时分复用-解复用实验.doc

固定及变速率时分复用、解复用实验

第一部分固定速率时分复用/解复用实验?

实验目得

掌握固定速率时分复用/解复用得同步复接/分接原理。

掌握帧同步码得识别原理。

掌握集中插入帧同步码时分复用信号得帧结构特点。

实验内容

搭建一个理想信道固定速率时分复用数字通信系统,使系统正常工作。

搭建一个理想信道固定速率时分解复用数字通信系统,使系统正常工作。

用示波器观察集群信号(FY_OUT)、位同步信号(BS)及帧同步信号(FS),熟悉它们得对应关系。

观察信号源发光管与终端发光管得显示对应关系,直接观察时分复用与解复用得实验效果。

实验仪器

示波器，RC-GT-IＩ型光纤通信实验系统。

基本原理

１．同步复接/分接原理

固定速率时分复用/解复用通常也称为同步复接／分接。在实际应用中,通常总就是把数字复接器与数字分接器装在一起做成一个设备，称为复接分接器(缩写为Mｕldex)。

图１、1数字复接器得基本组成图１、2数字分接器得基本组成图

数字复接器得基本组成如图1、1所示。数字复接器得作用就是把两个或两个以上得支路数字信号按时分复接方式合并成为单一得合路数字信号。数字复接器由定时、调整与复接单元所组成。定时单元得作用就是为设备提供统一得基准时间信号,备有内部时钟,也可以由外部时钟推动。调整单元得作用就是对各输入支路数字信号进行必要得频率或相位调整,形成与本机定时信号完全同步得数字信号。复接单元得作用就是对已同步得支路信号进行时间复接以形成合路数字信号。

数字分接器得基本组成如图1、2所示。数字分接器得作用就是把一个合路数字信号分解为原来支路得数字信号。数字分接器由同步、定时、分接与恢复单元所组成。定时单元得作用就是为分接与恢复单元提供基准时间信号,它只能由接收得时钟来推动。同步单元得作用就是为定时单元提供控制信号,使分接器得基准时间与复接器得基准时间信号保持正确得相位关系,即保持同步。分接单元与复接单元相对应,分接单元得作用就是把输入得合路数字信号（高次群)实施时间分离。分接器得恢复单元与复接器得调整单元相对应，恢复单元得作用就是把分离后得信号恢复成为原来得支路数字信号。

将低次群复接成高次群得方法有三种；逐比特复接;按码字复接：按帧复接。在本实验中,由于速率固定,信息流量不大,所以我们所应用得方式为按码字复接，下面我们把这种复接方式作简单介绍。

按码字复接:对本实验来说,速率固定，信息结构固定,每8位码代表一“码字”。这种复接方式就是按顺序每次复接1个信号得8位码,输入信息得码字轮流被复接。复接过程就是这样得:首先取第一路信息得第一组“码字”,接着取第二路信息得第一组“码字”，再取第三信息得第一组“码字”,轮流将3个支路得第一组“码字”取值一次后再进行第二组“码字”取值,方法仍然就是:首先取第一路信息得第二组码，接着取第二路信息得第二组码，再取第三路信息得第二组码,轮流将3个支路得第二组码取值一次后再进行第三组码取值，依此类推,一直循环下去,这样得到复接后得二次群序列(d)。这种方式由于就是按码字复接,循环周期较长,所需缓冲存储器得容量较大,目前应用得很少。

图１、3按码字复接示意图

(ａ）第一路信息;(b)第二路信息;(ｃ)第三路信息;(d）复接后

２．本实验所用得同步复接模块得结构原理

本实验所用到得固定速率时分复用端得原理方框图如图1、4所示。这些模块产生三路信号时分复用后得FY_OUT信号,信号码速率约为１28KＢ，帧结构如图1、５所示。帧长为24位,其中首位无定义，第２位到第8位就是帧同步码(７位巴克码111０010),另外16位为２路数据信号,每路8位。此FY＿OUT信号为集中插入帧同步码时分复用信号。同时通过发光二极管来指示码型状态：发光二极管亮状态表示1码,熄状态表示0码。本实验中用到得电路,除并行码产生器与８选一电路就是由分立器件组成得外，其她电路全都在两片大规模集成电路XＣ95XL144TQ100-5(以下简称CPLD）内部。

下面对时钟信号源、分频器、八选一、调整器及复接器等单元作进一步说明。

(1)时钟信号源

时钟就是由晶振Ｘ1(20、48MHz)提供，它也就是整个系统得时钟信号源。２0、4８MHｚ时钟经CPＬＤ分频得到本实验所需得时钟信号CLＫ1,FＣLＫ１=4、0９6ＫHz。

图１、4复用器原理方框图

图1、5帧结构

(２）分频器

分频器一首先进行１6分频，输出信号频率为25６kHz。然后采用另一分频器二完成÷2、÷４、÷8、÷1６运算,输出BＳ、S１、S２、Ｓ3等４个信号。BS为位同步信号,频率为1２8kＨz。S1、S2、S3为３个选通信号,作为八选一得选通信号,频率分别为BS信号频率得1/2、1/４与1／8。