数字时分复接系统光通信实验
通信原理实验报告模板-时分复用
4.了解时分复用在整个通信系统中的作用。
1.用主控&信号源、1 号、2 号、7 号、13 号模块连成一个时分复用数字基带通信系统，使系 实
统正常工作。 验
内
容 2.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。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根保通据护过生高管产中线工资敷艺料设高试技中卷术资配0料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高高与中中带资资负料料荷试试下卷卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并中3试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
数字复接技术实验报告
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。
通信原理实验报告模板-时分复用
PCM译 码输入
实 验 原 理 与 方 案
解复用输入
Dout1并行 串并 变换 帧解 复用 Dout2并行 开关信号显示
并串变换 并串变换
Dout1
甲一路 PCM译码 1# 模块
Dout2
DIN
数据终端 2# 模块
解复用时钟 输入 数字锁相环 输入
7# 时分复用及时分交换模块
数字锁 相环
BS1
13# 载波同步及位同步模块
2.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。
华 北 电 力 大 学 实 验 报 告 1、实验原理框图
巴克码 1# 模块 2# 模块 甲一路 PCM编码 数字终端
PCM编码 输出
时 串并变换 串并变换 开关信号 输入 分 复 用 并 串 变 换
复用输出
Hale Waihona Puke DoutMUX复用输出 时钟
帧同步 提取
1 号模块的 PCM 数据和 2 号模块的数字终端数据，经过 7 号模块进行复用和解复用后，再 送入到相应的 PCM 译码单元和 2 号终端模块。时分复用是将各路输入变为并行数据。然后， 按给端口数据所在的时隙进行帧的拼接，变成一个完整的数据帧。最后，并串变换将数据输 出。解复用的过程是先提取帧同步，然后将一帧数据缓存下来。接着按时隙将帧数据解开， 最后，每个端口获取自己时隙的数据进行并串变换输出。
华 北 电 力 大 学 实 验 报 告
华北电力大学
实 验 报 告
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实验名称 课程名称
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专业班级： 学 号：
学生姓名： 成 绩：
指导教师：
实验日期：
华 北 电 力 大 学 实 验 报 告
华 北 电 力 大 学 实 验 报 告
实验二十一-光纤通信网中的时分复用技术实验
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。
光纤通信实验报告
可变光衰减器的结构原理图如图3.2.1所示：
图3.2.1可变光衰减器的原理结构图
（二）光固定/可调衰减器测量结构示意图，如下图所示：
图3.2.2平均光功率测试结构示意图
四、实验步骤
1.关闭系统电源，按照前面实验中的图3.1.2(a)将1550nm光发射端机的TX1550法兰接口、FC-FC单模尾纤、光功率计连接好，注意收集好器件的防尘帽。
-23.69
-23.10
-22.41
电流I（mA）
4.6
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
8.5
9.0
功率P（uw）
0.0049
0.00575
0.00728
0.00889
0.011
0.0149
0.0195
0.0262
0.0425
0.128
电流I（mA）
9.5
10.0
10.5
11.0
11.5
12.0
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，也即激活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。将开始出现净增益的条件称为阀值条件。一般用注入电流值来标定，也即阀值电流Ith，当输入电流小于Ith时，其输出光为非相干的荧光，类似于LED发出光，当电流大于Ith时，则输出光为激光，且输入电流和输出光功率成线性关系。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.通过测试得出待测固定衰减器的衰减量，计算出其衰减精度，标上必要的实验说明。
实验七-时分复用数字基带通信系统
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。
时分复用实验报告
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。
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P804：电话B接收的语音信号的连接铆孔；
时分复接测试点：
P108：数字时分复接输出连接铆孔
P109：PCM1编码数据复接输入连接铆孔
P110：PCM2编码数据复接输入连接铆孔
时分分接测试点：
P111：数字时分解复接数据输入连接铆孔
P113：：PCM1译码数据解复接输出连接铆孔
P114 ：PCM2译码数据解复接输出连接铆孔
P115：提取的帧同步窄脉冲
光信道测试点说明：
TX1310：输入1310nm光发射端机的电信号测试点。
P201: 1310nm光发射端机的数字信号输入连接铆孔。
P202：1310nm光接收端机输出的数字信号输出连接铆孔。
TX1550：输入1310nm光发射端机的电信号测试点。
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。本实验中选择了按字复接的方法和准同步复接的方式。
本实验中数字复接系统方框图，如下图7.3.1：
定时单元给设备提供一个统一的基准时钟。码速调整单元把速率不同的各支路信号，调整成与复接设备定时完全同步的数字信号，以便由复接单元把各支路信号复接成一个数字流。本实验中，码速调整单元将PCM1编码数据、PCM2编码数据、PC机数据和地址开关（拨码器）设置的8BIT数据都调整成速率为512KHZ的码元，然后复接进同一个数据码流中。并在第1路时隙中加入帧同步信号，在第7路时隙中加入的有关数据信息的信令。本实验中同步复接的帧结构如图7.3.2所示。
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。
图7.3.3 PC机数据传输软件界面
四、实验步骤
1.关闭系统电源，按照图7.3.1将1310nm光发射端机的TX1310法兰接口、FC-FC单模尾纤、1310nm光接收端机的RX1310法兰接口连接好。注意收集好器件的防尘帽。实验箱接口DB701连接至PC机串口（连接：P703，P702；P701，P704）。
三、基本原理
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。
9.对照复接数据的帧同步矩形窄脉冲P115（收端提取），观测复接数据（稍有延时），对照表7.3.1，检验各路数据的时隙分配情况，记录复接波形和数据。
10.断开光路，检验系统是否还工作正常。
11.在光路中串入可调衰减器，缓缓增加衰减量，检验系统是否还工作正常。
五、测量点说明
电话用户A测试点：
P601：电话A语音信号发送连接铆孔；
在出厂程序中仅提供了四路数据参加复接，加上同步帧头，所以还有3路时隙空闲，可供升级。在默认控制下，各路数据占据的时隙位置如下表7.3.1。
表7.3.1
数据
类型
帧头
PCM1
PCM2
空置
空置
8BIT
拨码器
信令*
PC数据*
时隙
位置
第1路
第2路
第3路
第4路
第5路
第6路
第7路
第8路
数字分解器由同步、定时、分接和恢复单元组成。同步单元的功能是从接收信码中提取与接收信码同步的码元时钟信号。定时单元的功能是通过同步单元提取时钟信号的推动，产生分接设备所需要的各定时信号，如帧同步信号、时序信号。分接单元的功能是 把复接信号实施分离，形成同步支路数字信号。恢复电路的功能是把被分离的同步支路数字信号恢复成原始的支路信号。一般情况下，帧同步提取有时会出现漏同步和假同步现象。
2.电话单机A、电话单机B分别接到用户A与用户B电话接口上；
3.各路数据复接的连接：
电话A（PCM1）：连接P601、P602；P603、P109；
电话B（PCM2）：连接P801、P110；
8BIT拨码器：内部读取。
复接数据发送：连接P108、P201
4. 各路数据分接的连接：
复接数据接收：连接P202、P111
TP601: 电话A接收的语音信号测试点；
P602：PCM1编码的模拟信号输入铆孔。
P603：PCM1编码数据输出连接铆孔；
P604：PCM1译码数据输入连接铆孔；
电话用户B测试点：
TP801、TP802:电话B的模拟用户线上测试点
P801：PCM2编码数据输出连接铆孔
P802：PCM1译码数据输入连接铆孔；
数字时分复接系统光通信实验
一、实验目的
1.掌握数字时分复用/解复用的概念和原理。
2.掌握数字时分复接光通信系统的结实验箱
2.20M双踪示波器
3.FC-FC单模光跳线
4法兰式可调衰减器
5.光分路器
6.小型电话单机 2
7.计算机串口线
8.铆孔连接线 若干
6. 电话A（48）呼叫电话B（49），检验其通话质量。
7.改变8BIT拨码器的数据组合，检验8BIT发光二极管的显示状态是否符合拨码器的数据组合。
8.如图7.3.3所示，在“发送数据” 窗口，如果通信信道没有误码，在“接收数据”即可收到与“发送数据” 窗口中一样的数据。点击“比较数据”按钮，即可获得接收数据的误码个数等传输状态报告
电话A（PCM1）：连接P114、P604
电话B（PCM2）：连接P113、P802；P803、P804
8BIT发光二极管显示：内部读取，可从其亮灭状态验证解复是否正确。
解复接提取同步帧头：P115
5.打开系统电源，在液晶菜单选择“光纤系统实验”的子菜单，确认；液晶将显示帧头、PCM1、PCM2、8BIT等的默认复接时隙，详细见表7.3.1。系统开始运作。一旦系统开始稳定运作，8BIT发光二极管正常显示与SW101设置同，。