通信原理实验CMI码型变换实验报告

光纤通信实验报告

-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII 2

光纤通信实验报告

课程名称 光纤通信实验

实验一

光源的P-I特性、光发射机消光比测试

一、实验目的

1、了解半导体激光器LD的P-I特性、光发射机消光比。

2、掌握光源P-I特性曲线、光发射机消光比的测试方法。

二、实验器材

1、 主控&信号源模块、2号、25号模块 各一块

2、 23号模块（光功率计） 一块

3、 FC/PC型光纤跳线、连接线 若干

4、 万用表 一个 三、实验原理

数字光发射机的指标包括：半导体光源的P-I特性曲线测试、消光比（EXT）测试和平均光功率的测试。

1、半导体光源的P-I特性

I(mA)P(mW)thI

LD半导体激光器P-I曲线示意图

半导体激光器具有高功率密度和极高量子效率的特点，微小的电流变化会导致光功率输出变化，是光纤通信中最重要的一种光源，激光二极管可以看作为一种光学振荡器，要形成光的振荡，就必须要有光放大机制，也即启动介质处于粒子数反转分布，而且产生的增益足以抵消所有的损耗。半导体激光器的输出光功率与驱动电流的关系如上图所示，该特性有一个转折点，相应的驱动电流称为门限电流（或称阈值电流），用Ith表示。在门限电流以下，激光器工作于自发辐射，输出（荧光）光功率很小，通常小于100pW；在门限电流以上，激光器工作于受激辐射，输出激光功率随电流迅速上升，基本上成直线关系。激光器的电流与电压的关系类似于正向二极管的特性。该实验就是对该线性关系进行测量，以验证P-I的线性关系。

1

实验报告

课程名称： 光纤通信

实验类别：综合性□ 设计性 □ 其他√

实验项目： CMI编码解码实验

专业班级： 通信工程1101班

姓 名：

学 号：

实验室号： 实验组号：

实验时间：

批阅时间：

指导教师：

成 绩：

2 一、实验目的：

1.了解CMI编码原理；

2.了解CMI解码原理；

3.记录CMI编码、解码波形图；

4.掌握CMI码型应用.

二、 实验仪器：

光纤通信实验箱 、示波器 、光 纤

三、实验原理（设计方案）：

CMI（Coded Mark Inversion）码是传号反转码的简称，与双相码类似，它也是一种双极性二电平码。其编码规则是“1”码交替用“11”和“00”两位码表示；“0”码固定地用“01”表示。

CMI码易于实现，含有丰富的定时信息。此外，由于10为禁用码组，不会出现三个以上的连码，这个规律可以用来宏观检错。该码已被ITU-T推荐为PCM四次群的接口码型，有时也用在速率低于8.44Mb/s的光缆传输系统中。

四、实验步骤：

开关：K901→2、3（M）；K902→1、2（7位）；K903→1、2（N）

连线：

TP901→M序列

TP903→CMI编码

TPA01→接受

TPA03→译码

五、 实验记录及分析 2 1 记录波形图

记录波形图

图1：

图1说明：CMI编码规则知，将原码的“1”码用“11”“00”码交替代替，原码的“0”码用“01”码代替，原码码元宽度是新码码元宽度的2倍。

上海工程技术大学

通信原理综合实验报告

学 院 电子电气工程学院

专 业 电子信息工程

班级学号 022211117

学 生 沈文杰

指导教师 赵晓丽

一．验证性实验

1.模拟信号源实验

一、实验目的

1、熟悉各种模拟信号的产生方法及其用途

2、观察分析各种模拟信号波形的特点。

二、实验内容

1、测量并分析各测量点波形及数据。

2、熟悉几种模拟信号的产生方法、来源及去处，了解信号流程。

三、设计思想

利用信号源模块和20M 双踪示波器进行模拟信号源实验。主要测试点和可调器件说明如下：

1、测试点

2K同步正弦波： 2K的正弦波信号输出端口，幅度由W1调节。

64K同步正弦波： 64K的正弦波信号输出端口，幅度由W2调节。

128K同步正弦波： 64K的正弦波信号输出端口，幅度由W3调节。

非同步信号源： 输出频率范围100Hz～16KHz的正弦波、三角波、方波信号，通过JP2选择波形，可调电阻W4改变输出频率，W5改变输出幅度。

音乐输出： 音乐片输出信号。

音频信号输入： 音频功放输入点（调节W6改变功放输出信号幅度）。

2、可调器件

K1： 音频输出控制端。

K2： 扬声器控制端。

W1： 调节2K同步正弦波幅度。

W2： 调节64K同步正弦波幅度。

W3： 调节128K同步正弦波幅度。 W4： 调节非同步正弦波频率。

W5： 调节非同步正弦波幅度。

W6： 调节扬声器音量大小。

四、实验方法

1、用示波器测量“2K同步正弦波”、“64K同步正弦波”、“128K同步正弦波”各点输出的正弦波波形，对应的电位器W1，W2，W3可分别改变各正弦波的幅度。参考波形如下：

2、用示波器测量“非同步信号源”输出波形。

1）将跳线开关JP2选择为“正弦波”，改变W5，调节信号幅度（调节范围为0～4V），用示波器观察输出波形。

2）保持信号幅度为3V，改变W4，调节信号频率（调节范围为0～16KHz），用示波器观察输出波形。

实验七 AMI/HDB3/CMI码型变换实验

一、 实验原理

在实际的基带传输系统中，并不是所有码字都能在信道中传输。例如，含有丰富直流和

低频成分的基带信号就不适宜在信道中传输，因为它有可能造成信号严重畸变。同时，一般

基带传输系统都从接收到的基带信号流中提取收定时信号，而收定时信号却又依赖于传输的

码型，如果码型出现长时间的连“0”或连“1”符号，则基带信号可能会长时间的出现0电

位，从而使收定时恢复系统难以保证收定时信号的准确性。实际的基带传输系统还可能提出

其他要求，因而对基带信号也存在各种可能的要求。归纳起来，对传输用的基带信号的主要

要求有两点：

1. 对各种代码的要求，期望将原始信息符号编制成适合于传输用的码型；

2. 对所选码型的电波波形要求，期望电波波形适宜于在信道中传输。

前一问题称为传输码型的选择；后一问题称为基带脉冲的选择。这是两个既有独立性又

有互相联系的问题，也是基带传输原理中十分重要的两个问题。

传输码（传输码又称为线路码）的结构将取决于实际信道特性和系统工作的条件。在较

为复杂的基带传输系统中，传输码的结构应具有下列主要特性：

1. 能从其相应的基带信号中获取定时信息；

2. 相应的基带信号无直流成分和只有很小的低频成分；

3. 不受信息源统计特性的影响，即能适应于信息源的变化；

4. 尽可能地提高传输码型的传输效率；

5. 具有内在的检错能力，等等。

满足或部分满足以上特性的传输码型种类繁多，主要有：AMI、HDB3、CMI码等等。 (一) AMI码 AMI码的全称是传号交替反转码。这是一种将消息代码0（空号）和1（传号）按如下

规则进行编码的码：代码的0仍变换为传输码的0，而把代码中的1交替地变换为传输码的

+1、–1、+1、–1…

由于AMI码的传号交替反转，故由它决定的基带信号将出现正负脉冲交替，而0电位

保持不变的规律。由此看出，这种基带信号无直流成分，且只有很小的低频成分，因而它特