光纤通信原理实验指导.docx

光纤通信原理实验指导.docxZY1804I光纤通信原理实验系统简介木实验系统是为配合《光纤通信》课程的理论教学,结合冃前光纤通信工程技术最新进展,为了提高大专院校学生实际操作和动手能力而研制开发的。一、产品的系统特点光纤I型实验系统注重产品的系统和功能组成,产站的设计着重体现系统性、先进性、实用性,并根据市场及客户实际盂求,充分考虑工艺外观结构、产品的功能和性价比。整个系统分中央控制器、备用环和光传输三大部分,各自独立乂相互关联,所有模块在单独进行实验同时又口J系统集联,实验灵活丰富,可设计、可比较、可操作、可观测性强。,既有利于实验观测,乂可以模拟实际光纤传输吋的各种性能。实验紧密结合光通信新技术的发展趋势,将波分复用、光时分复用和SDH传输网等新技术都通过实验演示出來,简单易懂。采用大规模的现场可编程门阵列器件,使得产品的开放性、可升级性强。同时为了实现自愈环(即备用环)功能以及使学生冇更大的开发和操作空间,特意制作了二次开发板,并预留大量的I/O扩展口,可在开发板上独立完成二次开发设计。所有实验大多采用开关控制,减小了实验操作时的繁琐性。该实验系统融合了当今的光纤通信技术发展的一些新技术和新器件,并将其融入到光纤通信原理课程当中,同时与通信原理和程控交换课程的部分原理结合,其主要冇以下特点:1、 实验箱采用“整板+核心板”设计,特殊光器件玻璃罩保护,元器件贴片化,模块元件布局完全对称。所冇的测试钩和连接孔均冇标识,深蓝色的电路板,白色丝印使得整个电路板层次性强、美观、人方。2、 实验箱和光纤通信原理教材紧密结合,实验项冃和顺序与教材保持完全同步。通过八个方面全面实验来了解光纤通信的全过程,八个方面分别是:光纤和光缆;通信川光器件(冇源器件和无源器件);光端机(光发、光收端机);数字光纤通信系统;模拟光纤通信系统;光纤通信新技术;光纤通信测量技术;光纤通信网络。3、 系统采用整板上分模块的设计方式,除了核心板——中央控制器外,还配置了光发端机、光收端机、模拟信号源、数字信号源、数字终端、电话模块、串口通信模块等。各种系统纽•建灵活,可根据不同的实验搭建成模拟、数字、计算机、图像、语音、混合光纤传输系统及多台实验箱多部电话组网通信等不同的实验系统。4、 电路实现上采用人规模FPGA,使得产品的开放性和可升级的空间加人。专门设计制作了可供学生进行二次开发实验的二次开发板,并预留了大量的I/O口,可以方便的使学校在原有硬件电路的基础上开发新的实验内容。5^同一实验箱中具备通用的三个低损耗光纤通信端口(850nm、1310nm>1550nm);光发送机和光收端机分模块设计,使得学生可以更加肓观地了解激光器的调制和解调,即电■光,光•电的转换原理过程;光发送和光接收分别采用分立元件(1310nm)和集成电路(1550nm)来实现,且电路参数可调,可通过特定的测试点来观测光发送和光接收木质原理的实现过程。6、 光发送时加入自动光功率控制电路,使得激光器的输出更加稳定,同时有利于对自动功率控制原理的理解;光接收时在已有前置放大和主放大的基础上,加入了信号的判决和再生,可以通过判决前后眼图的形状的不同深入的理解信号在光纤传输中的衰减特性和光接收的原理。7、 5B6B、5B1P、5B1C、CMkHDB3编译码和扰码解扰码等光纤线路码型的加入,及其各自传输时的不同特性,使得学生可以进一步了解线路码型在光传输过程中的作用;无光告警、寿命检测电路的加入,有利于对光传输进行监测;2M速率信号光纤传输时的不中断法课码监测、课码指示及谋码率、课码扩散系数的测暈,使得学生更加深一步的了解光纤传输的特性。8、 各种光无源器件的使用方法及其特性的测试,使得教学和实际紧密地结合在了一起;波分复用+时分复用技术、电话热线呼叫时交换技术的使用,使得四台实验箱组网完成八部电话的全双工通信成为可能,从而完全模拟实际的电话通信系统;如果在光发和光收之间加入裸光纤,则可以实现四台实验设备几十公里长距离间的传输,语音、图像、计算机数据信号的单光纤传输,使得实验更加完整地体现了光纤发展新技术的要求。9、 本实验系统基于SDH设计,参照SDH和E1信号的帧结构制定了适合教学使用的2M伪SDH帧结构,帧结构已屮请发明专利,此知识产权为我同独有。,时分复用数据和复用方式灵活,使得实验箱的传送方式更加多样,在通过对比的基础上更加深入地了解复用的原理:伪SDH帧结构通信吋的通道可口动选择,更加生动、直观的体现了SDH同步传输体制的结构和复用原理;时分解复用时釆用终端显示,町直观地通过对比的方式检验复用解复用过程的正确性。10、 本系统可以实现多台实验箱间的环网通信,完成数字、语音等信号的多点Z间的传输。其中电话语音信号采用1号信令进行控制,与实际设备完