光纤信道眼图观察讲解
实验报告
光纤信道眼图观察
实验者姓名：
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实验日期：
目录
一实验目的 (2)
二实验原理 (3)
三基本操作过程？ (4)
四仪器与设备 (4)
五安全注意事项 (4)
六实验内容、数据记录与处理 (4)
七思考题 (5)
八结果与讨论 (5)
参考文献*
一、实验目的
1.了解眼图产生原理。
2.用示波器观测扰码的光纤信道眼图。
二、实验原理
本实验系统主要由两大部分组成：电端机部分、光信道部分。
电端机又分为电信号发射和电信号接收两子部分，光信道又可分为光发射端机、光纤、光接收端机三个子部分。
在本实验中，涉及的电发射部分有两个功能模块： 8位的自编数据功能和扰码功能。
涉及的电接收部分就是收端均衡滤波器电路、时钟提取、再生、相应的解扰功能。
眼图观测的实验结构如下图所示：
图1.1.1 CMI码光纤通信基本组成结构
在整个通信系统中，通常利用眼图方法估计和改善传输系统性能。
我们知道，在实际的通信系统中，数字信号经过非理想的传输系统必定要产生畸变，也会引入噪声和干扰，也就是说，总是在不同程度上存在码间串扰。
在码间串扰和噪声同时存在情况下，系统性能很难进行定量的分析，常常甚至得不到近似结果。
为了便于评价实际系统的性能，常用观察眼图进行分析。
眼图可以直观地估价系统的码间干扰和噪声的影响，是一种常用的测试手段。
什么是眼图?所谓“眼图”，就是由解调后经过接收滤波器输出的基带信号，以码元同
可以在眼
1.1.2 无失真及有失真时的波形及眼图
(a) 无码间串扰时波形；无码间串扰眼图
(b) 有码间串扰时波形；有码间串扰眼图
在图6.6.2中画出两个无噪声的波形和相应的“眼图”，一个无失真，另一个有失真(码间串扰)。
图6.6.2中可以看出，眼图是由虚线分段的接收码元波形叠加组成的。
眼图中央的垂直线表示取样时刻。
当波形没有失真时，眼图是一只“完全张开”的眼睛。
在取样时刻，所有可能的取样值仅有两个：+1或-1。
当波形有失真时，在取样时刻信号取值分布在小于+1或大于-1附近，“眼睛”部分闭合。
这样，保证正确判决所容许的噪声电平就减小了。
换言之，在随机噪声的功率给定时，将使误码率增加。
“眼睛”张开的大小就表明失真的严重程度。
为便于说明眼图和系统性能的关系，我们将它简化成图6.6.3的形状。
1.1.3 眼图的重要性质
由此图可以看出：(1)最佳取样时刻应选择在眼睛张开最大的时刻；(2)眼睛闭合的速率，即眼图斜边的斜率，表示系统对定时误差灵敏的程度，斜边愈陡，对定位误差愈敏感；(3)在取样时刻上，阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量；(4)在取样时刻上，上下两阴影区的间隔垂直距离之半是最小噪声容限，噪声瞬时值超过它就有可能发生错误判决；(5)阴影区与横轴相交的区间表示零点位置变动范围，它对于从信号平均零点位置提取定时信息的解调器有重要影响。
实验室理想状态下的眼图如图12-3所示。
衡量眼图质量的几个重要参数有：
1.眼图开启度(U-2ΔU)/U
指在最佳抽样点处眼图幅度“张开”的程度。
无畸变眼图的开启度应为100%。
其中U=U++U-
2.“眼皮”厚度2ΔU/U
指在最佳抽样点处眼图幅度的闭合部分与最大幅度之比，无畸变眼图的“眼皮”厚度应等于0。
3.交叉点发散度ΔT/T
指眼图过零点交叉线的发散程度，无畸变眼图的交叉点发散度应为0。
4.正负极性不对称度
指在最佳抽样点处眼图正、负幅度的不对称程度。
无畸变眼图的极性不对称度应为0。
最后，还需要指出的是：由于噪声瞬时电平的影响无法在眼图中得到完整的反映，因此，即使在示波器上显示的眼图是张开的，也不能完全保证判决全部正确。
不过，原则上总是眼睛张开得越大，误判越小。
在图1.1.4中给出从示波器上观察到的比较理想状态下的眼图照片。
(a) 二进制系统 (b) 随机数据输入后的二进制系统
图1.1.4 实验室理想状态下的眼图
三、基本操作
1.关闭系统电源，按照图6.4.1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。
2.打开系统电源，在液晶菜单选择“码型变换实验-扰码PN”的子菜单，确认； P101测试点观测菜单选择的基带数据序列。
3. 用信号连接线连接P103、P201两铆孔，示波器A通道测试TX1310测试点，确认有相应的波形输出，调节W201即改变送入光发端机信号（TX1310）幅度最大（不超过5V），记录信号电平值。
连接P202、P111两铆孔，即将光电转换信号送入数据接收单元。
信号转换过程如图6.5.1
4.对照加扰规则，观测P103测试点的加扰后序列信号，是否符合其规则。
看波形码型
是可用其时钟进行同步。
P102为数据对应的时钟，P106为扰码数据。
5.示波器B通道测试P202测试点，看是否有与TX1310测试点一样或类似的信号波形。
测试P115译码输出测试点，看是否跟发端设置的基带数据P101测试点一样或类似的信号波形。
6. 连接P202、P112，即1310nm光接收端机光电转换加扰后数据自动送往均衡滤波器电路。
示波器A通道（触发TRTIGGER档）测试P102测试点（与码元同步的时钟T），示波器B通道测试TP106测试点（均衡滤波器输出波形）
7.调节调整示波器的扫描周期（=nT），使TP106的升余弦波波形的余辉反复重叠（即与码元的周期同步），则可观察到n只并排的眼图波形。
眼图上面的一根水平线由连1引起的持续正电平产生，下面的一根水平线由连0码引起的持续的负电平产生，中间部分过零点波形由1、0交替码产生。
8. 调整W901直到TP106点波形出现过零点波形重合、线条细且清晰的眼图波形（即无码间串扰、无噪声时的眼图）。
在调整W901过程中，可发现眼图过零点波形重合时W901的位置不是唯一的，它正好验证了无码间串扰的传输特性不唯一。
9.关闭系统电源，拆除各光器件并套好防尘帽。
四、仪器与设备
1.光纤通信实验箱
2.20M双踪示波器
3.FC-FC单模光跳线
4.信号连接线 3根
五、安全注意事项
1、实验过程中，实验者不可以直视激光束，以免眼睛受到损伤。
2、静电感应对半导体激光器也有影响。
如果需要用手触摸半导体激光器外壳或电极
时，手必须事先触摸金属一下。
3、周围的大型设备的启动和关闭极易损坏半导体激光器，遇到这种情况时，应先将
半导体激光器的注入电流降低到零，然后再开关电器。
六、实验内容、数据记录与处理
（1）1、P101测试点观测菜单选择的基带数据序列。
1、示波器A通道测试TX1310测试点，确认有相应的波形输出
2、观测P103测试点的加扰后序列信号，是否符合其规则。
看波形码型是可用其时钟进行同步。
3、示波器B通道测试P202测试点，看是否有与TX1310测试点一样或类似的信号波形
4、测试P115译码输出测试点，看是否跟发端设置的基带数据P101测试点一样或类似的信号波形。
最后的眼图
（2）叙述眼图的产生原理以及它的作用。
眼图是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形，它包含了丰富的信息，从眼图上可以
观察出码间串扰和噪声的影响，体现了数字信号整体的特征，从而估计系统优劣程度，因而
眼图分析是高速互连系统信号完整性分析的核心。
另外也可以用此图形对接收滤波器的特性
加以调整，以减小码间串扰，改善系统的传输性能。
光纤通信实验报告
2．了解电话呼叫接续过程；3．掌握电话呼叫时的各种可闻信号音的特征； 4．了解记发器的工作过程； 5．掌握PCM 编译码原理；6．了解双光纤全双工通信的组成结构。
二、实验仪器1．光纤通信实验箱 2．20M 双踪示波器3．FC-FC 单模光跳线 2根 4．小型电话单机 2部 5．铆孔连接线 若干三、基本原理本实验系统主要由两大部分组成：电端机部分、光信道部分。
电端机由电话用户接口电路A 、PCM 编译码A 、记发器电路、PCM 编译码B 、电话用户接口电路B 等组成，光信道为双光纤通信结构。
电话语音信号的光纤传输，可以有多种方式，一种是原始语音信号，经过光纤直接进行传输；另一种方式是先把话音信号数字化，然后再经过光纤传输，目前使用最多的是PCM 编译码方式。
下面先介绍本实验平台上两路电话电路接口示意图。
图7.1.1 电话用户A 、B 结构示意图图7.1.2 电话用户A 、B 模拟光传输结构示意图（A 到B 单工）P601用户A用户BP804激光/探测器P201P205PCM 编码 PCM译码TP801/802P801P802P804用户B ：49P803PCM 编码 PCM译码P601P602P603P604TP601用户A ：48图7.1.3数字电话光纤通信基本组成结构示意图（一）电话接口电路原理介绍用户电路也可称为用户线接口电路（Subscriber Line Interface Circuit —SLIC ）。
任何交换机都具有用户线接口电路。
根据用户电话机的不同类型，用户线接口电路（SLIC ）分为模拟用户接口电路和数字用户接口电路两种。
模拟用户线接口电路在实现上的最大压力是应能承受馈电、铃流和外界干扰等高压大电流的冲击，过去都是采用晶体管、变压器（或混合线圈）、继电器等分立元件构成。
在实际中，基于实现和应用上的考虑，通常将BORSHCT 功能中过压保护由外接元器件完成，编解码器部分另单成一体，集成为编解码器（CODEC ），其余功能由集成模拟SLIC 完成。
眼图的形成——超详细解释
眼图（Eye Diagram）超详细解释(From NI)眼图（Eye Diagram）可以显示出数字信号的传输质量，经常用于需要对电子设备、芯片中串行数字信号或者高速数字信号进行测试及验证的场合，归根结底是对数字信号质量的一种快速而又非常直观的观测手段。
消费电子中，芯片内部、芯片与芯片之间经常用到高速的信号传输，如果对应的信号质量不佳，将导致设备的不稳定、功能执行错误，甚至故障。
眼图反映的是数字信号受物理器件、信道的影响，工程师可以通过眼图，迅速得到待测产品中信号的实测参数，并且可以预判在现场可能发生的问题。
1 眼图的形成对于数字信号，其高电平与低电平的变化可以有多种序列组合。
以3个bit为例，可以有000-111共8中组合，在时域上将足够多的上述序列按某一个基准点对齐，然后将其波形叠加起来，就形成了眼图。
如图1。
对于测试仪器而言，首先从待测信号中恢复出信号的时钟信号，然后按照时钟基准来叠加出眼图，最终予以显示。
图1. 眼图的形成2 眼图中包含的信息Ø 对于一幅真实的眼图，如图2，首先我们可以看出数字波形的平均上升时间(Rise Time)、下降时间(Fall Time)、上冲(Overshoot)、下冲(Undershoot)、门限电平(Threshold/Crossing Percent)等基本的电平变换的参数。
图2. 电平变换参数Ø 信号不可能每次高低电平的电压值都保持完全一致，也不能保证每次高低电平的上升沿、下降沿都在同一时刻。
如图3，由于多次信号的叠加，眼图的信号线变粗，出现模糊(Blur)的现象。
所以眼图也反映了信号的噪声和抖动：在纵轴电压轴上，体现为电压的噪声(Voltage Noise)；在横轴时间轴上，体现为时域的抖动(Jitter)。
图3. 噪声和抖动Ø 由于噪声和抖动，眼图上的空白区域变小。
如图4，在除去抖动和噪声的基础上，眼图上空白的区域在横轴上的距离称为眼宽(Eye Width)，在眼图上叠加的数据足够多时，眼宽很好的反映了传输线上信号的稳定时间；同理，眼图上空白的区域在纵轴上的距离称为眼高(Eye Height)，在眼图上叠加的数据足够多时，眼高很好的反映了传输线上信号的噪声容限，同时，眼图中眼高最大的地方，即为最佳判决时刻。
眼图详解(眼图分析)
眼图详解关于眼图的基本知识1、眼图的作用数字信号的眼图可以体现数字信号的整体特征，能够很好地评估数字信号的质量，因而眼图的分析是数字系统信号完整性分析的关键之一。
2、眼图的形成串行数据的传输由于通讯技术发展的需要，特别是以太网技术的爆炸式应用和发展，使得电子系统从传统的并行总线转为串行总线。
串行信号种类繁多，如PCI Express、SPI、USB 等，其传输信号类型时刻在增加。
相比并行数据传输，串行数据传输的整体特点如下：1)信号线的数量减少，成本降低2)消除了并行数据之间传输的延迟问题3)时钟是嵌入到数据中的，数据和时钟之间的传输延迟也同样消除了4)传输线的PCB 设计也更容易些5)信号完整性测试也更容易实际中，描述串行数据的常用单位是波特率和UI，串行数据传输示例如下：串行数据传输示例例如，比特率为3.125Gb/s 的信号表示为每秒传送的数据比特位是3.125G 比特，对应的一个单位间隔即为1UI。
1UI表示一个比特位的宽度，它是波特率的倒数，即1UI=1/（3.125Gb/s）=320ps。
现在比较常见的串行信号码形是NRZ 码，因此在一般的情况下对于串行数据信号，我们的工作均是针对NRZ 码进行的。
由于示波器的余辉作用，将扫描所得的每一个码元波形重叠在一起，从而形成眼图。
眼图中包含了丰富的信息，从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响，体现了数字信号整体的特征，从而可以估计系统优劣程度，因而眼图分析是高速互连系统信号完整性分析的核心。
另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整，以减小码间串扰，改善系统的传输性能。
眼图实际上就是数字信号的一系列不同二进制码按一定的规律在示波器屏幕上累积后的显示，简单地说，由于示波器具有余辉功能，只要将捕获的所有波形按每三个比特分别地叠加累积(如上图所示)，从而就形成了眼图。
目前，一般均可以用示波器观测到信号的眼图，其具体的操作方法为：将示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器扫描周期，使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，这时示波器屏幕上看到的图形就称为眼图。
眼图讯号分析综述
眼图讯号分析综述眼图讯号分析综述网通厂商验证被动式光纤网络(PON)系统的优先级，通常是使用数据流量的方式来快速测试系统质量好坏。
但通常结局只有两种，一是顺利通过流量质量、延迟或其他封包测试，二则是花费了许多除错的时间仍找不到改善质量的关键因素。
目前一般做法皆透过软件工程人员不断地改善流量处理速度、带宽设定及协议上的问题，但却忽略了硬件改善的根本思考方向。
国际网通大厂皆从物理层着手；而众多物理层量测验证的项目更是以眼图讯号为一窥系统质量及相关改善的方向。
因此，本文将说明眼图基本身份验证项目，并提出PON常见的问题提供PON系统研发厂商有效改善产品质量的验证方向。
讯号好坏一望可知眼图帮助大眼图是高速讯号依据时间对累加1及0振幅的相对关系(图1)。
由两个位所组成的眼图讯号，其中中间的一个位是眼晴张开得以让讯号顺利通过的关键。
一般而言，眼图张得愈开，代表较佳的讯号质量及较低的误码率；反之，眼图愈小即代表讯号质量愈差，也有较高的误码可能。
眼图两边的交叉点即代表讯号由0转1及由1转0的讯号转换质量，如此将有益于分析讯号在振幅及时间上失真的损耗。
图1 讯号眼图不同交叉比例关系传递不同讯号位准此外，由于眼图交叉百分比，是量测交叉点振幅与讯号1及0位准之关系，因此不同交叉比例关系可传递不同讯号位准。
举例来说，一般标准的讯号其交叉百分比为50%，即代表讯号1及0各占一半的位准。
为了量测其相关比率，使用的统计方式分析如图2。
交叉位准依据交叉点垂直统计的中心窗口而计算出来的平均值，其比例方程式如下：100×[(交叉位准–0位准)/(1位准–0位准)]图2 眼图讯号交叉点比例关系其中的1及0位准是取眼图中间的20%为其平均值，即从40～60%中作换算；而最终眼图交叉比例即从0位准的0%到1位准的100%分析相关水平轴，而一般对应纵轴即会呈现趋近50%的关系。
随着纵轴交叉点比例关系的不同，又代表着不同的讯号1或0传递质量之能耐。
通信原理硬件实验一 眼图实验
电子信息与自动化学院《通信原理》实验报告学号：姓名：实验名称：硬件实验一眼图实验成绩：一、实验目的1.掌握眼图观测方法；2.学会用眼图分析通信系统性能；二、实验仪器1.RZ9681实验平台2.实验模块：•主控模块A1•基带信号产生与码型变换模块-A2•信道编码与频带调制模块-A4•纠错译码与频带解调模块-A53.信号连接线4.100M双通道示波器5.PC机（二次开发）三、实验原理1.1 什么是眼图?所谓“眼图”，就是由解调后经过接收滤波器输出的基带信号，以码元时钟作为同步信号，基带信号一个或少数码元周期反复扫描在示波器屏幕上显示的波形称为眼图。
干扰和失真所产生的传输畸变，可以在眼图上清楚地显示出来。
因为对于二进制信号波形，它很像人的眼睛故称眼图。
在整个通信系统中，通常利用眼图方法估计和改善（通过调整）传输系统性能。
我们知道，在实际的通信系统中，数字信号经过非理想的传输系统必定要产生畸变，也会引入噪声和干扰，也就是说，总是在不同程度上存在码间串扰。
在码间串扰和噪声同时存在情况下，系统性能很难进行定量的分析，常常甚至得不到近似结果。
为了便于评价实际系统的性能，常用观察眼图进行分析。
眼图可以直观地估价系统的码间干扰和噪声的影响，是一种常用的测试手段。
在下图眼图示意图中画出两个无噪声的波形和相应的“眼图”，一个无失真，另一个有失真(码间串扰)。
在图中可以看出，眼图是由虚线分段的接收码元波形叠加组成的。
眼图中央的垂直线表示取样时刻。
当波形没有失真时，眼图是一只“完全张开”的眼睛。
在取样时刻，所有可能的取样值仅有两个：+1或-1。
当波形有失真时，“眼睛”部分闭合，取样时刻信号取值就分布在小于+1或大于-1附近。
这样，保证正确判决所容许的噪声电平就减小了。
换言之，在硬件实验一 眼图实验报告 姓名： 学号：随机噪声的功率给定时，将使误码率增加。
“眼睛”张开的大小就表明失真的严重程度。
图1.1无失真及有失真时的波形及眼图(a) 无码间串扰时波形；无码间串扰眼图 (b) 有码间串扰时波形；有码间串扰眼图 1.2 眼图参数及系统性能眼图的垂直张开度表示系统的抗噪声能力，水平张开度反映过门限失真量的大小。
光纤通信技术-第七章-光纤通信系统PPT课件
信号如何特殊，其传输系统都不依赖于信息 信号而进行正确的传输。
1. 扰码
为了保证传输的透明性，在系统光发射机 的调制器前，需要附加一个扰码器，将原始的 二进制码序列进行变换，使其接近随机序列。 它是根据一定的规则将信号码流进行扰码，经 过扰码后使线路码流中的“0”、“1”出现概 率相等，从而改善了码流的一些特性。但是它 仍然具有下列缺点：
2. 可以用再生中继，传输距离长。数字通信系 统可以用不同方式再生传输信号，消除传输 过程中的噪声积累，恢复原信号，延长传输 距离。
3. 适用各种业务的传输，灵活性大。在数字通 信系统中，话音、图像等各种信息都变换为 二进制数字信号，可以把传输技术和交换技 术结合起来，有利于实现综合业务。
4. 容易实现高强度的保密通信。只需要将明文 与密钥序列逐位模2相加， 就可以实现保密 通信。只要精心设计加密方案和密钥序列并 经常更换密钥， 便可达到很高的保密强度。
光纤部分可根据所传信号的质量要求、传 输距离、适用场合等指标选单模光纤、多模光 纤或其他特ห้องสมุดไป่ตู้光纤。
光接收部分则采用和光发射部分相反的操 作，将光信号转换为电信号，然后再进行解复 用，然后将基带信号送给相关用户。
7.1.2 光纤通信系统的分类
光纤通信系统根据不同的分类方法可以划分 为不同类型。 1. 按系统所用光纤类型可将光纤通信系统分为单模 光纤通信系统和多模光纤通信系统； 2. 按光纤通信系统应用的场合分为公用型光纤通信 系统和专用光纤通信系统，如专网中的电力光纤 通信系统，铁道光纤通信系统，军用光纤通信系 统等；
不能完全控制长连“1”和长连“0”序列的 出现；
没有引入冗余，不能进行在线误码检测； 信号频谱中接近于直流的分量较大。
眼图的定义、原理及模型
眼图的定义、原理及模型从理论上讲，一个基带传输系统的传递函数只要满足式（ 4-27 ），就可消除码间串扰。
但在实际系统中要想做到这一点非常困难，甚至是不可能的。
这是因为码间串扰与发送滤波器特性、信道特性、接收滤波器特性等因素有关，在工程实际中，如果部件调试不理想或信道特性发生变化，都可能使改变，从而引起系统性能变坏。
实践中，为了使系统达到最佳化，除了用专门精密仪器进行测试和调整外，大量的维护工作希望用简单的方法和通用仪器也能宏观监测系统的性能，观察眼图就是其中一个常用的实验方法。
4.5.1 眼图的概念眼图是指利用实验的方法估计和改善（通过调整）传输系统性能时在示波器上观察到的一种图形。
观察眼图的方法是：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器扫描周期，使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，这时示波器屏幕上看到的图形像人的眼睛，故称为“眼图”。
从“眼图”上可以观察出码间串扰和噪声的影响，从而估计系统优劣程度。
另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整，以减小码间串扰和改善系统的传输性能。
4.5.2 眼图形成原理及模型1. 无噪声时的眼图为解释眼图和系统性能之间的关系，图 4-21 给出了无噪声情况下，无码间串扰和有码间串扰的眼图。
图 4-21 基带信号波形及眼图图 4-21 （ a ）是无码间串扰的双极性基带脉冲序列，用示波器观察它，并将水平扫描周期调到与码元周期一致，由于荧光屏的余辉作用，扫描线所得的每一个码元波形将重叠在一起，形成如图 4-21 （ c ）所示的线迹细而清晰的大“眼睛” ；对于图 4-21 （ b ）所示有码间串扰的双极性基带脉冲序列，由于存在码间串扰，此波形已经失真，当用示波器观察时，示波器的扫描迹线不会完全重合，于是形成的眼图线迹杂乱且不清晰，“ 眼睛” 张开的较小，且眼图不端正，如图 4-21 （ d ）所示。
对比图 4-21 （ c ）和图 4-21 （ d ）可知，眼图的“眼睛” 张开的大小反映着码间串扰的强弱。
实验二 带通信道模拟及眼图实验
实验二带通信道模拟及眼图实验一、实验目的1、了解眼图与信噪比、码间干扰之间的关系及其实际意义；2、掌握眼图观测的方法并记录研究。
二、实验器材1、主控&信号源、9号、13号、17号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、实验原理框图PSK 调制信号带通滤波信道输入白噪声观测信道输出加升余弦滤波的带通信道模拟白噪声产生噪声幅度调节升余弦滤波带通信道模拟框图2、实验原理框图带通信道是将直接调制的PSK信号和经过升余弦滤波后调制的PSK信号送入带通信道，比较两种状况的眼图。
然后，改变带通信道的带宽重复观测。
四、实验步骤概述：该项目是通过分别改变噪声幅度和带通信道频率范围，观测信道的眼图输出变化情况，了解和分析信道输出原因.1、关电，按表格所示进行连线。
源端口目的端口连线说明信号源：PN15 模块9：TH1(基带信号) 调制信号输入信号源：256KHz 模块9：TH14(载波1) 载波1输入信号源：256KHz 模块9：TH3(载波2) 载波2输入信号源：CLK模块9：TH2(差分编码时钟)调制时钟输入模块9：TH4(调制输出) 模块17：TH1(信道输入)调制输出经过信道模拟模块17：TH2(信道输出)模块13：TH2(载波同步输入)载波同步模块信号输入模块13：TH1(SIN)模块9：TH10(相干载波输入)用于解调的载波模块17：TH2(信道输出) 模块9：TH7(解调输入) 送入解调单元2、开电，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【信道模拟及眼图观测实验】→【250KHz~262KHz带通信道】。
3、此时系统初始状态为：PN15为8K。
4、实验操作及波形观测。
（1）以CLK时钟信号为触发源对比观测LPF-BPSK观测点，观察输出眼图波形。
（2）调节17号板W1噪声幅度调节，调节噪声幅度，观察眼图波形变化。
17号模块测试点TP4可以观察添加的白噪声。
（3）在主控菜单中改变带通信道频率范围，观察输出眼图变化，并分析原因。
光纤通信课件第四讲.pptx
高温炉
预制棒
非接触式 测径仪
固化炉
测温仪 炉温 控制
调速设备
收线轮(拉丝机)
9
4.1.7光纤的制造
三、套塑工艺：套上一层尼龙。 目的：进一步保护光纤，提高光纤的机械强度 分为松套和紧套： 松套：光纤可以在套管中松动，机械性能好(套管先 承受压力)；防水性能好(光纤与外套之间有油膏， 因此可以防水) 紧套：不能活动，结构相对简单
高温
Gecl4 o2 Geo2 2cl2 3、缩棒过程：经过外包层，纤芯的沉积，形成一根中空壁厚的石 英管，此时升高火焰温度到1700-2000摄氏度，保持石英管旋转， 软化，在表面张力作用下收缩而将管子中心填满，形成中心区折射 率较高而包层折射率较低的预制棒
8
4.1.6光纤的制造
三、拉丝工艺：示意图
光纤制造工艺
以石英光纤为例，实用的制造方法有内气相氧化法 (IVPO)、外气相氧化法(OVPO)、改进的化学气相沉积法 (MCVD)、气相轴向沉积法(VAD)及等离子化学气相沉积 法(PCVD)等。欧美及我国主要采用改进的化学气相沉积 法MCVD法，该法提高了反应物浓度使沉积速率，比化学 气相沉积(CVD)法快100倍以上，并且可在数小时内将预制 件拉成几公里长的多模纤维，由于简单实用，已成为常规 的光纤生产方法。日本则开发气相轴向沉积法VAD工艺， 除回收率高外，还可制成大型预制件(达2500g，可拉制 50µm芯径的光纤580km)，可采用低纯原料。
包层沉积过程中，常使用的掺杂剂有三溴化硼，三氯化硼等， 反应方程式为：
高温
sicl4 o2 sio2 2cl2
高温
4Bcl3 3o2 2B2o3 6cl2
高温
4BBr3 3o2 2B2o3 6Br2
通信原理5.5数字基带信号传输—眼图
滤波器
眼图是指利用实验的方法估计和改善（通过调整）传输系统 性能时在示波器上观察到的像人的眼睛一样的图形。
5.4眼图：眼图的基本原理
1．无噪声、无码间串 扰时的眼图
二进制代码为
1110001010
收到连1码时：持续时间 为的正电平
而收到连0码：持续时间 为的负电平
“1”“0”码交替：不会出 现持续的正负电平
这几条线越靠近，眼图张得越大，码间串扰越小 眼图张得越小，表示码间串扰越大
5.4眼图：眼图的基本原理
3．有噪声又有码间串扰的眼图
0
Tb
2Tb
3Tb
4Tb
5Tb
6Tb
0
Tb
2Tb
3Tb
4Tb
5Tb
6Tb
原来清晰端正的细线，变成了比较模糊的带状的线，而且不很端正 噪声越大，线条越宽，越模糊
5.4眼图：眼图的模型
发送滤波器特性信道特性接收滤波器特性而计算由于这些因素所引起的误码率非常困难甚至得不到一种合适的定量分析方法
5.4眼图
研究问题：码间串扰和噪声的估计 研究对象：眼图 研究目的：如何用实验的方法来减小码
间串扰和噪声的影响 研究方法：定性分析，实验观察
5.4眼图：问题的提出
实际应用的基带数字信号传输系统，不可能完 全做到无码间串扰的要求；
最佳抽样时刻应选择眼图中“眼睛”张开最大的时刻； 对定时误差的灵敏度，由斜边斜率决定，斜率越大，对定时误差就越灵敏； 图中阴影区的垂直高度表示信号幅度畸变范围； 在抽样时刻上，上下两阴影区的间隔距离的一半为噪声容限，噪声瞬时值
超过了它就可能发生错误判决； 图中央的横轴位置应对应判决门限电平
基带传输系统接收滤波器的输出信号加到示波器的垂直轴 调示波器的水平扫描周期,使它与信号码元的周期同步 此时可以从示波器上显示出一个像人眼一样的图形，从这个称为眼图的