光纤数字编码器

脉冲编码调制所属分类：电子科技视频通信技术音频提问添加摘要脉冲编码调制简称PCM脉冲编码调制（PulseCodeModulation），简称PCM。

是数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生。

PCM的优点就是音质好，缺点就是体积大。

PCM可以提供用户从2M到155M速率的数字数据专线业务，也可以提供话音、图象传送、远程教学等其他业务。

PCM有两个标准（表现形式）：E1和T1。

目录[隐藏]∙ 1 简介∙ 2 发展史∙ 3 工作原理∙ 4 编码∙ 5 E1标准∙ 6 相关词条∙7 参考资料脉冲编码调制-简介脉冲编码调制简介在光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码，它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。

而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的，称为PCM（pulsecodemodulation），即脉冲编码调制。

这种电的数字信号称为数字基带信号，由PCM电端机产生。

现在的数字传输系统都是采用脉码调制（PulseCodeModulation）体制。

PCM最初并非传输计算机数据用的，而是使交换机之间有一条中继线不是只传送一条电话信号。

PCM有两个标准（表现形式）即E1和T1。

中国采用的是欧洲的E1标准。

T1的速率是1.544Mbit/s，E1的速率是2.048Mbit/s。

脉冲编码调制可以向用户提供多种业务，既可以提供从2M到155M速率的数字数据专线业务，也可以提供话音、图象传送、远程教学等其他业务。

特别适用于对数据传输速率要求较高，需要更高带宽的用户使用。

脉冲编码调制-发展史脉冲编码调制发展史脉冲编码调制是70年代末发展起来的，记录媒体之一的CD，80年代初由飞利浦和索尼公司共同推出。

脉码调制的音频格式也被DVD-A所采用，它支持立体声和5.1环绕声，1999年由DVD讨论会发布和推出的。

脉冲编码调制的比特率，从14-bit发展到16-bit、18-bit、20-bit直到24-bit；采样频率从44.1kHz发展到192kHz。

通信原理课程设计报告HDB3编码器的设计班级:通信05-2班指导教师：***学号:15号**:***设计日期：2007年11月26日至2007年11月30日第一章 HDB3码概述及产生背景现代通信借助于电和光来传输信息，数字终端产生的数字信息是以“1”和“0”两种状态位代表的随机序列，他可以用不同形式的电信号表示，以构造不同形式的数字信号。

在一般的数字通信系统中首先将消息变为数字基带信号，称为信源编码，经过调制后进行传输，在接收端先进行解调恢复为基带信号，再进行解码转换为消息。

HDB3码是AMI码的改进型,HDB3码又叫三阶高密度双极性码，是基带电信设备之间进行基带传输的主要码型之一。

该码具有以下特点：(1) 无直流分量，功率谱密度与AMI码类似。

(2) 解决了AMI码长连‘0’且提取信号的困难的问题。

(3) 具有内在检错能力。

由此可见，HDB3码是一种优良码，目前是广泛应用于基带传输的接口码。

在一般的数字通信系统中首先将消息变为数字基带信号，其次，传输码型中应含有定时时钟信息，以利于收端定时时钟的提取，再次，实际传输系统常希望在不中断通信的前提下，能监视误码，如果传输码型有一定的规律性，那么就可以根据这一规律性来检测传输质量，以便做到自动监测，因此，传输码型应具有一定的误码检测能力。

HDB3码就是具有误码检测能力的一种码。

第2章设计原理及步骤2.1 HDB3编码器的设计原理2.1.1 引言数字基带信号的传输是数字通信系统的重要组成部分。

在数字通信中，有些场合可不经过载波调制和解调过程，而对基带信号进行直接传输。

采用AMI码的信号交替反转，有可能出现四连零现象，这不利于接收端的定时信号提取。

而HDB3码因其无直流成份、低频成份少和连0个数最多不超过三个等特点，而对定时信号的恢复十分有利。

针对数字基带传输系统中HDB3信号的特点，采用基于CPLD／FPGA 的VHDL语言，在Max＋plusⅡ的环境中，实现HDB3数字基带信号的调制、解调器．仿真结果表明，实现的HDB3基带信号调解器，系统简单、可靠，通过此系统能够方便地将原始信息流转换成HDB3基带信号。

实验三光纤通信线路码实验一、实验目的1、了解光纤通信编译码方式2、了解各种编译码方式的性能3、了解光纤线路码的选码原则4、掌握CMI编码/译码原理二、实验内容1、学习光纤通信编译码方式2、了解各种码型的性能3、掌握光纤线路码的选码原则4、观察CMI编译码的波形5、学习CMI编译码模块的使用三、实验仪器示波器，RC-GT-II型光纤通信实验系统。

四、基本原理（一）、常见光纤线路码1．mBnB码mBnB码又叫分组码(BlockCode)。

其特点是将输入的原始简单二进制码流按m比特分组，形成m比特的码字，然后将每一码字在同样长的时隙内变成n比特的码字输出(取n>1m)。

常见的有1B2B码、3B4B码、4B6B码、5B6B码、5B7B码和6B8B码等等。

由于n>m，2n个nB码字中仅有2m个与mB码字对应，其余不用的nB码字称为禁字。

通常把nB码字中“1”、“0”个数悬殊的码字作为禁字，而且把录用的“1”、“0”个数不均字分成两种模式，并使“1”多的正模式与“0”多的负模式交替出现，这样就消除了线路码的直流电平浮动。

mB码字到nB码字的变换及逆变换是按预定的码表进行的，不同的码表产生不同的线路码性能。

mBnB码中，5B6B码被认为是在编码复杂性和比特冗余度之间最合理的折衷。

它的线路码速只比原始码速增加20％，而变换、反变换电路也不太复杂。

2．mBlP码mBIP码是一类脉冲插入码。

在原始mB码字后插入1比特P码，作为前面m比特码元的奇偶校验比特。

奇偶校验控制可以是奇数性的，也可以是偶数性的。

在偶数控制时，若mB中传号个数为偶数，取P码为“0”；若mB中传号个数为奇数，则取P码为“1”。

奇数性控制可以解决长连“0”问题，使连“0”数≤2m，当阴为奇数时又能使连“1”数≤2m。

偶数性控制不能解决连“0”问题，但便于不中断业务的误码监测。

应当指出，在某些外国产品资料中，线路码的名称不够规范，易造成mBlP码与mBnB的混淆，例如，7B8B码、17B18B码实际上是7B1P码和17B1P码(如图3-1所示)。

AGV应用技术-编码器分类与工作原理在AGV运动控制系统需要得到关于AGV机械设备的准确的、实时的信息反馈，如AGV位置、舵角度、AGV速度、货叉高度等信息，用以完成机械设备的自动化控制操作。

编码器正是这样一种传感器，它通过光电效应或磁效应原理，将这些物理量信息转换为电信号，传递给AGV控制系统，由于其转换精度高、实时响应、安装连接简单，使得选择编码器成为连接机械部件和AGV电子控制系统的理想选择。

视频1 增量编码器工作原理1 编码器分类根据应用原理的不同，AGV的编码器可分为光电编码器和磁性编码器，他们在众多应用中体现了各自不同的优势、特点：光学编码器光学编码器应用光电效应原理，将物理信号转换为电信号。

一个LED光源发出的红外光线，透过刻有光栅的码盘和相配遮光片，照射在光学传感器阵列上，然后光学传感器阵列将这些明暗相间的脉冲信息或位置信息转换为电信号。

图1 增量编码器内部结构光学编码器具有高精度、高抗干扰性，可以广泛的应用于各个行业中。

磁性编码器磁性编码器则应用磁电效应原理，将物理信号转换为电信号。

一块永磁体被镶嵌在编码器的旋转轴上，传感器通过感应磁体的磁场，将之转化为脉冲信号或位置信息。

图2 磁性编码器原理磁性编码器因其工作原理的因素，具有非常高的防护等级，可达IP96K，可拥有恶劣的机械环境中，具有高抗冲击性和抗震动性能。

光纤编码器光纤编码器有时被称为“防爆”编码器，用于存在甲烷，丙烷或其他极易可燃气体的场合。

图3 光纤编码器▪使用激光和光电晶体管产生输出代码。

▪常用于具有极易燃气体的防爆应用场合。

视频2 光纤编码器电容编码器图4 电容编码器电容编码器通过使用高频参考信号检测电容变化来生成输出代码，电容编码器不推荐用于防爆应用，但由于采用专有的电容技术，因此可以承受与磁编码器类似的环境因素，并且通常优于光学编码器。

Capacitive Encoder电容编码器The revolutionary AMT modular encoder consists of three basic parts as shown in the photograph. The ac field transmitter emits a signal that is modulated by the metal pattern on the rotor as it turns. The sinusoidal metal pattern on the rotor creates a signal modulation that is repetitive and predictable. This occurs as a result of varying capacitive reactance between the signal generated by the transmitter and the metal on the rotor. The field receiver uses a proprietary ASIC to convert the modulated signal into output pulses that can be read by the same circuits used to receive optical encoder output.If you have ever used digital calipers, then you are already familiar with capacitive encoding. The code generation used in digital calipers for decades is the same technology built into the AMT.2 编码器分类根据输出信号类型不同，AGV的编码器可分为增量型编码器和绝对值编码器：增量编码器增量编码器将被测量信号转换为脉冲信号，拥有测量被检测设备的速度、长度、位置。

光纤通信中的线路编码线路编码概述数字通信系统对路码的一般要求线路码型有多种，在选择线路码时不仅要考虑光纤的传输特性，还要考虑光电器件的特性。

一般来说，由于光电器件都有一定的非线性，因此采用脉冲的“有”“无”来表示“1”和“0”要方便的多。

但是简单的二进制信号有三种实际问题要解决，否则也不能达到良好的效果。

第一，不能有长连“0”或长连“1”出现。

因为长连“0”，“1”会使定时信息消失，从而使再生中继器和终端接收机的定时提取产生困难。

第二，简单的二进制码中还有直流成分，而由于“0”，“1”码出现个数的随机变化，使得直流成分的大小随机的发生变化。

光接收机中采用的是交流耦合，直流成分的变化会引起信号基线浮动，这会给判决再生带来困难。

第三，简单的二进制信号在业务状态下不能接收监测线路误码率。

为此，在光纤传输之前，需将简单的二进制信号变换成适合光纤传输系统的光线路码型。

光纤通信系统中所采用的线路码种类很多。

常用的有两大类，一类是mBnB码，即分组码；另一类是插入比特码。

mBnB码mBnB码是一种提高信号传输速率的编码方法。

它将m个二进制输入码变换为n个二进制的线路码，使码率提高n/m倍，输入信号以m个码字为一个字，而线路码则以m个码为一个字，mBnB码有两种类型：非均等mBnB码（n>m），其码组内“0”和“1”码的个数不一定相等；均等mBnB（n>=m+2）其码组内的“0”和“1”个数相等。

由于这些码型是按字长进行编译码的，所以不同字长的码型将有不同的特点。

也就是说，这种线路码型存在许多种形式，例如，1B2B码，2B3B码，3B4B码和5B6B码等等。

插入码插入比特码是把插入的原码流以m比特为一组，在它的末位之后插入一个比特组成的线路码。

根据插入码的用途可以分为以下三种[1]。

1)mB1P码末位之后插入P码，P码称为奇偶校正码，它把m位奇数原码校正为偶数码。

当m位码内“1”的个数为奇数时，插入P码“1”，反之插入“0”，以保持m+1位码内“1”的个数为偶数。

《中国有线电视》2009(02)C H I N AD I G I T A L C A B L ET V·摄编制播·中图分类号:T N948.14 文献标识码:B 文章编号:1007-7022(2009)02-0178-03利用S D H技术实现电视节目远程直播◆赵光明(永州市广播电视局,湖南永州425000)摘　要:从电视现场直播的现状出发,提出以S D H网络为传输手段,实现电视节目远程现场直播的具体方法、结果和注意事项。

关键词:电视现场直播;S D H技术;编码器;适配器;解码器I m p l a n t a t i o n o f L o n g R a n g e L i v e B r o a d c a s t b y U s i n g S D H◆Z H A OG u a n g-m i n g(Y o n g z h o u B r o a d c a s t T e l e v i s i o n B u r e a u,H u n a n Y o n g z h o u425000,C h i n a)A b s t r a c t:F r o mt h e c u r r e n t s t a t u s o f l i v e T Vb r o a d c a s t,t h e t e x t p u t f o r w a r d t h e c o n c r e t e m e t h o d s,r e s u l t s a n dm a t t e r s n e e d a t t e n t i o n s,w h o a r e a l l t a k i n g S D Hn e t w o r k a s t h e d e l i v e r m e a n s t o c a r r y o u t l o n g r a n g e l i v e T Vb r o a dc a s t.K e y w o r d s:l i v e T Vb r o a d c a s t;S D H;e n c o d e r;a d a p t e r;d e c o d e r1　引言现场直播方式已成为电视媒体展现其整体实力的首选,这种全新的报道方式使电视特有的现场感和真实感发挥到极致,电视现场直播指的是利用电子设备在现场制作、同步传输到电视台播出机房、向观众传播信息的一种报道方式,从报道主体区分,有重大庆典活动、文艺演出、体育比赛、突发事件等,从报道地点区分,有广场、剧院、工厂、单位或在边远山区演出等,由于现场直播报道的主体不同、地点不同、时间不确定,如何把现场直播信号传输至电视台中心机房进行实时播出,对于没有卫星通信系统的中小城市电视台,远程传输系统成了中小电视台现场直播中的“瓶颈”。

编码器 TTL/HTL 信号光纤转换器产品概述编码器TTL/HTL 信号光纤转换器实现TTL 或HTL 信号通 外观过光纤长距离可靠传输。

由于采用光纤通信，解决了电磁干扰、地环干扰和雷电破坏的难题，大大提高了数据通讯的可靠性、安全性和保密性，可广泛用于各种工业控制、过程控制和交通控制等对电磁干扰环境有特殊要求的场合，特别适合交通、电力及能源等行业使用。

产品规格总线数据接口5 位工业级接线端子（间距 5.08mm ，带法兰） TTL 电平（5V TTL ）：H>2.5v ，L<0.5V ，不超过 500Khz ， rise/fall time=100ns HTL 电平（24V HTL ）：H>7.5v ，L<1.0V ，不超过 500Khz ， rise time=200ns ，fall time=100ns终端电阻：本机内部不带终端电阻，请按需要决定是否外接 光纤接口光纤波长：多模850nm 、1310nm ；单模1310nm 、1550nm 传输光纤：多模 50/125um 、62.5/125um 、100/140um ， 单模 8.3/125um 、9/125um 、10/125um传输距离：多模 2km ，单模 20km ，更远距离可选光纤接口类型：ST 、SC 、FC 可选，标配 ST 光接口 光功率及灵敏度：单模≥（-1 到-5）dBm ，多模≥（-5 到-9）dBm ，灵敏度≤-16dBm 误码率：≤10-9 电源及保护电源：双电源冗余输入，DC （18~36V ），典型 DC24V ，输入电流大于 100 mA ，功耗发送端<1.5W ，接收端<3.0W; 采用 5 芯 5.08mm 工业端子接口 机械特性外形尺寸（长×宽×高）：136mm×104mm×46mm 外壳：IP30 防护等级安装方式：35mm DIN 导轨安装净重：800g 工作环境工作温度：-10℃~70℃，可选宽温产品（-40℃~85℃） 存储温度：-40℃~85℃相对湿度：5%~95%（无凝露） 保修期保修期：1 年发送端终端电阻1. 光纤连接方法：如下图所示，光纤必须直通连接，即本端 TX 只接对端RX 。

光纤特性及传输实验在现代通信技术中，为了避免信号互相干扰，提高通信质量与通信容量，通常用信号对载波进行调制，用载波传输信号，在接收端再将需要的信号解调还原出来。

不管用什么方式调制，调制后的载波要占用一定的频带宽度，如音频信号要占用几千赫兹的带宽，模拟电视信号要占用8兆赫兹的带宽。

载波的频率间隔若小于信号带宽，则不同信号间要互相干扰。

能够用作无线电通信的频率资源非常有限，国际国内都对通信频率进行统一规划和管理，仍难以满足日益增长的信息需求。

通信容量与所用载波频率成正比，与波长成反比，目前微波波长能做到厘米量级，在开发应用毫米波和亚毫米波时遇到了困难。

光波波长比微波短得多，用光波作载波，其潜在的通信容量是微波通信无法比拟的，光纤通信就是用光波作载波，用光纤传输光信号的通信方式。

与用电缆传输电信号相比，光纤通信具有通信容量大，传输距离长，价格低廉，重量轻易敷设，抗干扰，保密性好等优点，已成为固定通信网的主要传输技术，帮助我们的社会成功发展至信息社会。

【实验目的】1、 了解光纤通信的原理及基本特性。

2、 测量激光二极管的伏安特性，电光转换特性。

3、 测量光电二极管的伏安特性。

4、 音频信号传输实验。

5、数字信号传输实验。

【实验仪器】光纤特性及传输实验仪，示波器【实验原理】1、 光纤光纤是由纤芯，包层，防护层组成的同心圆柱体，横截面如图1所示。

纤芯与包层材料大多为高纯度的石英玻璃，通过掺杂使纤芯折射率大于包层折射率，形成一种光波导效应，使大部分的光被束缚在纤芯中传输。

若纤芯的折射率分布是均匀的，在纤芯与包层的界面处折射率突变，称为阶跃型光纤。

若纤芯从中心的高折射率逐渐变到边缘与包层折射率一致，称为渐变型光纤。

若纤芯直径小于10μm ，只有一种模式的光波能在光纤中传播，称为单模光纤。

若纤芯直径50μm 左右，有多个模式的光波能在光纤中传播，称为多模光纤。

防护层由缓冲涂层，加强材料涂覆层及套塑层组成。

通常将若干根光纤与其它保护材料组合起来构成光缆，便于工程上敷设和使用。