实验五 误码测试实验
光电子技术实验_实验五实验报告
光电⼦技术实验_实验五实验报告光电⼦技术实验报告实验五光纤通信系统设计⼀、实验⽬的1.掌握光纤传输系统的组成和性能测试⽅法。
2.了解线路编解码（CMI，HDB3）的原理和特性。
3.设计并搭建⼀个点到点光纤传输系统，测量发射光功率和接收机灵敏度，计算可传输的最远距离4.将EDFA⽤于光纤传输系统，了解EDFA的功率补偿在系统中的作⽤⼆、实验原理见后附预习报告三、实验装置“光纤传输实验系统”、EDFA、误码测试仪、双踪⽰波器、光功率计、光纤、可调光衰减器、直流稳压电源等。
四、实验内容1.使⽤光纤传输系统，利⽤伪随机码作为信源，观察直接调制激光器波形及眼图、接收端波形及眼图；学会使⽤眼图评价信号波形的⽅法。
2.学会误码仪使⽤⽅法，了解ITU-T误码测试指标的规定和测量⽅法。
测量光纤传输系统的接收机灵敏度和传输距离。
3.研究EDFA对光传输系统的功率补偿作⽤，将EDFA⽤于中继放⼤，经过研究测量得到最优的线路设计，使得总传输距离尽量长。
五、原始数据后附原始记录数据。
六、数据分析处理1.激光器P-I曲线测量根据原始测量的数据，绘制P-I曲线如下（原始数据及系统连接图见原始数据）：可见斜率突变点I约为10mA，因此取⼯作点为16.0mA，以保证⼯作在合适th区段。
2.测量传输距离系统图及各部分连接关系见后附原始数据。
通过测量误码刚出现时（误码仪显⽰或⽰波器眼图闭合）时信号功率衰减，从⽽计算传输距离i.眼图眼图刚闭合时如下图：此时测得输⼊功率Pin =-3.64dbm，输出功率Pout=-38.47dbm传输距离d=P in?P out0.2db/km=174.15km ii.误码仪误码仪刚刚开始接收到误码时，测得输⼊功率Pin =-3.64dbm，输出功率Pout=-37.52dbm传输距离d=P in?P out0.2db/km=169.90km对⽐误码仪和眼图测量结果，个⼈认为计算传输距离应以误码仪结果为准，理由如下：误码仪同时接收输⼊信号和输出信号，因此对误码的计数准确⽆误，能较准确的发现出现误码的临界点；但通过⽰波器观察眼图则较难判断临界点，分界模糊，受⼈眼主观性影响较强，因此测量结果不是很准确。
光通信实验报告
光通信实验报告实验一：测量光纤耦合效率【实验简介】：光线主要用于通信、光纤传感、图像传送以及光能传递等方面。
由于光纤制造技术的不断进步，光线内部的损耗越来越小，因此在实际应用中提高光源与光纤之间的耦合效率是提高系统传输效率的重要技术之一。
【实验目的】：1.了解光纤特性，种类2.掌握光纤耦合的基本技巧及提高耦合效率的手段3.熟悉常用的耦合方法【实验装置示意图】：【实验数据】：光纤输出光功率：0.78mW光纤输入光功率：1.9mW耦合效率为：0.78/1.9*100%=41.1%【实验思考总结】耦合时，因为起始的光强较弱，用探测器检测效果不明显。
可以先用目测法，观察输出光斑的亮度。
等到达到一定的亮度之后，在接入探测器，观察示数。
调节时，首先调节高度，然后调节俯仰角，最后在调节左右对准度与旋转方向。
实验二：测量光纤损耗【实验目的】：通过测量单模光纤的衰减值，了解测量光纤损耗的常用方法：插入法（实际测量中很多器件的插损、损耗都使用这种方法）。
【实验原理】：光源发出的光通过光的注入系统输入到短光纤中，并通过光纤活动连接器与光功率计接通。
首先测量短光纤的输出功率P1，然后通过光纤连接器接入被测光纤，测量长光纤的输出功率P2，则光纤的总损耗为被测光纤的长度为L，则光纤的损耗系数为【实验装置示意图】：【实验数据】：光纤长度L：6km波长为1310nm的数据电流（mA）22.5 17.0 7.3P1(dBm) -7.1 -9.9 -13.2 P2(dBm) -9.2 -12.8 -15.5 损耗A（dB） 2.1 2.9 2.5 损耗系数0.44 0.41 0.383 （dB/km）波长为1550nm的数据电流（mA）25.4 16.2 13.6 P1(dBm) -6.9 -10.0 -11.1 P2(dBm) -8.7 -11.9 -12.9 损耗A（dB） 1.8 1.9 1.8 损耗系数0.30 0.32 0.30 （dB/km）实验三：测量光纤的数值孔径【实验简介】：光纤的数值孔径大小与纤芯折射率、纤芯-包层相对折射率差有关。
光纤通信实验指导书
光纤通信原理实验教程（第二版）唐修连编著江苏盛泰信通科技发展有限公司光纤通信原理实验教程（第二版）唐修连编著江苏盛泰信通科技发展有限公司前言为了配合有关《光纤通信系统原理》等课程的教学和实验需要，我们研制开发的光纤通信系统原理综合实验箱。
共收入了8个实验，如果实验室配备有光纤通信常用的仪表，还可在此基础上开设更复杂的实验7个。
与该书配套的光纤通信系统原理综合实验箱，置于一个便携式的实验箱内，该系统的突出优点有：1、该实验箱采用模块化设计，波形测试点多，调节点多，有利于学生动手操作实验。
2、系统采用硬件和软件、分列元件和集成器件相结合，有利于对原理的理解。
3、该实验箱还可根据实验者自己的设计来控制，组合各模块完成不同的实验项目。
本实验教程由同完成，由于水平有限，书中缺漏难免，欢迎使用者批评指正。
编著者2000.11目录第一章光纤通信实验系统总体介绍 (1)第二章光纤通信基础实验 (10)实验一、光纤通信实验系统信号发生器单元实验 (10)实验二、中央处理器（CPU）单元实验 (15)实验三、码型变换（CMI）实验 (23)实验四、光发送系统实验 (29)实验五、光接收系统实验 (37)实验六、PCM话路光传输系统实验 (43)实验七、变速率数据光传输实验 (46)实验八、模拟和数字光纤系统综合实验 (51)第三章光纤通信加强实验 (57)实验九、数字光发送接口指标测试实验 (57)1、消光比EXT测试2、平均发送光功率实验十、数字光接收接口指标测试实验 (60)1、灵敏度测试2、动态范围测试实验十一、PCM话路特性测试实验 (62)实验十二、光纤传输特性测量实验 (63)1、光纤损耗的插入测试法2、多模光纤带宽的时域测试法实验十三、光纤无源器件特性测试实验 (65)1、光纤活动连接器2、Y型分路器3、星型耦合器实验十四、图像光纤传输系统实验........ (66)实验十五、波分复用（WDM）光纤通信系统实验 (67)第四章常用光纤通信仪表简介 (69)5.1 光功率计 (69)5.2 稳定光源 (70)5.3 光时域反射仪（OTDR） (74)5.4 误码测试仪 (75)5.5 光纤熔接机 (79)5.6 PCM终端测试仪 (81)第五章光纤通信实验原理电路 (83)第一章光纤通信实验系统总体介绍一、概述本实验系统根据光纤通信系统原理的主要知识点进行实验，结合电子技术和微处理器技术，针对光纤通信系统的典型应用可进行8项实验或示教，实验内容重点突出，内容丰富，有重点的培养实验者的动手能力。
《电信传输原理》SDH环形组网业务配置及2Mbit-s业务误码测试实验
《电信传输原理》SDH环形组网业务配置及2Mbit-s业务误码测试实验一、实验名称：环形组网业务配置及2SDHMbit/s业务误码测试二、实验目的：通过本实验掌握SDH设备环网概念、网络连接关系、机板与业务配置关系、2Mb/s业务（端到端）在SDH环网中的业务配置及验证其配置。
三、实验器材：155/622H（Metro1000）SDH传输设备3套实验用维护终端若干SDH网管T20001套2Mbit/s数字传输性能分析仪1台四、实验原理：2M数字传输性能分析仪，适用于数字传输系统的工程施工、工程验收及日常维护测试。
其性能可靠稳定、功能齐全、体积小巧，采用大屏幕中文显示，操作简洁容易。
可对2Mbit/s接口数字通道、同向64k、RS232、RS485、RS449、V.35、V.36、EIA530、EIA530A、X.21接口数字通道进行测试等。
采用环形组网方式时，需要3套SDH设备。
要求配置成PP环（单向通道保护环）实际连接图如下：具体登陆方法：登陆网元在终端上双击“T2000client”快捷键，输入用户名、口令、服务器IP按“确定”，进入如下界面（用户名与密码一致：admin0001-admin0007，7个用户；服务器IP地址：129.9.0.10）：2.创建网元然后用鼠标单击右键，进入“新建/拓扑对象”图标。
然后选择“OPTIX METRO 1000V3”输入要创建第一个网元的ID、名称、是否网关、IP地址、密码等参数。
本实验中NE1为网关网元，设置如下：ID：1名称：NE1网关类型：IP网关IP地址：129.9.0.1密码：password以此类推，建立三个。
3.配置网元硬件在导航界面中分别双击NE1、NE2网元图标。
选择“手工配置”，然后点击“下一步”选择“查询物理板位”，然后点击“下一步”选择“校验开工”，按“完成”,NE2也同样配置, T2000软件自动完成2台Metro 1000硬件的配置。
5b6b实验指导
5b6b实验指导实验三5B6B码型变换实验⼀、实验⽬的1、熟悉5B6B线路码型的特点及适⽤场合2、掌握5B6B线路码型的编码、译码的基本原理3、熟悉5B6B线路码型收端码组同步的调整原理4、了解误码识别的原理及误码扩散的机理⼆、实验仪器1、J H5002型光纤通信原理综合实验系统2、20MHz双踪⽰波器（最好使⽤数字存储⽰波器）3、J H9001型误码测试仪三、实验原理和电路说明5B6B线路码型是国际电报电话咨询委员会（CCITT）推荐的⼀种国际通⽤光纤通信系统中采⽤的线路码型，也是光纤数字传输系统中最常⽤的线路码型。
5B6B线路码型有很多优点：码率提⾼的不多、便于在不中断业务情况下进⾏误码监测、码型变换电路简单，它是我国及世界各国四次、五次群光纤数字传输系统最常采⽤的⼀种码型。
采⽤5B6B线路码型的光纤通信系统中，设置在发端的5B6B编码器，将要传输的⼆进制数字信号码流变换为5B6B 编码格式的信号码流；设置在收端的5B6B译码器，将接收到的5B6B线路码型信号还原成原⼆进制数字信号。
通常，编、译码器由码型变换电路、时序控制电路、码组同步电路以及误码监测电路⼏部分组成。
（⼀）5B6B码型编码器1、编码规则及码表选择5B6B线路码型编码是将⼆进制数据流每5bit划分为—个字组，然后在相同时间段内按⼀个确定的规律编码为6bit码组代替原5bit码组输出。
原5bit⼆进制码组有25共32种不同组合，⽽6bit⼆进制码组有26共64种不同组合。
6bit码组的64种组合中码组数字和d值分布情况是：d＝0的码组有C63 =20个d＝±2的码组有C62 + C64=30个d＝±4的码组有C61 +C65 =12个d＝±6的码组有C60 +C66 =2个选择6bit码组的原则是使线路码型的功率谱密度中⽆直流分量，最⼤相同码元连码和⼩，定时信息丰富，编码器、译码器和判决电路简单且造价低廉等等。
误码
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误码检测原理
低阶通道开销V5字节
误码监测 （BIP-2） 远端误块指示 （REI） 远端故障指 示 （RFI）
1 2 3 4 5 6 7
信号标记 （Signal Lable）
远端接收失效 指示 （RDI）
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误码监测： 传送比特间插奇偶校验码 BIP-2： 第一个比特的设置应使上一 个VC-12复帧内所有字节的 全部奇数比特的奇偶校验为 偶数。第二比特的设置应使 全部偶数比特的奇偶校验为 偶数。
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误码检测原理
比特间插奇偶校验N×24位的（BIP-N×24）字节：B2
B2字节（N×24bit）用于校验复用段的误码。把STM-N帧分为N×24块，每个 Bit校验其中的一块。所以，一个STM-N帧中，1秒钟可以检测的误码块为： 8000×N×24＝1.92×10e-5×N。 155M业务，准确检测出的最大误码率为：1.92×10e-5/15520000=1.23×10e-3 622M业务，能够检测出的最大误码率为：1.92×N×10e-5/622M=1.23×10e-3 对于2.5G业务，能够准确检测出的最大误码率仍为1.23×10e-3 综上分析，不同速率的信号，能够检测出的复用段误码率是相同的 复用段远端误码块指示（MS-REI）字节：M1 这是个对告信息，由接收端回发给发送端。M1字节用来传送接收端由BIPN×24（B2）所检出的误块数，以便发送端据此了解接收端的收信误码情况。 、
规定有效负载
010 异步浮动映射 011 比特同步浮动 100 字节同步浮动 101 保留 110 O.181测试信号 111 VC-AIS
图3-1 VC-12 POH（V5）的结构
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误码检测原理
测量确定系统的误码率
实验设计第十六小组实验目的测量确定系统的误码率实验设计由于在确定影响误码率的因素有：编码方式，时钟频率，码型。
编码方式有如下几种：汉明码，卷积码，循环码，交织码时钟频率有如下几种：2kps,4kps,8kps,16kps,32kps,64kps,128kps,256kps,512kps,1024kps码型有如下几种：PN序列，全0序列，全1序列，16bit人工输入序列实验预期我们认为16kps，汉明编码，PN序列是预期状态。
选择16kps是因为，认为在16kps的时钟频率情况下是可以保证正常传输的，对于不知道情况的系统，不能确定16kps就是最优的时间频率。
选择PN序列是因为，对于实际情况下，传输的序列更贴近于伪随机序列，所以选择PN序列。
选择汉明码是因为，汉明码具有较强的纠检错能力，相对于其他的编码，具有明显优势，在理论上有更小的误码率。
实验操作每次改变编码方式，时钟频率，码型中的一个，然后获得其他的数据，绘制成表。
（1）先将系统的编码方式，频率，码型调为预期。
（2）将编码方式改变为：汉明码，卷积码，循环码，交织码（3）将频率改变为：2kps,8kps,32kps,128kps,512kps,1024kps（4）将码型改变为：PN序列，全0序列，全1序列，16bit人工输入序列实验数据处理对于实验数据，每组数据准备绘制折线图，并分析相关性。
小组成员及分工杨孟翰负责ppt制作与设计实验张浩东负责实验答辩张万钧负责领导实验操作以及数据处理实际实验操作全0，2k，汉明，无加错载波4096128k512全0，128k，卷积，无加错，载波4096 256k1024全0，1024k，循环，无加错，载波4096 512256 128全0，128k，交织，无加错，载波4096 256kw交织512，1024载波频率8192 128512102415pn 128 汉明512卷积，15pn，128512循环编码128256 5121024交织编码125256 5121024汉明编码128 256512 1024。
通信系统误码测试
通信系统误码测试一．实验目的1．学习误码仪使用方法2．学习通信系统误码率测试方法二．实验仪器1．RZ8621D实验箱1台2．20MHz双踪示波器1台3．误码仪一台（推荐误码仪型号为RZ88521）三．实验电路连接及误码仪简介误码率是数字通信系统重要的质量指标，误码仪发数据和收数据通常是位于通信系统中发信端与收信端，并且两端之间信号无论经过各式各样的变换或传输，但对这两个测试端点而言信号应呈现“透明”状态。
这是选择测试点必须考虑的。
本实验箱误码率的测试点可选为：FSK调制输入与FSK解调输出；PSK调制输入与PSK调制输出；AMI/HDB3码编码输入与译码输出等。
使用误码仪另一主要因素是如何选择时钟，一般有内时钟和外时钟，用实验箱实验时，外时钟可接实验箱时钟，或将收发时钟接在一起。
若被测系统有时延，则收时钟应接在接收端的时钟提取输出。
下面我们给出FSK、PSK误码测试方框图。
S03误码仪测试时钟输出S04误码仪测试数据输入FSK/PSK系统误码仪发数据发时钟收时钟收数据外时钟TP910/TP705或TP70710-1外时钟同步误码测试连接方框图10-2 内时钟同步误码测试连接方框图四．实验内容及步骤（一）FSK 外时钟同步误码测试1．打开实验箱右侧电源开关，电源指示灯亮。
2．按外时钟同步误码测试方框图将误码仪与实验箱连接：误码仪外时钟接实验箱S03；误码仪发数据接实验箱S04；误码仪收数据按TP910或TP707。
3．K703位于FDATA。
4. 薄膜键盘选择9：误码测试，再选择01FSK后按“确认”液晶屏显示9：误码测试01 FSK。
5. 打开误码仪电源开关，误码仪发码率置于2K，一般采用伪随机码，按下测量、则从误码仪屏幕可读出误码。
（此处尚须补充）（二）PSK外时钟同步误码测试该项目测试方法与上相似，不同的是(1)薄膜键盘应选择9：误码测试02FSK；（2）当收码测试点选择TP707时，K703置于PDATA；（3）误码仪发数据速率应选为2KHz或32KHz.(三)内时钟同步误码测试该项测试除电路连接与上述（一）、（二）略有不同外，则其它方法均相同，电路连接是将误码仪外同步与实验箱S03断开，并且发时钟与收时钟相连即可。
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实验五误码测试实验一、实验目的
1．熟悉误码测试仪的使用方法。
2．熟悉误码测试的电路和方法。
3．分析产生误码的原因及减少误码的方法。
二、实验仪器设备
HD8670型移动通信实验箱、误码测试仪等三、实验内容
1．熟悉误码测试仪的使用方法。
2．熟悉误码测试的电路和方法。
3．分析产生误码的原因及减少误码的方法。
四、实验原理
误码测试的电路如图5-1所示。
图5-1 误码测试电路
五、实验步骤
1．按图5-1接好误码仪。
2．按开机程序使系统工作，即可测试经移动通信实验系统的数据误码率。
六、实验报告要求
1．叙述误码仪的使用方法。
2．画出测试移动通信实验系统误码率的方框图，记下误码率的测试值。