实验1 模拟信号光调制和光接收
am调制与接收实验报告
am调制与接收实验报告实验报告：AM调制与接收概述：在通信领域中，AM调制（Amplitude Modulation）是一种常用的调制方式，通过改变载波的幅度来携带信息信号。
本实验旨在探究AM调制的原理及其在接收端的解调过程，以加深对通信原理的理解。
实验设备：实验中所需设备包括信号发生器、载波发生器、调制器、解调器、示波器等。
信号发生器用于产生模拟信号，载波发生器用于产生载波信号，调制器用于将模拟信号调制到载波信号上，解调器用于从调制信号中还原出原始信号，示波器用于观测信号波形。
实验步骤：1. 将信号发生器输出的模拟信号连接至调制器的输入端，将载波发生器输出的载波信号连接至调制器的载波输入端。
2. 调制器将模拟信号调制到载波信号上，形成AM调制信号。
3. 将AM调制信号连接至解调器的输入端，通过解调器的解调过程，还原出原始模拟信号。
4. 使用示波器观测信号波形，验证调制和解调的效果。
实验结果：通过实验观测，我们可以看到在调制过程中，原始信号的幅度变化被载波信号的振幅所调制，形成了AM调制信号。
在解调过程中，解调器能够从调制信号中提取出原始信号，实现信息的传输和还原。
实验总结：AM调制是一种简单而有效的调制方式，通过改变载波信号的幅度来携带信息信号。
在实际通信中，AM调制广泛应用于广播、电视等领域。
通过本实验，我们深入了解了AM调制的原理和实现过程，对通信原理有了更深入的认识。
通过本次实验，我们不仅学习了AM调制的基本原理，还掌握了调制和解调的方法。
这些知识对于理解通信系统的工作原理和优化系统性能具有重要意义。
希望通过实验的实际操作，能够帮助我们更好地理解和应用AM调制技术。
通信原理实验范文
通信原理实验范文实验目的：通过模拟调制解调实验，了解信号的调制解调原理，掌握调制解调的实际操作。
实验器材：信号发生器、调制解调器、示波器、音频放大器、示波器探头、电缆等。
实验原理：调制是指根据原始信号的特点，将其与高频载波进行合成，形成调制后的信号，使其适合于在传输介质上进行传播。
解调是指在接收到调制信号后，还原出原始信息信号的过程。
实验步骤：1.将信号发生器与调制解调器的输入端通过电缆连接。
2.将调制解调器的输出端与示波器的输入端连接。
3.将示波器的输出端通过音频放大器放大后连接至扬声器。
4.打开信号发生器和调制解调器，调节信号发生器的频率和幅度，使其与调制解调器的输入匹配。
5.调节调制解调器的参数，选择合适的调制方式，例如调幅、调频或调相。
6.观察示波器的显示结果，根据示波器的输出调整调制解调器的参数，使得输出信号达到预期效果。
7.调节音频放大器的参数，使得通过扬声器传播出的信号清晰可听。
8.实验结束后，关闭所有设备，整理实验器材。
实验注意事项：1.注意实验过程中的电气安全，避免触电事故的发生。
2.调试设备时，要轻拿轻放，避免损坏设备。
3.调节设备参数时要小心操作，避免造成误操作导致的不良后果。
4.在实验过程中，及时与实验指导老师沟通，遇到问题要及时解决。
实验结果分析：通过完成以上实验步骤，我们可以观察到示波器的输出结果，根据输出结果可以判断调制解调器的参数设置是否正确。
如果输出信号与预期不符，则可以通过调整参数来改善输出效果，直到达到预期目标。
此外，通过观察输出信号的波形，我们还可以分析调制解调的调制方式是调幅、调频还是调相。
总结：通过这个基于模拟调制解调的通信原理实验，我们可以更好地理解通信系统中的调制解调原理。
通过实际操作不仅可以增加理论知识的实践应用，还可以锻炼我们的动手能力和问题解决能力。
这些实验经验对于我们今后从事通信工程方面的工作将提供重要帮助。
光纤通信实验
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。
光纤通信技术仿真实验
光纤通信技术仿真实验光纤通信技术仿真实验 1 光发送机(Optical Transmitters)设计1.1 光发送机简介1.2 光发送机设计模型案例:铌酸锂(LiNbO)型Mach-Zehnder调制器的啁啾(Chirp)3分析2 光接收机(Optical Receivers)设计2.1 光接收机简介2.2 光接收机设计模型案例:PIN光电二极管的噪声分析3 光纤(Optical Fiber)系统设计 3.1 光纤简介3.2 光纤设计模型案例:自相位调制(SPM)导致脉冲展宽分析4 光放大器(Optical Amplifiers)设计4.1 光放大器简介4.2 光放大器设计模型案例:EDFA的增益优化5 光波分复用系统(WDM Systems)设计 5.1 光波分复用系统简介5.2 光波分复用系统使用OptiSystem设计模型案例:阵列波导光栅波分复用器(AWG )的设计分析6 光波系统(Lightwave Systems)设计6.1 光波系统简介40G单模光纤的单信道传输系统设计 6.2 光波系统使用OptiSystem设计模型案例:7 色散补偿(Dispersion Compensation)设计8.1 色散简介8.2 色散补偿模型设计案例:使用理想色散补偿元件的色散补偿分析8 孤子和孤子系统(Soliton Systems)9.1 孤子和孤子系统简介9.2 孤子系统模型设计案例:1 光发送机(Optical Transmitters)设计1.1 光发送机简介一个基本的光通讯系统主要由三个部分构成，如下图1.1所示:图1.1 光通讯系统的基本构成 1)光发送机 2) 传输信道 3)光接收机作为一个完整的光通讯系统，光发送机是它的一个重要组成部分，它的作用是将电信号转变为光信号，并有效地把光信号送入传输光纤。
光发送机的核心是光源及其驱动电路。
现在广泛应用的有两种半导体光源:发光二级管(LED)和激光二级管(LD)。
实验四-模拟信号光纤传输系统实验
实验四模拟信号光纤传输系统实验一、实验目的1、了解发送光端机的发光管特性；2、掌握如何在光纤信道中高性能传输模拟信号；3、掌握发送光端机中传输模拟信号驱动电路的设计；4、了解光检测器的原理；5、光接收机的组成；二、预备知识1、光端机发光管特性；2、信道的非线性；3、光电转换特性；4、弱信号检测；三、实验仪器1、Z H5002(II)型“光纤发送模块”、“光纤接收模块”一套；2、20MHz示波器一台；3、低频信号源一台；4、光功率计一台；四、实验原理1、模拟光纤传输系统的主要技术指标：模拟光纤传输系统有两个关键性的质量指标：（1）信噪比S/N（2）信道线性度（非线性失真度）信噪比S/N与信道线性度分别表达噪声大小和线性好坏，这两个指标的数值依据传输的实际用途而定。
一般地说高质量的电视传输（例如演播室图象传输）要求信噪比S/N达到56dB，差分增益ΔG=0.3dB（差分增益是用于表示在不同输入信号电平上所引起增益的差值，即通道的线性度）。
对于数字载波传输系统（模拟信号传输），所需信噪比S/N和通道线性度一般比这要求低，可根据实际系统指标的分配决定。
2、模拟光纤传输系统的噪声来源噪声问题是模拟光纤系统最重要的问题之一，系统的任何组成部分包括有源部件和无源部件都可产生噪声，并叠加在传输信号之上。
在模拟传输系统中，主要由光发射机、传输光纤、光接收机和各类连接器所组成。
在光接收机中光检测器又由光检二极管和前置放大器组成。
模拟光纤传输链路中的噪声主要来源于以下几个方面：（1）光发射机中激光器光强的涨落,即相对强度噪声。
在模拟光纤系统中，激光器的直流偏置点是置于线性范围的中间，即在高于激光器阀值电流I th的某一电流I处。
相对强度噪声随着激光器的偏置不同而变化，在阀值附近，其达到最大，随着偏置增加，•即激光器输出功率增加，其会下降。
相对强度噪声和激光器的工作频率亦有关系，一般在低频时较小，而在高频时相对强度噪声则明显增加。
光信息专业实验报告：光调制与光信模拟实验
光信息专业实验报告：光调制与光信模拟实验一、实验目的1. 学习电光调制、声光调制、磁光调制的机制及运用。
2. 了解光通信系统的结构。
二、光调制基本原理常用的光调制方式主要有电光调制、声光调制和磁光调制，分别是利用电光效应、声光效应和磁光效应来实现对光的调制的。
1. 电光调制器件工作原理光学介质的电光效应是指，当介质受到外电场作用时，其折射率将随外电场变化，介电系数和折射率都与方向有关，介质的光学特性由原来的各向同性变为各向异性。
目前已发现两种电光效应，一种是泡克耳斯（Pockels）效应，即折射率的变化量与外电场强度的一次方成比例；另一种是克尔（Kerr）效应，即折射率的变化量与外电场强度的二次方成比例。
利用泡克耳斯效应制成的调制器成为泡克耳斯盒，其中的光学介质为非中心对称的压电晶体。
利用克尔效应制成的调制器称为克尔盒，其中的光学介质为具有电光效应的液体有机化合物。
泡克耳斯盒有纵向调制器和横向调制器两种。
我们实验中使用的是电光晶体为DKDP（磷酸二氘钾）的纵向调制泡克耳斯盒。
不给泡克尔斯盒加电压时，盒中的介质是透明的，各向同性的非偏振光经过起偏器P后变为振动方向平行于P光轴的平面偏振光。
通过泡克耳斯盒时，其偏振方向不变，到达检偏器Q时，因光的振动方向垂直于Q光轴而被阻挡，所以Q 没有光输出；给泡克耳斯盒加电压时，由于电光效应，盒中介质将具有单轴晶体的光学特性，光轴与电场方向平行。
此时，通过泡克耳斯盒的平面偏振光的振动方向将被改变，从而产生了与Q光轴方向平行的分量，即Q有光输出。
Q输出光的强弱与盒中介质的性质、几何尺寸、外加电压大小有关。
对于结构已确定的泡耳克斯盒来说，若外加电压是周期性变化的，则Q的光输出也是周期性变化的，由此实现对光的调制。
图1 各个量的方位关系图图1表示的是几个偏振量之间的方位关系，光的传播方向平行于z 轴，M 和N 分别为起偏器P 和检偏器Q 的光轴方向，彼此垂直；α为M 与y 轴的夹角，β为N 与y 轴的夹角，2/πβα=+；外电场使克尔盒中电光介质产生的光轴方向平行于x 轴；o 光垂直于xz 平面，e 光在xz 平面内。
实验二 光发射机与光接收机实验
实验二光发射机与光接收机实验学号：XXX 姓名：XXX一、实验目的1.了解光源的调制的原理2.学习光发送模块的电路原理3.了解光接收机的组成4.了解光收端机灵敏度的指标要求二、实验内容1.介绍光源的调制方法2.介绍光发射电路的框图3.了解光接收机的组成三、实验仪器1.光纤通信实验系统1 台2.示波器1台3.光纤跳线1根4.万用表5.光功率计四、实验原理1、光发射机、光调制。
根据调制与光源的关系，光调制可以分为直接调制和间接调制两大类。
直接调制方法仅适用于半导体光源（LD和LED），这种方法是把要传送的信息转变为电信号注入LD或LED，从而获得相应的光信号，所以是采用电源调制方法。
直接调制后的光波电场振幅的平方与调制信号成一定比例关系，是一种光强度调制（IM）的方法。
间接调制是利用晶体的光电效应、磁光效应、声光效应等性质来实现对激光辐射的调制，这种调制方式既适应于其他类型的激光器。
间接调制最常用的外调制的方法，即在激光形成以后加载调制信号。
对某些类型的激光器，间接调制也可以采用内调制的方法，即在激光器的谐振腔内放置调制元件，用调制信号控制调制元件的物理性质，将改变谐振腔的参数，从而改变激光输出特芯以实现其调制。
光源的调制方法及所利用的物理效应如下表所示。
光源的各种调制方法本实验系统采用的是直接调制的方法。
2、模拟信号调制与数字信号调制模拟信号调制是直接用连续的模拟信号（如话音、电视等信号）对光源进行调制从而使LED 或LD的输出光功率跟随模拟信号变化，如下图所示：由于光源，尤其是激光器的非线性比较严重，所以目前模拟光纤通信系统仅仅用于对线性要求较低的地方，要实现大容量的频分复用还比较困难，仅自一些小系统中使用。
对一些容量较大、通信距离较长的系统，多采用对半导体激光器进行数字调制的方式。
数字调制主要是用数字信号的“1”和“0”来控制激光的“有”和“无”，如下图所示：与LED 相比，LD 的调制问题要复杂得多。
信号传输实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景随着信息技术的飞速发展，信号传输技术在各个领域都发挥着至关重要的作用。
本实验旨在通过一系列的信号传输实验，加深对信号传输基本原理、技术及实际应用的理解。
实验涵盖了模拟信号和数字信号的传输，以及信号调制、解调、滤波等关键环节。
二、实验目的1. 理解信号传输的基本原理和过程。
2. 掌握信号调制、解调、滤波等关键技术。
3. 熟悉模拟信号和数字信号传输的特点及区别。
4. 分析信号传输过程中可能出现的干扰和噪声，并提出相应的解决方法。
三、实验内容1. 模拟信号传输实验（1）实验原理：通过观察示波器上的波形，分析模拟信号的传输过程，包括调制、解调、滤波等环节。
（2）实验步骤：1. 连接实验电路，包括信号发生器、调制器、解调器、滤波器等。
2. 调整信号发生器，产生一定频率和幅度的正弦波信号。
3. 观察调制器输出波形，分析调制效果。
4. 将调制后的信号输入解调器，观察解调效果。
5. 通过滤波器滤除噪声，观察滤波效果。
（3）实验结果与分析：通过实验，我们发现模拟信号在传输过程中容易受到干扰和噪声的影响，导致信号失真。
调制、解调、滤波等环节可以有效提高信号质量，降低干扰和噪声的影响。
2. 数字信号传输实验（1）实验原理：通过观察示波器上的波形，分析数字信号的传输过程，包括编码、解码、传输等环节。
（2）实验步骤：1. 连接实验电路，包括数字信源、编码器、解码器、传输线路等。
2. 调整数字信源，产生一定频率和幅度的数字信号。
3. 观察编码器输出波形，分析编码效果。
4. 将编码后的信号通过传输线路传输。
5. 观察解码器输出波形，分析解码效果。
（3）实验结果与分析：通过实验，我们发现数字信号在传输过程中具有较强的抗干扰能力，能够有效降低噪声的影响。
编码、解码等环节可以提高信号传输的可靠性。
3. 信号调制、解调实验（1）实验原理：通过观察示波器上的波形，分析信号调制、解调过程。
（2）实验步骤：1. 连接实验电路，包括调制器、解调器、滤波器等。
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实验一模拟信号光调制和光接收
一实验目的
1、了解发送光端机的发光管特性和光检测器的原理
2、掌握如何在光纤信道中高性能传输模拟信号
3、掌握发送光端机中传输模拟信号驱动电路的设计
二实验仪器
1、ZH7002型光纤通信多功能综合实验系统一台
2、20MHz双踪示波器一台
3、低频信号源一台
4、光功率计一台
5、万用表一台
6、光纤跳线一根
三预备知识
1、光端机发光管特性；
2、信道的非线性；
3、光电转换特性；
4、弱信号检测；
四实验原理
1、模拟光纤传输系统的主要技术指标
模拟光纤传输系统有两个关键性的质量指标：
（1）信噪比S/N
（2）信道线性度（非线性失真度）
信噪比S/N与信道线性度分别表达噪声大小和线性好坏，这两个指标的数值依据传输的实际用途而定。
一般地说高质量的电视传输（例如演播室图像传输）要求信噪比S/N达到56Db,差分增益△G=0.3dB(差分增益是用于表示在不同输入信号电平上所引起增益的差值，即通道的线性度)。
对于数字载波传输系统（模拟信号传输），所需信噪比S/N和通道线性度一般比这要求低，可根据实际系统指标的分配决定。
2、模拟光纤传输系统的噪声来源
噪声问题是模拟光纤传输系统最重要的问题之一，系统的任何组成部分包括有源器件和无源器件都可产生噪声，并叠加在传输信号之上。
在模拟传输系统中，主要有光发射机、传输光纤、光接收机和各类连接器所组成。
在光接收机中光检测器又由光检二极管和前置放大器组成。
模拟光纤传输链路中的噪声主要来源于以下几个方面：
（1）光发射机中激光器光强的涨落，即相对强度噪声。
在模拟光纤系统中，激光器的直流偏置点是至于线性范围的中间，即在高于激光器阈值电流Ith的某一电流I
处。
相对强度噪声随着激光器的偏置不同而变化，在阈值附近，其达到最大，随
着偏置增加，即激光器输出功率增加，其会下降。
相对强度噪声和激光器的工作
频率亦有关系，一般在低频时较小，而在高频时相对强度噪声则明显增加。
（2）由光纤链路中光纤连接器（活接头）、固定连接点（死接头）、光纤耦合端面产生
反射光以及光纤内部缺陷多次反射（瑞利散射）进入激光器腔内引起干涉强度噪
声。
（3）光接收机中光检测二极管产生的量子噪声。
（4）光接收机中光检测器前置放大器产生的热噪声。
3、模拟光纤传输系统的信号失真
模拟光纤传输系统中非线性失真包括以下几个方面：
（1）激光器进行调制用的驱动放大器失真；
（2）激光器进行调制非线性失真（附加频率限制）；
（3）光纤色散（含光纤传输中的多个分路器、连接器等）引起的非线性失真（与二次失真相似）；
（4）光接收机的光检测二极管光电转换的非线性和接收机内放大器引起的失真等。
在以上因素中，光发射机中激光器调制特性和光纤色散效应是非线性失真的主要原因。
4、激光器电—光特性的非线性
激光器的非线性很大程度上展现在激光器输出光功率（P）和注入电流（I）的关系，即激光器的P-I曲线上。
要使系统有好的传输特性，选择P-I曲线线性好的激光器件是很重要的。
从激光器的P-I特性可以看出，在超过门限电流Ith以后，光输出相对于电流是直线叠加，但有逐渐达到饱和的倾向，激光器的工作原理就是利用这一直线段，一般把偏置电流设定于这直线段的中部，利用信号电流进行光强度调制，所以其线性(直线的程度)就显得极为重要。
这段直线的倾斜度，即表示驱动电流变化引起光强度变化的比7例，也称为微分效率，以Mw/mA为单位表示，它相当于调制时的调制灵敏度，若离开直线段，就会产生失真，即使在类似直线段内，但只要稍有弯曲，在已调制的光输出信号中，就包含有失真成分。
在模拟信号光纤传输中，由于对线性度具有一定的要求，因而对发光管的偏置及发送信号的大小均有要求。
这在电路中通过调整电位器WX01、WX02来实现的。
T303为模拟输入信号的缓冲放大，在输入模拟信号为2Vp-p时，调整电位器WX01使TPX03处的电压为0.3Vp-p。
电位器WX02是调整发光管的直流偏置状态，一般调到TPX04、TPX05两端的电流为0.3V。
五实验步骤
1、将光纤跳线与光收发模块相连，一端将激光器UE02发1550nm端口，另一端接光功率计，在插入时应注意方向，不要太过使劲。
2、设置静态工作点：用视频输入模块中的电位器WX02调节发光管的注入电流，使电阻RX09两端（TPX05、TPX06之间的电压）的电压V0约为200mV（测量电压时可用“万用表”进行测量）。
3、模拟信号光调制性能测量：在TPX00（模拟输入）、J004（地）加入由信号发生器产生的一测试正弦信号，信号电平为0.5Vp-p，信号频率为100KHz。
测量此时的光功率值，并记录测量数据。
4、同理，按照步骤3的方法测量模拟输入信号电平分别在1Vp-p、1.5Vp-p、2Vp-p、3Vp-p 时激光发送器的输出功率，具体数据记录在表3.1.1中。
表3.1.1
5、也可使输入模拟信号的幅度不变，改变静态工作点电压V0，测量激光发送器的输出光
6、线性度调整：当静态工作点电压约为200mV时，接入测试信号，在测试信号输入端输入100KHz的正弦信号，其幅度为2Vp-p。
调整电位器WX01的大小，使TPX03的信号电压达到0.3 Vp-p。
在光纤接收模块的TPY03点测量所接收的信号，和测试信号进行比较。
六思考题
如何计算发光管的静态输入电流？。