光纤通信课程设计报告书

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西南交大光纤通信课程设计报告

西南交大光纤通信课程设计报告

光纤通信课程设计报告班级:通信7班学号:姓名:光通信系统中非线性补偿算法的综述摘要:文章第一部分首先引出本文所要讲述的主要的光纤通信系统:相干光正交频分复用系统(CO-OFDM)、波分复用系统(WDM),然后对二者当中存在的各种干扰以及各自的优点进行分析,最后根据分析结果得出:非线性损伤是亟待解决的主流问题。

第二部分针对这两种系统当中的非线性损伤的补偿问题介绍一下国内外的研究现状。

第三部分根据国内外对非线性损伤的补偿的研究现状做出大胆的预测,并预测未来光通信系统的发展趋势。

关键词:CO-OFDM;WDM;非线性损伤;补偿算法;Abstract: The first part of the artical leads to about the main optical fiber communication systems: coherent optical orthogonal frequency division multiplexing (CO-OFDM), wavelength division multiplexing system (WDM),and then analyze various kinds of interference and their respective advantages existent in the two systems .,at last know that nonlinear damage is a mainstream problem to be solved.The second part of the issue introduced the research about the nonlinear compensation for these two systems .The third part of the artical make a bold prediction about the nonlinear compensation and forecast the development trend of future optical communication systems.Key words: CO-OFDM; WDM; nonlinear damage; compensation algorithm;一前沿当前,人们对通信容量的需求急剧增加,光纤通信技术以其超高速、大容量、长距离、高抗电磁干扰性和低成本等无可比拟的优点,成为解决骨干网络容量压力的最佳选择。

光纤通信课程设计报告

光纤通信课程设计报告

光纤通信课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 让学生理解光纤通信的基本原理,掌握光纤的传输特性以及光纤的类型和结构。

2. 使学生掌握光纤通信系统的组成,了解发射机、光纤、接收机等关键部件的工作原理。

3. 让学生掌握光纤通信的优点,了解其在现代通信领域的应用。

技能目标:1. 培养学生运用光纤通信知识解决实际问题的能力,学会分析光纤通信系统的性能指标。

2. 提高学生的实验操作能力,通过实践掌握光纤的连接、敷设和测试方法。

3. 培养学生运用所学知识进行小组合作和交流表达的能力。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对光纤通信技术的好奇心和探究欲望,培养其创新意识和科学精神。

2. 培养学生热爱科学、勤奋学习的态度,使其认识到科学技术对社会发展的贡献。

3. 引导学生关注我国光纤通信领域的发展,增强国家自豪感和责任感。

本课程针对高年级学生,课程性质为理论实践相结合。

在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上,将课程目标分解为具体的学习成果。

后续教学设计和评估将以此为基础,确保学生能够达到预期学习效果。

二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光纤的传输特性:模式、带宽、损耗- 光的发射与接收原理2. 光纤通信系统组成- 发射机:光源、调制器- 光纤:单模光纤、多模光纤- 接收机:光检测器、解调器3. 光纤通信技术的应用- 现代通信网络中的应用- 不同场景下的光纤敷设与接入技术- 光纤通信在我国的发展现状与趋势4. 光纤通信性能分析- 系统性能指标:速率、误码率、距离- 影响光纤通信性能的因素- 提高系统性能的方法和技术5. 实践操作- 光纤的切割、熔接和测试- 光纤通信实验:搭建简易光纤通信系统- 小组合作:设计并分析光纤通信方案教学内容根据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。

教学大纲明确以下安排和进度:- 第1周:光纤通信原理- 第2周:光纤通信系统组成- 第3周:光纤通信技术的应用- 第4周:光纤通信性能分析- 第5周:实践操作(实验课)教材章节对应如下:- 第1-2章:光纤结构与特性、光纤通信原理- 第3章:光纤通信系统组成- 第4章:光纤通信技术与应用- 第5章:光纤通信性能分析与优化教学内容紧密联系课本,旨在帮助学生掌握光纤通信知识,提高实践操作能力。

光纤通信课程设计

光纤通信课程设计

光纤通信课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解光纤通信的基本原理,掌握光纤的传输特性和优点。

2. 学习光纤的构造、分类及其在通信系统中的应用。

3. 掌握光纤通信系统的基本组成部分,了解其工作原理。

技能目标:1. 能够运用所学知识分析光纤通信系统中信号传输与接收的过程。

2. 学会使用光纤通信设备,进行简单的光纤连接与测试操作。

3. 能够设计并搭建简单的光纤通信实验模型,验证光纤通信原理。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对光纤通信技术的好奇心和探索精神,激发其学习兴趣。

2. 增强学生对我国光纤通信技术发展的了解,培养其民族自豪感。

3. 培养学生团队协作意识,提高沟通与交流能力。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在通过理论教学与实践操作相结合,帮助学生掌握光纤通信的基础知识,培养其实践操作能力。

课程目标具体明确,便于后续教学设计和评估。

在教学过程中,注重激发学生的学习兴趣,引导其主动探索,提高其分析问题和解决问题的能力。

同时,关注学生情感态度价值观的培养,使其在学习过程中形成正确的价值观和积极的人生态度。

二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光的传播原理- 光纤的传输特性2. 光纤通信系统组成- 发射与接收设备- 光纤与光缆- 中继器与光纤分路器3. 光纤通信技术应用- 光纤通信在我国的发展- 光纤通信在实际应用中的优势- 光纤通信在生活中的应用案例4. 实践操作- 光纤连接与测试- 光纤通信实验模型设计与搭建- 信号传输与接收分析教学内容依据课程目标进行选择和组织,保证科学性和系统性。

教学大纲明确如下安排:第1周:光纤通信原理第2周:光纤通信系统组成第3周:光纤通信技术应用第4周:实践操作(分组进行实验设计与操作)教学内容与课本紧密关联,涵盖光纤通信基础知识、系统组成、应用及实践操作等方面,旨在帮助学生全面掌握光纤通信技术。

三、教学方法本课程采用多样化的教学方法,旨在激发学生的学习兴趣,提高其学习主动性和实践能力。

光纤通信课程设计报告书

光纤通信课程设计报告书

课程设计报告课程名称光纤通信课题名称通信系统综合实验专业班级学号姓名指导教师2015年12 月12 日工程学院课程设计任务书课程名称光纤通信课题通信系统综合实验专业班级学生学号指导老师审批任务书下达日期2015年11 月26 日任务完成日期2015年12 月11 日目录1、实验目的.............................................................................. 错误!未定义书签。

2、实验容................................................................................. 错误!未定义书签。

3、实验仪器与设备 .................................................................... 错误!未定义书签。

4、实验原理 (1)4.1、多路数据+多路光纤综合传输系统总体框图 (1)4.1.1 Pcm编码模块 (3)4.1.2光波分复用模块 (3)4.1.3变速率时分复用模块 (3)4.1.4 HDB3编码模块 (4)4.2、多路数据+多计算机+单路图像图像/语音全双工光纤综合传输系统 (5)4.2.1固定速率时分复用模块 (6)4.2.2视频信号源模块 (6)4.3多路计算机+双路图像/语音全双工光纤综合传输系统 (7)4.3.1位时钟提取模块 (10)4.3.2解固定速率时分复用模块 (9)5、所实现的系统功能描述、相关数据测试结果等实验报表以及实验数据分析 (11)5.1多路数据+多路光纤综合传输系统 (11)5.1.1接线步骤 (11)5.1.2测试结果 (13)5.2多路数据+多计算机+单路图像图像/语音全双工光纤综合传输系统 (16)5.2.1接线步骤 (16)5.2.2 实验结果 (18)5.3多路计算机+双路图像/语音全双工光纤综合传输系统 (18)5.3.1接线步骤 (18)5.3.2 测试结果 (19)6、心得体会 (19)7、评分表 (20)1、实验目的掌握变速率时分复用的原理、实现方法。

光纤通信原理课程设计

光纤通信原理课程设计

光纤通信原理课程设计一、教学目标通过本章的学习,学生将掌握光纤通信的基本原理、光纤的性质和光纤通信系统的构成。

具体目标如下:1.了解光纤通信的历史和发展趋势。

2.掌握光纤的基本性质,包括折射率、损耗和色散。

3.理解光纤通信系统的基本构成,包括光源、光纤、光接收器等。

4.掌握光纤通信中的信号调制和解调技术。

5.能够计算光纤通信系统中的信号传输损耗。

6.能够分析光纤通信系统的性能指标,如比特率、传输距离等。

7.能够设计简单的光纤通信系统。

情感态度价值观目标:1.培养学生对新技术的敏感性和好奇心。

2.使学生认识到光纤通信在现代社会中的重要性和应用前景。

二、教学内容本章的教学内容主要包括光纤通信的基本原理、光纤的性质和光纤通信系统的构成。

具体安排如下:1.光纤通信的历史和发展趋势。

2.光纤的基本性质,包括折射率、损耗和色散。

3.光纤通信系统的基本构成,包括光源、光纤、光接收器等。

4.光纤通信中的信号调制和解调技术。

5.光纤通信系统的性能指标,如比特率、传输距离等。

6.光纤通信在现代社会中的应用。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本章将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法:用于讲解光纤通信的基本原理和光纤的性质。

2.讨论法:用于探讨光纤通信系统的设计和性能优化。

3.案例分析法:通过分析实际应用案例,使学生了解光纤通信在现实中的应用。

4.实验法:进行光纤通信实验,让学生亲手操作,加深对光纤通信原理的理解。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:《光纤通信原理》2.参考书:包括但不限于《光纤通信技术》、《光电子学原理》等。

3.多媒体资料:包括教学PPT、视频资料等。

4.实验设备:光纤通信实验装置、光源、光接收器等。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本章将采用多种评估方式,包括平时表现、作业和考试等。

毕业设计100光纤通信+课程设计报告

毕业设计100光纤通信+课程设计报告

课程设计报告课程名称光纤通信课题名称通信系统综合实验一、设计内容与设计要求1、设计内容1)多路数据+多路电话光纤综合传输系统的实现2)多路数据+多计算机+单路图像/语音全双工光纤综合传输系统的实现3)*多路计算机+双路图像/语音全双工光纤综合传输系统的实现2、设计目的掌握变速率时分复用的原理、实现方法;学习并掌握计算机RS232通信技术;掌握时分复用技术和波分复用技术的灵活搭配使用;实现数字和语音同时通信。

3、实验仪器与设备1.光纤通信实验系统2台。

2.示波器1台。

3.波分复用器2个。

4.电话2部。

I5.FC/FC光纤跳线2根。

6.计算机若干台串口通信电缆若干根。

7.1310nm/1550nm波长波分复用器2个。

8.摄像头1个。

9.监视器1个(或用电话代替)。

4、设计原理《多路数据+多路电话光纤综合传输系统》综合了固定速率时分复用、解固定速率时分复用、PCM编译码、波分复用等几个子系统,具体的实验原理可以参看《光纤通信原理教学系统实验指导书》中的实验二十一、实验二十四、实验二十五、实验二十的方法;《多路数据+多计算机+单路图像图像/语音全双工光纤综合传输系统》拟实现模拟图像、数据在同一光纤中传输。

即在光纤中同时传输数字数据和模拟信号。

一种解决方案综合了《光纤通信原理教学系统实验指导书》中的实验二十六、实验二十七、实验十六的知识;《多路计算机+双路图像/语音全双工光纤综合传输系统》综合了固定速率时分复用、解固定速率时分复用、变速率时分复用、解变速率时分复用、位时钟提取(数字锁相环DPLL)原理及实现五个实验,具体的实验原理可以参看《光纤通信原理教学系统实验指导书》中的实验二十一、实验二十三、实验二十四、实验二十五、实验二十六、实验二十七。

5、设计要求掌握结构化系统设计的主体思想,以自下而上逐步完善的方法实现指定的通信系统功能,并按要求测试相关参数、波形等实验数据,以积累一些典型的通信子系统的功能、性能、参数等知识以及系统集成的知识。

光纤通信技术课程设计

光纤通信技术课程设计

光纤通信技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握光纤通信技术的基本原理、应用和发展趋势。

通过本课程的学习,学生将能够:1.知识目标:理解光纤通信的基本原理,包括光的传播、光纤的构造和特性、光信号的调制和解调等;掌握光纤通信系统的基本组成,包括光源、光纤、光接收器等;了解光纤通信技术的应用领域和未来发展趋势。

2.技能目标:能够使用光学仪器和设备进行光纤通信实验;具备分析和解决光纤通信系统中出现的问题的能力。

3.情感态度价值观目标:培养学生对新技术的敏感性和好奇心,使学生认识到光纤通信技术在现代社会中的重要性和前景,提高学生的社会责任感和使命感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括光纤通信的基本原理、光纤通信系统的组成、光纤通信技术的应用和发展趋势。

具体包括以下章节:1.光纤通信概述:介绍光纤通信的定义、特点和应用领域。

2.光的传播:讲解光在光纤中的传播原理,包括光纤的构造和特性、光的传播模式等。

3.光信号的调制和解调:介绍光信号的调制方法和解调原理,包括强度调制、相位调制、频率调制等。

4.光纤通信系统:讲解光纤通信系统的基本组成,包括光源、光纤、光接收器等,以及各部分的作用和功能。

5.光纤通信技术的应用:介绍光纤通信技术在各个领域的应用,如通信、电力、交通等。

6.光纤通信技术的未来发展:讲解光纤通信技术的发展趋势,如高速光纤通信、光纤到户等。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。

具体如下:1.讲授法:通过讲解光纤通信的基本原理、概念和应用,使学生掌握光纤通信技术的基本知识。

2.讨论法:学生就光纤通信技术的相关问题进行讨论,培养学生的思考能力和团队协作精神。

3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解和掌握光纤通信技术的应用。

4.实验法:让学生亲自动手进行光纤通信实验,提高学生的实践能力和解决问题的能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用国内外优秀的光纤通信技术教材,如《光纤通信原理》等。

光纤通信课程设计

光纤通信课程设计

《光纤通信》课程设计学院:姓名:班级:学号:指导老师:高速光纤通信中的偏振模色散及其补偿技术目录1.引言 (03)2.光纤中偏振模色散的定义 (03)3.偏振模色散的测量方法 (05)4.偏振模色散的补偿技术 (05)4.1光补偿方案之一 (05)4.2光补偿方案之二 (05)4.3电补偿方案之一 (06)4.4电补偿方案之二 (06)5.偏振模色散的研究动态 (07)6.结束语 (08)摘要偏振模色散已成为当前发展下一代高速长距离光纤传输系统的主要限制因素。

介绍了偏振模色散的概念、描述方法以及测试和补偿技术。

根据国外的研究情况和我国的具体实情,指出研究偏振模色散的测试和补偿技术对提高高速光纤通信技术的水平具有重大意义。

最后在此基础上提出了开展相关研究的建议。

关键词高速光纤通信,偏振模色散,补偿技术1.引言当代社会是信息化的社会,用户对通信容量的需求日益增加。

在这种需求的推动下,作为现代长途干线通信主体的光纤通信一直在朝着高速率、大容量和长距离的方向发展。

在单信道速率不断提升的同时,密集波分复用技术(DWDM)也已日趋成熟并商用化。

从技术的角度来看,限制高速率信号长距离传输的因素主要包括光纤衰减、非线性和色散。

掺铒光纤放大器(EDFA)的研制成功,使光纤衰减对系统的传输距离不再起主要限制作用。

而非线性效应和色散对系统传输的影响随着非零色散位移光纤(NZDSF)的引入也逐渐减小和消除。

随着单信道传输速率的提高和模拟信号传输带宽的增加,原来在光纤通信系统中不太被关注的偏振模色散(PMD)问题近来变得十分突出。

与光纤非线性和色散一样,PMD能损害系统的传输性能,限制系统的传输速率和距离,并被认为是限制高速光纤通信系统传输容量和距离的最终因素。

正是由于PMD对高速大容量光纤通信系统有着不可忽视的影响,所以近十几年来,已引起了广泛关注,并正成为目前光纤通信领域研究的热点。

2.光纤中偏振模色散的定义单模光纤中,基模是由两个相互垂直的偏振模组成的。

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课程设计报告课程名称光纤通信课题名称通信系统综合实验专业班级学号姓名指导教师2015年12 月12 日工程学院课程设计任务书课程名称光纤通信课题通信系统综合实验专业班级学生学号指导老师审批任务书下达日期2015年11 月26 日任务完成日期2015年12 月11 日目录1、实验目的................................................. 错误!未定义书签。

2、实验容................................................... 错误!未定义书签。

3、实验仪器与设备........................................... 错误!未定义书签。

4、实验原理 (1)4.1、多路数据+多路光纤综合传输系统总体框图 (1)4.1.1 Pcm编码模块 (3)4.1.2光波分复用模块 (3)4.1.3变速率时分复用模块 (3)4.1.4 HDB3编码模块 (4)4.2、多路数据+多计算机+单路图像图像/语音全双工光纤综合传输系统 (5)4.2.1固定速率时分复用模块 (6)4.2.2视频信号源模块 (6)4.3多路计算机+双路图像/语音全双工光纤综合传输系统 (7)4.3.1位时钟提取模块 (9)4.3.2解固定速率时分复用模块 (9)5、所实现的系统功能描述、相关数据测试结果等实验报表以及实验数据分析 (11)5.1多路数据+多路光纤综合传输系统 (11)5.1.1接线步骤 (11)5.1.2测试结果 (12)5.2多路数据+多计算机+单路图像图像/语音全双工光纤综合传输系统 (15)5.2.1接线步骤 (15)5.2.2 实验结果 (16)5.3多路计算机+双路图像/语音全双工光纤综合传输系统 (18)5.3.1接线步骤 (18)5.3.2 测试结果 (19)6、心得体会 (19)7、评分表 (20)1、实验目的掌握变速率时分复用的原理、实现方法。

学习并掌握计算机RS232通信技术。

掌握时分复用技术和波分复用技术的灵活搭配使用。

实现数字和语音同时通信2、实验容多路数据+多路光纤综合传输系统的实现多路数据+多计算机+单路图像/语音全双工光纤综合传输系统的实验多路计算机+双路图像/语音全双工光纤综合传输系统的实现3、实验仪器与设备1.光纤通信实验系统2台。

2.示波器1台。

3.波分复用器2个。

4.2部。

5.示波器2台。

6.计算机若干台串口通信电缆若干根。

7.1310nm/1550nm波长波分复用器2个。

8.FC/FC光纤跳线2根。

9.摄像头1个。

10.监视器1个(或用代替)。

4、实验原理4.1 多路数据+多路光纤综合传输系统《多路数据+多路光纤综合传输系统》综合了固定速率时分复用、解固定速率时分复用、PCM编译码、波分复用等几个子系统。

图1 《多路数据+多路光纤综合传输系统》框图4.1.1 Pcm编码模块PCM主要包括抽样、量化与编码三个过程。

抽样是把连续时间模拟信号转换成离散时间连续幅度的抽样信号;量化是把离散时间连续幅度的抽样信号转换成离散幅度的数字信号;编码是将量化后的信号编码形成一个二进制码组输出。

脉码调制的过程如下图所示:4.1.2光波分复用模块光波分复用是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带有各种类型的信息),在发送端经复用器(也叫合波器,multiplexer)把这些光载波信号汇合在一起,并耦合到光线路中同一根光纤中进行传输;在接收端经分波器(也叫解复用器,demultiplexer)将各种波长的光载波进行分离,然后由光接收机做相应的处理恢复原信号。

这种复用方式称作波分复用。

可以单向传输,也可以双向传输。

如下图所示:4.1.3变速率时分复用模块各组成模块的功能说明如下:码速调整:将输入信号用128kbit/s的时钟进行CMI编码。

使输入信号具有同码速。

光纤光接收机)x(n)重建滤波器抽样保持、x/sinx低通)x(t)模拟终端波形解码器模拟信源()x t预滤波器抽样器波形编码器量化、编码光发射机x(n)tp3067输出信号的速率为256kbit/s 。

复接器: 将4个支路已经同步的信码流和四位巴克码复接成一个高速率的信号。

输出信号的速率为2048kbit/s 。

时钟源:为整个复接电路提供稳定的时钟信号。

4.1.4 HDB3编码模块1)、二进制序列中的“0”码在HDB3码中仍编为“0”码,但当出现四个连“0”码时,用取代节000V 或B00V 代替。

取代节中V 码、B 码均代表“1”码,它们可正可负(即 V+=+1,V-=-1,B+=+1,B-=-1)。

2)、取代节的安排顺序是:先用000V ,当它不能用时,再用B00V ,000V 取代节的安排要满足以下两个要求:各取代节之间的V 码要极性交替出现(为了保证传极性交替出现,不引入直流成份)。

V 码要与前一个传的极性相同(为了在接收端能识别出哪个是原始传,哪个是V 码和B 码,以恢复成原二进制码序列)。

当上述两个要求能同时满足时,用000V 代替原二进制码序列中的4个“0”(用000V+或000V-);而当上述两个要求不能同时满足时,则改用B00V (B+00V+或B-00V-,实质上是将取代节000V 中第一个“0”码改成B 码)。

3)、HDB3码序列中的传(包括“1”码、V 码和B 码)除V 码外要满足极性交替出现的原则。

下面我们举个例子来具体说明一下,如何将二进制码转换成HDB3码。

二进制码序列:1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 HDB3码序列:V+ -1 0 0 0 V- +1 0 –1 B+ 0 0 V 0 –1 +1 –1 0 0 0 V- B+ 0 0 V+ 0 –14.2多路数据+多计算机+单路图像图像/语音全双工光纤综合传输系统《多路数据+多计算机+单路图像图像/语音全双工光纤综合传输系统》拟实现模拟图像、数据在同一光纤中传输。

即在光纤中同时传输数字数据和模拟信号。

计算计算计算机一机二机三图2《多路数据+多计算机+单路图像图像/语音全双工光纤综合传输系统》框图在实际应用中,通常总是把数字复接器和数字分接器装在一起做成一个设备,称为复接分接器。

数字复接器的作用是把两个或两个以上的支路数字信号按时分复接方式合并成为单一的合路数字信号。

复接器是由FPGA 实现的,其框图为:4.2.1 固定速率时分复用模块其中,在固定速率时分复用时,先要对四路输入信号进行时隙的调整,调整前后波形如下图所示:最后,将四路数据相与就得到复接信号了。

四路数据输出的帧结构是:其中,帧同步码可以是数字信号源四路输出中的任意一路。

改变帧同步码的位置,数字信号源终端的显示位置也将改变。

4.2.2视频信号源模块视频信号的带宽为0~6Mhz 相对于语音信号的0~3Khz 来说宽了许多,因此光发射机和光接收机的要求更加严格。

在实验中应该认真仔细的调整才能得到满意的图像传输效果。

10101100⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯帧同步码数据一数据二数据三0D 7D 6D 5D 4D 3D 2D 1D 7D 6D 5D 4D 3D 2D 1D 0D 7D 6D 5D 4D 3D 2D 1D 0D 7D 6D 5D 4D 3D 2D 1D 0D 4D 3D 2D 1D 调整后D4D3D1D2调整D D D D D D D D DDDDD D D D DD D D DDDDD D D D D D D D 定时复接调整复用输出四路输入时钟光纤图像传输框图4.3多路计算机+双路图像/语音全双工光纤综合传输系统《多路计算机+双路图像/语音全双工光纤综合传输系统》综合了固定速率时分复用、解固定速率时分复用、变速率时分复用、解变速率时分复用、位时钟提取(数字锁相环DPLL)原理及实现五个实验图3《多路计算机+双路图像/语音全双工光纤综合传输系统》框图计算 计算 计算 计算算 算 算 算 算算 算 算4.3.1位时钟提取模块数字锁相环(DPLL)是一种相位反馈控制系统。

它根据输入信号与本地估算时钟之间的相位误差对本地估算时钟的相位进行连续不断的反馈调节,从而达到使本地估算时钟相位跟踪输入信号相位的目的。

DPLL 通常有三个组成模块: 数字鉴相器(DPD)、数字环路滤波器(DLF)、 数控振荡器(DCO)。

根据各个模块组态的不同, DPLL 可以被划分出许多不同的类型。

根据设计的要求,本实验系统采用超前滞后型数字锁相环(LL -DPLL)作为解决方案, 图1是其实现结构。

在LL - DPLL 中,DLF 用双向计数逻辑和比较逻辑实现,DCO 采用加扣脉冲式数控振荡器。

这样设计出来的DPLL 具有结构简洁明快,参数调节方便,工作稳定可靠的优点。

DPLL 实现框图如下:4.3.2解固定速率时分复用模块解固定速率时分复用部分包括分解器、数字锁相环和帧同步码提取三个部分,其框图如下:因为一路数字信号源用做帧同步码,因此,只显示了三路数据。

下面介绍一下帧同步码: 目前已经找到的最常用的群同步码字,就是“巴克码”。

巴克码是一种具有特殊规律的二进制码字。

它的特殊规律是:若一个n 位的巴克码,每个码元只可能取值+1或-1,则它必然满足条件式(25-1)中,R (j )称为局部自相关函数。

从巴克码计算的局部自相关函数可以看到,时钟输出数字锁相环框图解固定速率时分复用框图()25-1它满足作为群同步码字的第一条特性,也就是说巴克码的局部自相关函数具有尖锐单峰特性,从后面的分析同样可以看出,它的识别器结构非常简单。

目前人们已找到了多个巴克码字,具体情况如下表所示。

表中+表示+1,–示–1。

巴克码码字表以n = 7的巴克码为例,它的局部自相关函数计算结果如下当j = 0时:当j = 1时:当j = 2时:同样可以求出j = 3、4、5、6、7,以及j = -1、-2、-3、-4、-5、-6、-7时R(j)的值为j=0 R(j)=7j=±1, ±3, ±5, ±7, R(j)=0j=±2, ±4, ±6 R(j)=-1根据上式计算出来的这些值,可以作出7位巴克码关于R(j)与j的关系曲线,如下图所示。

可以看出,自相关函数在j=0时具有尖锐的单峰特性。

局部自相关函数具有尖锐的单峰特性正是连贯式插入群同步码字的主要要求之一。

帧同步码识别后的波形如图所示:分解器主要由移位寄存器构成,框图如下:5测试结果及分析5.1多路数据+多路光纤综合传输系统用示波器在1310nm光发模块的数字信号输入端口TP103的信号和1310nm光收模块的数字信号输出端口TP109。

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