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实验二十三-光纤通信系统综合仿真实验

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光纤通信中的综合设计实验
实验二十三光纤通信系统综合仿真实验
一、实验目的
1、了解数字光纤通信系统的结构
2、了解新技术在光纤通信中的应用
二、实验内容
1、应用波分复用、时分复用技术实现四部电话同时通信
2、实现两台实验箱之间的异地光纤传输
3、综合仿真光纤通信系统组成
三、预备知识
1、波分复用技术的原理
2、时分复用技术的原理
四、实验仪器
1、ZY12OFCom13BG3型光纤通信原理实验箱 2台
2、万用表 1台
3、波分复用器 2个
4、FC-FC法兰盘（适配器）1个
5、电话机 4部
6、连接导线 40根
五、实验原理
时分复用（TDM）制的数字通信系统，在国际上已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、数据或者图像）不同信号。

各路信号之间的传输是相互独立的，互不干扰。

时分复用（TDM）是在链路中只传输单一波长的光信号，通过提高传输速率来提高传输容量。

在网络方面，TDM是远距离上实现超高速的一项有效技术，它作为点对点的高速通信技术，是发展高速广域网的一个有效途径。

在WDM网络中，由于波长决定其网中的最后用户，可将光通信分割成几个波长传输的子网，不同用户构成了WDM局域网，但由于远距离传输多波长受限制，各子网间可利用大容量的单一波长的TDM技术传输，作为广域网，这样便构成了WDM/TDM网。

在网络中使用WDM，可以增加网络的灵活性和可靠性，实现大容量的光交换，而TDM则是实现高速干线传输的有效途径。

在WDM/TDM网络的界面上，需要把N个不同波长WDM信道的信息转换成一个波长、N个TDM信道的系统。

TDM与WDM相结合可满足大容量、宽带业务的需求，是将来网络发展的方向。

超大容量的光纤通信系统，都由波分复用和时分复用相结合的方式实现的。

从系统组成的角度出发，实际光纤通信系统中，时分复用与波分复用相结合，而且还包含PCM编译码、CMI编译码等各种码型变换。

本实验根据应用光纤通信中的波分复用和时分复用技术，实现两台实验箱之间的异地光纤进行传输，组成综合光纤通信仿真系统。

本实验方案是：将一台实验箱（A）中的两部电话（甲、乙）同时分别与另一台实验箱
（B）中的两部电话（甲’、乙’）进行通话，从而在同一根光纤中同时传输四部电话，并且包括同步提取，光纤异地传输系统组成等重要概念，从而真正体现出光纤通信采用时分复用、波分复用技术之后大容量的特点。

实验实现方框图如图23-1所示。

图23-1 WDM/OTDM结合多路信号传输实验框图
六、实验注意事项
1、波分复用器属易损器件，应轻拿轻放。

2、光器件连接时，注意要用力均匀。

七、实验步骤
1、两台实验箱中均按照如下方法连接导线：T401与T601连接，T411与T611连接，T402与T603连接，T412与T613连接，T621与T701连接，T641与T702连接， 904与T751连接，906与T752连接，T753与918连接，983与T661连接，939与T631连接，929与T642连接，925与T604连接，935与T614连接。

甲实验箱：T703与T101连接，T161与CPLD下载模块909连接。

乙实验箱：T703与T151连接，T121与CPLD下载模块909连接。

2、将两台实验箱的K601，K602和K603拨下。

3、波分复用器的连接：将波分复用器A标有“1310nm”光纤接头插入甲实验箱1310光发端机（1310nmT），标有“1550nm”光纤接头插入甲实验箱1550nm光收端机（1550nmR）；将波分复用器B标有“1310nm”光纤接头插入乙实验箱1310nm光收端机（1310nmR），标有“1550nm”光纤接头插入乙实验箱1550nm光发端机（1550nmT）；将两波分复用器用FC-FC 法兰盘连接起来。

注意：波分复用器属易损器件，应轻拿轻放；光器件连接时，注意要用力
均匀。

4、在两台实验箱上分别装上两部电话机。

5、将两台实验箱拨码开关BM1、BM2和BM3分别拨到数字、1310nm和1310nm档。

6、每台实验箱接上交流电源线，先开交流开关，再开直流开关K01，K02，五个发光二极管全亮。

7、接通电话用户接口模块（K40、K41）、光发模块(K10、K15)、CMI编译码模块（K70）、PCM编译码模块（K60）和CPLD下载模块（K90）的直流电源。

8、拿起电话，两对电话即可同时通话。

9、依次关闭各直流电源、交流电源，拆除导线、电话机，拆除各光学器件，将实验箱还原。

10、1310nm数字光纤通信系统调节方法参考数字光纤通信系统实验，要求驱动电流不可超过25mA，输出（T121）幅度大于3.5V。

八、实验报告
1、字迹工整
2、原理分析透彻
3、画出实验原理方框图，简述本实验各路电话信号流程，分析各模块的作用。

4、对实验结果以及误差的分析正确
九、思考题
1、如果CMI编译码和PCM编译码不采用提取的同步信号而用本实验箱中的同步信号，则该实验箱能否进行四部电话的同时通话？为什么？
2、设计实验实现四对（八部）电话的全双工传输。

（提示：可以利用四台实验箱来完成此实验，实验框图如图23-2所示。

）。

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光通讯实验研究实验报告(3篇)

光通讯实验研究实验报告(3篇)

第1篇实验名称：光通信实验实验日期：2023年11月10日实验地点：光电工程实验室指导教师：[指导教师姓名]一、实验目的1. 理解光通信的基本原理和系统组成。

2. 掌握光通信中常用器件的工作原理和特性。

3. 学习光通信系统的测试和调试方法。

4. 分析光通信系统的性能指标，如传输速率、误码率等。

二、实验原理光通信是利用光波作为信息载体，通过光纤进行信号传输的一种通信方式。

其基本原理是将电信号转换为光信号，通过光纤传输，再由光接收器将光信号转换为电信号。

光通信系统主要由以下部分组成：1. 激光发射器：将电信号转换为光信号。

2. 光纤：作为传输介质，将光信号从发射端传输到接收端。

3. 光接收器：将光信号转换为电信号。

4. 光调制解调器：实现电信号与光信号的相互转换。

三、实验内容1. 光发射器特性测试2. 光纤传输特性测试3. 光接收器特性测试4. 光通信系统测试四、实验步骤1. 光发射器特性测试（1）将光发射器连接到测试仪，设置测试参数。

（2）测试光发射器的输出功率、光谱特性、调制特性等。

（3）记录测试数据，分析光发射器的性能。

2. 光纤传输特性测试（1）将光纤连接到测试仪，设置测试参数。

（2）测试光纤的衰减系数、色散系数等传输特性。

（3）记录测试数据，分析光纤的性能。

3. 光接收器特性测试（1）将光接收器连接到测试仪，设置测试参数。

（2）测试光接收器的灵敏度、动态范围、非线性等特性。

（3）记录测试数据，分析光接收器的性能。

4. 光通信系统测试（1）搭建光通信系统，包括光发射器、光纤、光接收器等。

（2）设置测试参数，如传输速率、误码率等。

（3）进行系统测试，记录测试数据。

（4）分析测试结果，评估光通信系统的性能。

五、实验结果与分析1. 光发射器输出功率为[输出功率值] dBm，光谱特性良好，调制特性符合要求。

2. 光纤衰减系数为[衰减系数值] dB/km，色散系数为[色散系数值] ps/nm·km。

《通信系统仿真技术》实验报告

《通信系统仿真技术》实验报告

封面作者：Pan Hongliang仅供个人学习《通信系统仿真技术》实验报告实验一：SystemView操作环境的认识与操作1.实验题目：SystemView操作环境的认识与操作2.实验内容：正弦信号（频率为学号后两位，幅度为（1+学号后两位*0.1）、平方分析、及其谱分析；并讨论定时窗口的设计对仿真结果的影响。

3.实验原理：在设计窗口中单击系统定时快捷功能按钮，根据仿真结果设定相关参数。

采样点数=（终止时间-起止时间）×〔采样率〕+1正玄信号S(t)=cos(wt)其平方P（t）=cos(wt)*cos(wt)=[cos(2wt)+1]/2P(t)频率是S(t)的二倍4.实验仿真：实验结论：SystemView是一个信号级的系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计、仿真，是一个强有力的动态系统分析工具，能满足从数字信号处理、滤波器设计、直到复杂的通信系统等不同层次的设计、仿真要求。

实验二：学习系统参数的设定与图符的操作实验题目：学习系统参数的设定与图符的操作实验内容：将一正弦信号（频率为学号后两位，幅度为（1+学号后两位*0.1）V）与高斯信号相加后观察输出波形及其频谱，由小到大改变高斯噪声的功率，重新观察输出波形及其频谱。

实验原理：高斯信号就是信号的各种幅值出现的机会满足高斯分布的信号。

当高斯信号不存在是正玄信号不失真，随着高斯信号的增加正玄信号的失真会越来越大。

实验仿真：实验结论：恒参信道的干扰信号常用高斯白噪声信号来等效。

而无线信道是一种时变的衰落信道，其衰落特性主要表现为具有多普勒功率谱特性的快衰落和具有阴影效应的慢衰落。

实验三：接收计算器的使用及滤波器的设计实验题目：接收计算器的使用及滤波器的设计实验内容：1、正弦信号（频率为学号后两位，幅度为（1+学号后两位*0.1）V）、及其平方分析窗口的接收计算器的使用；（实现3个以上运算功能）。

2、单位冲激响应仿真、增益响应分析。

哈工程现代实验报告

哈工程现代实验报告

实验名称：光纤通信实验实验时间：2023年4月15日实验地点：哈工程物理实验室一、实验目的1. 了解光纤通信的基本原理和系统组成。

2. 熟悉光纤通信设备的使用方法。

3. 掌握光纤通信的实验操作技能。

4. 分析光纤通信系统的性能指标。

二、实验原理光纤通信是利用光纤作为传输介质，通过光波在光纤中的全反射原理进行信息传输的一种通信方式。

光纤通信具有传输速率高、抗干扰能力强、信号衰减小等优点。

三、实验仪器与设备1. 光纤通信实验系统2. 光纤跳线3. 光功率计4. 光衰减器5. 光纤连接器6. 光源四、实验步骤1. 连接实验设备：将光纤跳线连接光源和光功率计，确保连接牢固。

2. 设置实验参数：根据实验要求设置光功率计的量程和单位。

3. 测量光纤通信系统性能：a. 测量光功率：打开光源，调整光功率至适当值，记录光功率计的读数。

b. 测量光纤损耗：将光衰减器插入光纤通信系统，测量不同衰减值下的光功率，计算光纤损耗。

c. 测量传输速率：通过传输测试软件，测量光纤通信系统的传输速率。

4. 分析实验数据：对实验数据进行整理和分析，得出实验结论。

五、实验结果与分析1. 光纤损耗：实验中，光纤损耗约为0.3dB/km，符合理论预期。

2. 传输速率：实验中，光纤通信系统的传输速率达到100Mbps，满足实验要求。

3. 抗干扰能力：通过实验验证，光纤通信系统具有良好的抗干扰能力。

六、实验结论1. 光纤通信系统具有传输速率高、抗干扰能力强、信号衰减小等优点。

2. 光纤通信实验设备操作简单，实验结果与理论预期相符。

七、实验总结本次实验使我们对光纤通信的基本原理和系统组成有了更深入的了解，掌握了光纤通信的实验操作技能。

在实验过程中，我们注重了实验数据的准确性，并对实验结果进行了详细分析。

通过本次实验，提高了我们的实践能力和创新意识。

实验报告撰写人：[你的姓名]实验指导教师：[指导教师姓名]实验日期：2023年4月15日。

光纤通信学生仿真实验

光纤通信学生仿真实验

实验一光通讯系统WDM系统设计（Lesson 3 Optical Systems - WDM design.osd）基本组成：八组外部调变激光、WDM Mux8X1(八对一的分波多任务器)、马赫轮德尔调变器，使用光频谱分析仪和WDM analyzer分波多任务分析仪获取每个信道的信号频谱和总功率。

步骤：1建立使用外部调变激光的发射器2选择4个外调激光组件3复制选择的组件，然后粘贴，一共建立8组发射器4从组件库中选择Default > WDM Multiplexers Library > Multiplexers 5把WDM Mux8X1拖曳到Main layout6连接Mach-Zehnder Modulator的输出端到WDM Mux8X1的输入端7从组件库中选择Default > Visualizer Library > Optical8把Optical spectrum analyzer拖曳到Main layout9把WDM Analyzer拖曳到Main layout10把Optical spectrum analyzer的输入端和WDM Analyzer输入端相连到WDM Mux的输出端11执行模拟：点击calculate 按钮，点击 Run 按钮12双击Optical spectrum analyzer来观看图形，该图形显示8个同间距的信道信号。

13双击WDM Analyzer来观看图形，该图形显示8个同间距的信道的数据结果。

实验二EDFA+WDM通信系统实验八组外部调变激光、WDM Mux8X1(八对一的分波多任务器)、Mach-zehnder modulator马赫轮德尔调变器光纤、掺铒光纤放大器EDFA、控制循环LOOP control、WDM demux 1x8一对八的分波解多任务器，使用光时域观测器和分波多任务分析仪获取每个信道的信号频谱和总功率。

步骤：1从组件库中选择Default >Optical Fibers Library2把Optical Fiber 拖曳到Main layout3从组件库中选择Default > Amplifiers Library > Optical > EDFA4把EDFA Ideal拖曳到Main layout5把EDFA参数中的Optical Mode改成Power Control6把Optical Fiber 输出端和EDFA Ideal输入端相连7从组件库中选择Default > Tools library8把Loop control拖曳到Main layout9把WDM Mux8X1输出端连到Loop control输入端10把EDFA Ideal输出端连到Loop control第二个输入端，并把Optical Fiber 输出端连到EDFA Ideal输入端11从组件库中选择Default >Optical Fibers Library12把Optical Fiber 拖曳到Main layout13从组件库中选择Default > WDM Multiplexers Library >Demultiplexers 14把WDM DeMux8X1拖曳到Main layout15把Loop control输出端连到WDM DeMux8X1输入端16从组件库中选择Default > Visualizer Library > Optical17把Optical spectrum analyzer拖曳到Main layout18把Optical time domain visualizer拖曳到Main layout19把WDM Analyzer拖曳到Main layout20把每个观测的输入端连到WDM DeMux8X1的第一个输出端21执行模拟：点击calculate 按钮，点击 Run 按钮22双击观测器来观看结果和图表实验三EDFA增益最佳化的WDM光波系统组成：WDM transmitter 、Pump、Ideal demux、EDFA、Optical power meter 光功率计、光频谱分析器步骤：1从组件库中选择Default >Transmitters library , 拖曳WDM Transmitters 组件到Main layout2从组件库中选择Default > WDM Multiplexers Library > Multiplexers，拖曳Ideal mux组件到Main layout3从组件库中选择Default > Visualizer Library > Optical，把Dual port WDM analyzer、Optical power meter、2个Optical spectrum analyzer拖曳到Main layout4从组件库中选择Default > Transmitters library > Optical sources，把Pump Lser拖曳到Main layout5从组件库中选择Default > Amplifiers Library > Optical > EDFA,把EDFA 拖曳到Main layout6连接WDM Transmitters和Ideal mux7连接Ideal mux输出端到EDFA输入端1和Dual port WDM analyzer输入端1以及Optical spectrum analyzer_18把EDFA输出端1连接到Dual port WDM analyzer输入端2和Optical spectrum analyzer_2以及Optical power meter9将Pump Lser连接到EDFA输入端210执行模拟：点击calculate 按钮，点击 Run 按钮11双击观测器来观看结果和图表。