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2．了解电话呼叫接续过程；3．掌握电话呼叫时的各种可闻信号音的特征； 4．了解记发器的工作过程； 5．掌握PCM 编译码原理；6．了解双光纤全双工通信的组成结构。
二、实验仪器1．光纤通信实验箱 2．20M 双踪示波器3．FC-FC 单模光跳线 2根 4．小型电话单机 2部 5．铆孔连接线 若干三、基本原理本实验系统主要由两大部分组成：电端机部分、光信道部分。
电端机由电话用户接口电路A 、PCM 编译码A 、记发器电路、PCM 编译码B 、电话用户接口电路B 等组成，光信道为双光纤通信结构。
电话语音信号的光纤传输，可以有多种方式，一种是原始语音信号，经过光纤直接进行传输；另一种方式是先把话音信号数字化，然后再经过光纤传输，目前使用最多的是PCM 编译码方式。
下面先介绍本实验平台上两路电话电路接口示意图。
图7.1.1 电话用户A 、B 结构示意图图7.1.2 电话用户A 、B 模拟光传输结构示意图（A 到B 单工）P601用户A用户BP804激光/探测器P201P205PCM 编码 PCM译码TP801/802P801P802P804用户B ：49P803PCM 编码 PCM译码P601P602P603P604TP601用户A ：48图7.1.3数字电话光纤通信基本组成结构示意图（一）电话接口电路原理介绍用户电路也可称为用户线接口电路（Subscriber Line Interface Circuit —SLIC ）。
任何交换机都具有用户线接口电路。
根据用户电话机的不同类型，用户线接口电路（SLIC ）分为模拟用户接口电路和数字用户接口电路两种。
模拟用户线接口电路在实现上的最大压力是应能承受馈电、铃流和外界干扰等高压大电流的冲击，过去都是采用晶体管、变压器（或混合线圈）、继电器等分立元件构成。
在实际中，基于实现和应用上的考虑，通常将BORSHCT 功能中过压保护由外接元器件完成，编解码器部分另单成一体，集成为编解码器（CODEC ），其余功能由集成模拟SLIC 完成。
课程名称：光纤通信实验名称：实验5 眼图观测实验姓名：班级：学号：实验时间：指导教师：得分：一、实验目的1、了解和掌握眼图的形成过程和意义。
2、掌握光纤通信系统中的眼图观测方法。
二、实验内容1、观测数字光纤传输系统中的眼图张开和闭合效果。
2、记录眼图波形参数，分析系统传输性能。
三、实验器材1.主控&信号源模块2.25号光收发模块3.示波器四、实验原理1、实验原理框图眼图测试实验系统框图2、实验框图说明本实验是以数字信号光纤传输为例，进行光纤通信测量中的眼图观测实验；为方便模拟真实环境中的系统传输衰减等干扰现象，我们加入了可调节的带限信道，用于观测眼图的张开和闭合等现象。
如眼图测试实验系统框图所示，系统主要由信号源、光发射机、光接收机以及带限信道组成；信号源提供的数字信号经过光发射机和接收机传输后，再送入用于模拟真实衰减环境的带限信道；通过示波器测试设备，以数字信号的同步位时钟为触发源，观测TP1测试点的波形，即眼图。
3、眼图基本概念及实验观察方法所谓眼图，它是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形。
眼图包含了丰富的信息，反映的是系统链路上传输的所有数字信号的整体特征。
利用眼图可以观察出码间串扰和噪声的影响，分析眼图是衡量数字通信系统传输特性的简单且有效的方法。
●被测系统的眼图观测方法通常观测眼图的方法是，如下图所示，以数字序列的同步时钟为触发源，用示波器YT模式测量系统输出端，调节示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，则屏幕中显示的即为眼图。
眼图测试方法框图●眼图的形成示意图一个完整的眼图应该包含从“000”到“111”的所有状态组，且每个状态组发送的此时要尽量一致，否则有些信息将无法呈现在示波器屏幕上。
八种状态如下所示：八种状态示意图眼图合成示意图如下所示：眼图合成示意图一般在无串扰等影响情况下从示波器上观测到的眼图与理论分析得到的眼图大致接近。
●眼图参数及系统性能眼图的垂直张开度表示系统的抗噪声能力，水平张开度反映过门限失真量的大小。
实验一、PCM编译码实验实验步骤1. 准备工作：加电后，将交换模块中的跳线开关KQ01置于左端PCM编码位置，此时MC145540工作在PCM编码状态。
2. PCM串行接口时序观察（1）输出时钟和帧同步时隙信号观测：用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504）和输出时钟信号（TP503），观测时以TP504做同步。
分析和掌握PCM编码抽样时钟信号与输出时钟的对应关系（同步沿、脉冲宽度等）。
（2）抽样时钟信号与PCM编码数据测量：用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504）和编码输出数据信号端口（TP502），观测时以TP504做同步。
分析和掌握PCM编码输出数据与抽样时钟信号（同步沿、脉冲宽度）及输出时钟的对应关系。
3. PCM编码器（1）方法一：（A）准备：将跳线开关K501设置在测试位置，跳线开关K001置于右端选择外部信号,用函数信号发生器产生一个频率为1000Hz、电平为2Vp-p的正弦波测试信号送入信号测试端口J005和J006（地）。
（B）用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504）和编码输出数据信号端口（TP502），观测时以TP504做同步。
分析和掌握PCM编码输出数据与抽样时钟信号（同步沿、脉冲宽度）及输出时钟的对应关系。
分析为什么采用一般的示波器不能进行有效的观察。
（2）方法二：（A）准备：将输入信号选择开关K501设置在测试位置，将交换模块内测试信号选择开关K001设置在内部测试信号（左端）。
此时由该模块产生一个1KHz的测试信号，送入PCM编码器。
（B）用示波器同时观测抽样时钟信号（TP504）和编码输出数据信号端口（TP502），观测时以内部测试信号（TP501）做同步（注意：需三通道观察）。
分析和掌握PCM编码输出数据与帧同步时隙信号、发送时钟的对应关系。
4. PCM译码器（1）准备：跳线开关K501设置在测试位置、K504设置在正常位置，K001置于右端选择外部信号。
此时将PCM输出编码数据直接送入本地译码器，构成自环。
塞曼效应1896年塞曼（Pieter Zeeman 1865～1943荷兰物理学家）发现把光源置于足够强的磁场中时, 光源发出的每一条谱线都分裂为若干条偏振化谱线, 分裂的条数随能级类别不同而不同, 这种现象称为塞曼效应。
塞曼效应是继法拉第和克尔效应之后被发现的第三个磁光效应, 是物理学的重要发现之一。
本实验通过原子发光的磁分裂效应, 说明原子能级的磁相互作用能的存在, 由于分裂的波长（对应于能级）差很小, 故不能用一般的分光仪器去分析测量。
[实验目的]1. 观察波长为5461 的汞谱线的塞曼分裂, 并把实验结果与理论结果相比较, 计算电子荷质比。
2. 掌握法布里—珀罗标准具的原理和调节方法。
[仪器和用具]塞曼效应仪（包括直流电磁铁、法布里—珀罗标准具、放电管及观察照相等光学元件）, 高斯计。
[实验原理]（一）电子自旋和轨道自旋运动使原子具有一定的磁矩。
在外磁场中, 原子磁矩与磁场相互作用, 使原子系统附加了磁作用能ΔE 。
又由于电子轨道和自旋的空间量子化, 这种磁相互作用能只能取有限个分立的值, 此时原子系统的总能量为:E=E 0+ΔE=E 0+MgB mehπ4 （1） 式中E0为未加磁场时的能量, M 为磁量子数, B 为外加磁场的磁感应强度, e 为电子电量, m 为电子质量, h 为普朗克常数, g 为朗德因子。
朗德因子的值与原子能级的总角动量J 、自旋量子数S 和轨道量子数L 有关, 在L-S 耦合情况下：g=)1(2)1()1()1(1++-++++J J L L S S J J （2）由于J 一定时, M=J, J －1, … , －J 。
所以由式1和2式可知, 原子在外磁场中, 每个能级都分裂为2J+1个子能级。
相邻能级的间隔为gB g B mehB μπ=4 玻尔磁子B μ=9.2741×10-24J •T设频率为 的光谱线是由原子的上能级E2跃迁到下能级E1所产生, 由此, 谱线的频率同能级有如下关系: 12E E hv -= （3）在外磁场的作用下, 上下两能级各获得附加能量ΔE2, ΔE1, 因此, 每个能级各分裂（2J2+1）个和（2J1+1）个子能级。
前言润众科技有限公司是国内著名的通信实验产品研发企业。
枕紫金，挽玄武,踞金陵城之宝地,映秦淮河之碧波。
公司座落在风景秀丽的六朝古都、现代电子、文化名城南京。
公司依靠本地区电子工业发达、教育资源丰富的优势先后研发了通信原理、信号与系统、光纤通信、程控交换、移动通信、高频电子线路、射频通信、微波通信及天线、现代通信网络实验系统、通信网与SDH传输实验系统、DSＰ与通信应用系列、课题设计系列、实验台系列、通信仪表设备、虚拟仪器系列、软件无线电系列、开放实验室管理系统等通信电子实验教学设备,其中通信原理更是本公司的拳头产品，国内第一台通信原理实验箱就诞生在这里。
公司始终以科技为先导，以满足各类院校教学要求为目标，先后开发出RＺ860l、ＲＺ８61ｌ、RZ862l、RZ８６3l、ＲZ864l、RZ8６８l、RZ864１B、RZ８681B 等多代通信原理实验产品，适应了各类不同学校的需求。
RZ8681B现代通信技术实验平台是针对电子和通信工程类专业学生，系统完成《通信原理》等现代通信技术相关课程实验专门研制的实验平台。
该平台实验内容丰富、全面、系统性强。
它除包括信源的模数转换、模拟调制、基带传输、数字调制、同步技术、信道纠错编码等基本通信原理实验外,还增加了软件无线电、各种复用复接技术等现代通信技术的实验,还可选购光纤、信道均衡等模决进行相关的实验。
系统采用“主板＋实验模块”相结合的灵活结构，便于学校选择、定制、硬件升级。
实验平台全部采用模块化结构,各模块既能完成通信系统中对应单元部件实验，又能由学生用各单元模块构建一个完整通信系统进行系统实验。
说明书先介绍拨码开关设置,因为它能设置各种实验项目、信号类型、功能和参数等，然后再介绍各种实验。
通常实验分为通信原理预备性实验、通信原理重要部件实验、信道复用技术和均衡技术实验、通信系统实验等。
润众公司任重道远，公司感谢教育界同仁多年来对我们的支持,感谢贵校选择我公司的产品,并热忱欢迎老师和同学们对我们产品提出宝贵意见,愿我们公司产品伴随贵校的教学工作共同进步、发展。
眼图观测实验报告一、实验目的1、了解和掌握眼图的形成过程和意义。
2、掌握光纤通信系统中的眼图观测方法。
二、实验器材主控&信号源模块25号光收发模块示波器三、实验原理1、实验原理框图2、实验框图说明本实验是以数字信号光纤传输为例，进行光纤通信测量中的眼图观测实验；为方便模拟真实环境中的系统传输衰减等干扰现象，我们加入了可调节的带限信道，用于观测眼图的张开和闭合等现象。
如眼图测试实验系统框图所示，系统主要由信号源、光发射机、光接收机以及带限信道组成；信号源提供的数字信号经过光发射机和接收机传输后，再送入用于模拟真实衰减环境的带限信道；通过示波器测试设备，以数字信号的同步位时钟为触发源，观测TP1测试点的波形，即眼图。
3、眼图基本概念及实验观察方法所谓眼图，它是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形。
眼图包含了丰富的信息，反映的是系统链路上传输的所有数字信号的整体特征。
利用眼图可以观察出码间串扰和噪声的影响，分析眼图是衡量数字通信系统传输特性的简单且有效的方法。
被测系统的眼图观测方法：通常观测眼图的方法是，如下图所示，以数字序列的同步时钟为触发源，用示波器YT模式测量系统输出端，调节示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，则屏幕中显示的即为眼图。
眼图的形成示意图一个完整的眼图应该包含从“000”到“111”的所有状态组，且每个状态组发送的此时要尽量一致，否则有些信息将无法呈现在示波器屏幕上。
八种状态如下所示：眼图参数及系统性能眼图的垂直张开度表示系统的抗噪声能力，水平张开度反映过门限失真量的大小。
眼图的张开度受噪声和码间干扰的影响，当光收端机输出端信噪比很大时眼图的张开度主要受码间干扰的影响，因此观察眼图的张开度就可以估算出光收端机码间干扰的大小。
其中，垂直张开度水平张开度从眼图中我们可以得到以下信息：（1）最佳抽样时刻是“眼睛”张开最大的时刻。
（2）眼图斜边的斜率表示了定时误差灵敏度。
斜率越大，对位定时误差越敏感。
实验地点：信息楼10314在实验过程中注意以下几点：1、在实验过程中切勿将光纤端面对着人，切勿带电进行光纤的连接。
2、光电器件是静电敏感器件，请不要用于触摸。
3、做完实验后请将光纤用相应的防尘帽罩住。
4、在使用信号连接导线时应捏住插头的头部进行插拔，切勿直接拽线。
5、不能带电进行信号连接导线的插拔！6、光纤器件属易损件，应轻拿轻放，插光纤的时候要先对准，用力要轻，切忌倾斜、用力过大或弯折。
7、实验完成后整理好设备、接线。
实验光接收机的动态范围及眼图观测一、实验目的1.了解光收端机动态范围的指标要求。
2.掌握光收端机眼图的观测方法。
二、实验内容1.了解光收端机眼图的观测方法。
2.用示波器观察眼图。
三、实验仪器1.光纤通信实验系统1台。
2.示波器1台。
3.万用表1部。
4.光纤跳线1根。
四、实验原理（一）动态范围在实际的光纤通信线路中，光接收机的输入光信号功率是固定不变的，当系统的中继距离较短时，光接收机的输入光功率就会增加。
一个新建的线路，由于新器件和系统设计时考虑的富余度也会使光接收机的输入光功率增加。
为了保证系统的正常工作，对输入信号光功率的增加必须限制在一定的范围内，因为信号功率增加到某一数值时将对接收机性能产生不良影响。
在模拟通信系统中，输入信号过大将使放大器超载，输出信号失真，降低信噪比。
在数字通信系统中，当输入信号功率增加到某一数值时，将使系统出现误码。
应该指出，在 数字通信系统中，放大器输出信号的失真在测试时应与模拟系统区别开来。
为了保证数字通信系统的误码特性，光接收机的输入光信号只能在某一定范围内变化， 光接收机这种能适应输入信号在一定范围内变化的能力称为光接收机的动态范围，它可以表 示为：D = 10lg —max（dB ）min 式中，Pmax 是光接收机在不误码条件下能接收的最大信号平均光功率；Pmin 是光接收 机的灵敏度，即最小可接收光功率。
一般来说，要求光接收机的动态范围大一点较好，但如 果要求过大则会给设备的生产带来一些困难。
光纤实训报告要求激光器P-I特性曲线绘制实验⼀、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-Ⅲ(+)型光纤通信实验系统。
四、实验记录与报告要求1、观察数字信号被CMI编码后的波形与原始波形的关系。
(注:可观察数字信号上升沿对应CMI编码后的波形)原始波形选择了11110000，cmi编码原则为（CMI编码的编码规则是：⽤交替的"11"和"00"两位表⽰基带中的⼀位"1"；⽤"01"表⽰基带中的⼀位"0"，例如，基带编码为"1001001"⽤CMI编码则为"11010100010111"。
）编码后码数为00110011 010101012、熟悉光纤数字信号传输的编码原则和传输效果的关系CMI编码的编码规则是：⽤交替的"11"和"00"两位表⽰基带中的⼀位"1"；⽤"01"表⽰基带中的⼀位"0"传输效果是输出信号与原波形发⽣了时延，T=69.0µs见附图。
实验四三阶⾼密度双极性码（HDB3）原理实验⼀、实验⽬的1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2、掌握HDB3码的编码规则。
⼆、实验内容1、⽤⽰波器观察单极性⾮归零码（NRZ）、三阶⾼密度双极性码（HDB3）。
2、⽤⽰波器观察HDB3译码输出波形。
三、实验仪器⽰波器，RC-GT-Ⅲ(+)型光纤通信实验系统。
四、实验记录与报告要求1、根据实验观察和纪录回答：（1）不归零码和归零码的特点是什么？不归零码信号电平的⼀次反转代表1，电平不变化表⽰0，并且在表⽰完⼀个码元后，电压不需回到0，都是在⼀个码元的全部时间内发出或不发出电流(单极性),以及发出正电流或负电流(双极性)。
