源,每个信号源在一个时间片内发送自己的信息。
3. 在接收端,根据每个信号源分配的时间片顺序,将复用后的信号解复用,恢复出各个原始信号。
三、实验仪器1. 实验箱:包含时分复用和解复用模块。
2. 信号发生器:产生不同频率和幅度的信号。
3. 示波器:观察信号波形。
4. 电缆线:连接实验箱和仪器。
四、实验步骤1. 连接实验箱、信号发生器和示波器。
2. 设置信号发生器,产生两个不同频率和幅度的信号。
3. 将信号发生器产生的信号输入到时分复用模块的输入端。
4. 打开实验箱电源,观察示波器上复用信号的波形。
5. 将复用信号输入到解复用模块的输入端。
6. 观察解复用模块的输出端,分析解复用后的信号是否恢复出原始信号。
五、实验过程1. 将信号发生器产生的两个信号分别输入到时分复用模块的A、B输入端。
2. 打开实验箱电源,观察示波器上A、B信号的波形,确认信号输入正常。
3. 观察示波器上复用信号的波形,确认复用过程正常。
4. 将复用信号输入到解复用模块的输入端。
5. 观察解复用模块的输出端,分析解复用后的信号是否恢复出原始信号。
六、实验结论1. 通过实验,成功实现了时分复用和解复用过程。
2. 实验结果表明,时分复用技术能够有效地将多个信号源的信息复用到同一传输线路上,并在接收端恢复出原始信号。
一、实验名称:时分复用实验二、实验目的:1. 理解时分复用的基本概念和原理。
2. 掌握时分复用系统的组成和信号传输过程。
3. 通过实验加深对时分复用技术在通信系统中的应用理解。
三、实验原理:时分复用(Time Division Multiplexing,TDM)是一种将多个信号在相同传输媒介上按时间顺序依次传输的技术。
它将时间分割成若干个时隙,每个时隙分配给一个信号进行传输,从而实现多个信号在同一信道上的传输。
四、实验器材:1. 时分复用实验装置2. 示波器3. 信号发生器4. 信号分析仪5. 计算器五、实验步骤:1. 连接实验装置:按照实验指导书的要求,正确连接时分复用实验装置、示波器、信号发生器和信号分析仪。
2. 设置实验参数:根据实验要求,设置信号发生器的频率、幅度和相位等参数,确保信号符合实验要求。
3. 发送端信号生成:在发送端,使用信号发生器产生多个信号,并通过时分复用器进行复用。
观察示波器上显示的复用信号。
4. 复用信号传输:将复用信号传输到接收端。
5. 接收端信号解复用:在接收端,使用时分复用器对复用信号进行解复用,恢复出原始信号。
观察示波器上显示的解复用信号。
6. 信号分析:使用信号分析仪对发送端和接收端的信号进行对比分析,验证时分复用系统的性能。
六、实验数据记录与分析:1. 记录实验参数:记录信号发生器的频率、幅度和相位等参数,以及时分复用器的工作状态。
2. 观察信号变化:观察示波器上显示的复用信号和解复用信号,分析信号的传输过程和性能。
3. 分析实验结果:对比发送端和接收端的信号,分析时分复用系统的误码率、信号衰减等性能指标。
七、实验结论:1. 时分复用技术能够有效实现多个信号在同一信道上的传输,提高信道的利用率。
2. 通过实验验证,时分复用系统能够较好地恢复原始信号,保证信号的传输质量。
3. 时分复用技术在通信系统中具有广泛的应用前景。
八、实验讨论:1. 分析时分复用系统的优缺点。
苏州大学电子信息学院设计性实验报告数字时分复接系统光通信实验实验者姓名:田海鸿合作者姓名:周瑞、周富强专业:信息工程班级:13信息学号:1328405027指导老师:高明义实验日期:2016.5.31目录一设计任务 (2)二方案选择与设计 (2)三软、硬件原理与实现 (2)四测试要求与设备 (5)五结果记录与讨论 (5)六存在问题与改进对策 (7)参考文献 (7)一、设计任务:设计实验方案,实现时分复接后再经过波分复用的本地自环或双工异地传输(另一个数据可以为其他数据),画出实验结构框图。
二、方案选择与设计:方案:1、将两个支路的数字信号按时分复用的方式合并成单一的合路数字信号;2、将信号分别送入光通信模块的光信道一1310nm和光信道二1550nm;3、将两个光信道中的信号按波分复用的方式通过合波器合并成单一光路信号;4、将光信号通过解波器分成两路送入各自信道的接收端;5、在接收端将单一合路数字信号分离成各路信号。
三、软、硬件原理与实现:理论基础:在数字通信中,为扩大传输容量和提高传输效率,通常需要把若干低速的数据码流按一定格式合并为高速数据码流,以满足上述需要。
数字复接就是依据时分复用基本原理完成数码合并的一种技术。
在时分复用中,把时间划分为若干时隙,各路信号在时间上占有各自的时隙,即多路信号在不同的时间内被传送,各路信号在时域中互不重叠。
把两个或两个以上的支路数字信号按时分复用方式合并成单一的合路数字信号的过程称为数字复接,其实现设备称为数字复接器。
在接收端把一路复合数字信号分离成各路信号的过程称为数字分接,其实现设备称为数字分接器。
数字复接器、数字分接器和传输信道共同构成数字复接系统。
本实验平台中,数据发送单元模块的U101内集成了数字复接器,数据接收单元的U105内集成了数字分接器,连接好光传输信道即构成了一个完整的数字复接系统。
数字复接的方法主要有按位复接、按字复接和按帧复接三种;按照复接时各路信号时钟的情况,复接方式可分为同步复接、异步复接与准同步复接三种。