数字时分复接系统光通信实验.docx

数字时分复接系统光通信实验一、实验目的1.掌握数字时分复用/解复用的概念和原理。2.掌握数字时分复接光通信系统的结构。3.掌握同步复接的帧结构二、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 4法兰式可调衰减器5.光分路器 6.小型电话单机 2 7.计算机串口线 8.铆孔连接线 若干三、基本原理在数字通信中，为扩大传输容量和提高传输效率，通常需要把若干低速的数据码流按一定格式合并为高速数据码流，以满足上述需要。数字复接就是依据时分复用基本原理完成数码合并的一种技术。在时分复用中，把时间划分为若干时隙，各路信号在时间上占有各自的时隙，即多路信号在不同的时间内被传送，各路信号在时域中互不重叠。把两个或两个以上的支路数字信号按时分复用方式合并成单一的合路数字信号的过程称为数字复接，其实现设备称为数字复接器。在接收端把一路复合数字信号分离成各路信号的过程称为数字分接，其实现设备称为数字分接器。数字复接器 、数字分接器和传输信道共同构成数字复接系统。本实验平台中，数据发送单元模块的U101内集成了数字复接器，数据接收单元的U105内集成了数字分接器，连接好光传输信道即构成了一个完整的数字复接系统。数字复接的方法主要有按位复接、按字复接和按帧复接三种；按照复接时各路信号时钟的情况，复接方式可分为同步复接、异步复接与准同步复接三种。本实验中选择了按字复接的方法和准同步复接的方式。本实验中数字复接系统方框图，如下图7.3.1： 定时单元给设备提供一个统一的基准时钟。码速调整单元把速率不同的各支路信号，调整成与复接设备定时完全同步的数字信号，以便由复接单元把各支路信号复接成一个数字流。本实验中，码速调整单元将PCM1编码数据、PCM2编码数据、PC机数据和地址开关（拨码器）设置的8BIT数据都调整成速率为512KHZ的码元，然后复接进同一个数据码流中。并在第1路时隙中加入帧同步信号，在第7路时隙中加入的有关数据信息的信令。本实验中同步复接的帧结构如图7.3.2所示。在出厂程序中仅提供了四路数据参加复接，加上同步帧头，所以还有3路时隙空闲，可供升级。在默认控制下，各路数据占据的时隙位置如下表7.3.1。表7.3.1数据类型帧头PCM1PCM2空置空置8BIT拨码器信令*PC数据*时隙位置第1路第2路第3路第4路第5路第6路第7路第8路数字分解器由同步、定时、分接和恢复单元组成。同步单元的功能是从接收信码中提取与接收信码同步的码元时钟信号。定时单元的功能是通过同步单元提取时钟信号的推动，产生分接设备所需要的各定时信号，如帧同步信号、时序信号。分接单元的功能是 把复接信号实施分离，形成同步支路数字信号。恢复电路的功能是把被分离的同步支路数字信号恢复成原始的支路信号。一般情况下，帧同步提取有时会出现漏同步和假同步现象。图7.3.3 PC机数据传输软件界面四、实验步骤1.关闭系统电源，按照图7.3.1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。实验箱接口DB701连接至PC机串口（连接：P703，P702；P701，P704）。2.电话单机A、电话单机B分别接到用户A与用户B电话接口上；3.各路数据复接的连接：电话A（PCM1）：连接P601、P602；P603、P109；电话B（PCM2）：连接P801、P110；8BIT拨码器：内部读取。复接数据发送：连接P108、P2014. 各路数据分接的连接：复接数据接收：连接P202、P111电话A（PCM1）：连接P114、P604电话B（PCM2）：连接P113、P802；P803、P8048BIT发光二极管显示：内部读取，可从其亮灭状态验证解复是否正确。解复接提取同步帧头：P1155.打开系统电源，在液晶菜单选择“光纤系统实验”的子菜单，确认；液晶将显示帧头、PCM1、PCM2、8BIT等的默认复接时隙，详细见表7.3.1。系统开始运作。一旦系统开始稳定运作，8BIT发光二极管正常显示与SW101设置同，。6. 电话A（48）呼叫电话B（49），检验其通话质量。7.改变8BIT拨码器的数据组合，检验8BIT发光二极管的显示状态是否符合拨码器的数据组合。8.如图7.3.3所示，在“发送数据” 窗口，如果通信信道没有误码，在“接收数据”即可收到与“发送数据” 窗口中一样的数据。点击“比较数据”按钮，即可获得接收数据的误码个数等传输状态报告9.对照复接数据的帧同步矩形窄脉冲P115（收端提取），观测复接数据（稍有延时），对照表7.3.1，检验各路数据的时隙分配情况，记录复接波形和数据。10.断开光路，检验系统是否还