光纤通信实验指导书cuge.docx

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1、目 录系统简介介.22实验部分分实验一 数字信信源及其其光纤传传输实验验5实验二 HDBB3编译译码及其其光纤传传输实验验.11实验三 CMII编译码码及其光光纤传输输实验.20实验四 光发送送模块实实验.288实验五 光接收收模块实实验.355实验六 数字信信号电光、光光电转换换传输实实验391） 方波信号号和NRRZ码传传输；2） CMI码码传输；3） HDB33码传输输；实验七 波分复复用（WWDM）光光纤通信信系统实实验43EL-GGT-IV光纤通通信教学学实验系系统简介介光纤通信信教学实实验系统统是为了了配合光光纤通信信系统的的理论教教学而设设计的实实验装置置，在这这套系统统上除了了

2、完成理理论验证证实验外外，还可可实现各各种开发发性实验验，并可可配合CCPLDD进行各各模块的的二次性性开发。此外本实验箱，可扩展实验模块，实现通信原理的实验。一、结构构简介光纤通信信教学实实验系统统结构框框图如下下:1310光纤收发模块 1550光纤收发模块 数字信源 CMIPCM 5B6B编译码 数字终端编译码 和时分复用 电话接口 AMI 低频 位同步 帧同步 RS-232 HDB3 信号源 实验 实验 接口电话接口 编译码主要由以以下功能能模块组组成：1. 数字信号号源单元元:此单元产产生码速速率为1170.5K的的单极性性不归零零码（NNRZ），数数字信号号帧长为为24位位，其中中包

3、括两两路数字字信息，每每路8位位，另外外8位中中的7位位为集中中插入帧帧同步码码。通过过拨码开开关，可可以很方方便地改改变要传传送的码码信息并并由发光光二极管管显示出出来。2. AMI（HHDB33）编译译码单元元:此单元将将数字信信号源单单元产生生的NRRZ码进进行编码码，通过过专用芯芯片转换换成HDDB3码码或AMMI码通通过切换换开关切切换，然然后将编编码后的的信号又又经过译译码单元元还原成成NRZZ码。3. 电话接口口单元此单元有有两路独独立的电电话输入入接口、输输出接口口，通过过专用电电话接口口芯片实实现语音音的全双双工通信信。自带带馈电电电源。4. PCM&CMII编译码码单元；此

4、单元采采用CPPLD来来实现PPCM&CMII编译码码电路，可可同时完完成两路路信号的的编译码码工作。PPCM模模块可以以实现传传输两路路语音信信号，采采用TPP30557编译译器。5. 可调信号号源单元元:此单元包包括两路路频率8800HHZ2KHHZ可调调的方波波、正弦弦波、三三角波。6. 串行RSS2322接口单单元:此单元配配有RSS2322接口及及信号端端口TXX和RXX，可实实现自发发自收通通信实验验，两台台计算机机间的全全双工光光纤通信信实验。7. 13100波长光光发送单单元:PHLCC-13310nnmFPP同轴激激光二极极管。8. 15500波长光光发送单单元:PHLCC-

5、13310nnmFPP同轴激激光二极极管。9. 13100波长光光接受单单元:10. 15500波长光光接受单单元:主要完成成光电信信号的转转换，小小信号的的检测与与信号的的恢复放放大等功功能。它它主要有有光检测测模块、滤滤波放大大模块组组成。光光检测模模块采用用PHPPC-IS001-PFCC，是PPHOTTRONN公司的的高性能能光检测测器件，输输出可从从DC到到1GHHZ。11. 数字时分分复用光光纤传输输实验12. 5B6BB编译码码实验单单元二、实验验项目(如正文文)三、系统统特点模块化设设计，灵灵活搭线线，可实实现多个个实验，并并可以自自己灵活活搭接组组成其他他实验。实实验箱上上配

6、有光光纤跳线线的接口口模块，可可自由加加入光纤纤无源器器件，使使用多种种仪表如如误码分分析仪等等进行观观测。完完全满足足国家教教学大纲纲的教学学要求。此外本实验箱，可扩展实验模块，实现通信原理和DSP的实验，光纤和通信合而为一，还可以让学生了解DSP的工作原理和经典电路。本实验箱可谓一箱多用，精巧的结构，独特的创意，超高的性价比，让您再次领略达盛人追求完美与人性化的独特魅力。四、配套套仪器必 备 仪器：20MM通用示示波器或或虚拟仪仪器 可选配仪仪器：音音频信号号源 ，频率率计，频频谱分析析仪，光光功率计计，稳定定光源，光光时域反反射仪，误误码测试试仪，光光纤熔接接机，PPCM终终端测试试仪实

7、验一 数字字信源及及其光纤纤传输实实验一、 实验目的的1、 了解单极极性码、双双极性码码、归零零码、不不归零码码等基带带信号波波形特点点。 2、 掌握集中中插入帧帧同步码码时分复复用信号号的帧结结构特点点。二、 实验内容容 用示波波器观察察单极性性非归零零码（NNRZ）、位位同步信信号（BBS）及及帧同步步信号（FFS），了了解它们们的对应应关系。三、 基本原理理本实验使使用数字字信源模模块。 本模块块是整个个实验系系统的发发终端，其其原理方方框图如如图1-1所示示。本单单元产生生NRZZ信号，信信号码速速率约为为1700.5KBB，帧结结构如图图1-22所示。帧帧长为224位，其其中首位位无

8、定义义，第22位到第第8位是是帧同步步码（77位巴克克码111100010），另另外166位为22路数据据信号，每每路8位位。此NNRZ信信号为集集中插入入帧同步步码时分分复用信信号。发发光二极极管亮状状态表示示1码，熄熄状态表表示0码码。 本模块块有以下下测试点点及输入入输出点点： CLKK 晶振振信号测测试点 BS OUTT信源位位同步信信号输出出点/测测试点 FS OUTT信源帧帧同步信信号输出出点/测测试点 NRZZ-OUUTNRZZ信号输输出点/测试点点 图1-3为数数字信源源模块的的电原理理图。图图1-11中各单单元与图图1-33中的元元器件对对应关系系如下：晶振CRYY1：晶晶体

9、；UU1：反反相器774044分频器U3：计数数器7441611；U44：计数数器7441933；U99：计数数器4001600并行码产产生器KK4、K22、K33：8位位手动开开关，从从左到右右依次与与帧同步步码、数数据1、数数据2相相对应；发光二二极管左左起分别别与一帧帧中的224位代代码相对对应 八选一一U4、U5、U8：8位位数据选选择器LLS1551 三选一一U7：8位位数据选选择器LLS1551 倒相器器U288：非门门74HHC044 抽样UU30：D触发发器744HC774图1-11 数数字信源源方框图图图1-22 帧帧结构 下面对对分频器器，八选选一及三三选一等等单元作作进一

10、步步说明。 （1）分分频器 741161进进行133分频，输输出信号号频率为为3411kHzz。7441611是一个个4位二二进制加加计数器器，预置置在3状状态。 741193完完成2、4、8、16运运算，输输出BSS、S11、S22、S33等4个个信号。BBS为位位同步信信号，频频率为1170.5kHHz。SS1、SS2、SS3为33个选通通信号，频频率分别别为BSS信号频频率的11/2、11/4和和1/88。7441933是一个个4位二二进制加加/减计计数器，当当CPDD= PPL =1、MR=0时，可可在Q00、Q1、Q2及Q3端分别别输出上上述4个个信号。 401160是是一个二二一十

11、进进制加计计数器，预预置在77状态，完完成3运算算，在QQ0和Q1端分别别输出选选通信号号S4、SS5，这这两个信信号的频频率相等等、等于于S3信信号频率率的1/3。 分频器器输出的的S1、SS2、SS3、SS4、SS5等55个信号号的波形形如图11-4（aa）和11-4（bb）所示示。 （2）八八选一采用8路路数据选选择器445122，它内内含了88路传输输数据开开关、地地址译码码器和三三态驱动动器，其其真值表表如表11-1所所示。UU24、UU25和和U277的地址址信号输输入端AA、B、CC并连在在一起并并分别接接S1、SS2、SS3信号号，它们们的8个个数据信信号输入入端x00 x7分

12、分别与KK1、KK2、KK3输出出的8个个并行信信号连接接。由表表1-11可以分分析出UU24、UU25、UU27输输出信号号都是码码速率为为1700.5KKB、以以8位为为周期的的串行信信号。图1-33 数数字信源源电原理理图（3）三三选一三选一电电路原理理同八选选一电路路原理。SS4、SS5信号号分别输输入到UU8的地地址端AA和B，UU24、UU25、UU27输输出的33路串行行信号分分别输入入到U88的数据据端x33、x00、x11，U88的输出出端即是是一个码码速率为为1700.5KKB的22路时分分复用信信号，此此信号为为单极性性不归零零信号（NNRZ）。图1-44 分分频器输输出

13、信号号波形表1-11 445122真值表表CBAINHDISZ00000x000100x101000x201100x310000x410100x511000x611100x71001高阻（4）倒倒相与抽抽样 图1-1中的的NRZZ信号的的脉冲上上升沿或或下降沿沿比BSS信号的的下降沿沿稍有点点滞后。在在实验二二的数字字调制单单元中，有有一个将将绝对码码变为相相对码的的电路，要要求输入入的绝对对码信号号的上升升沿及下下降沿与与输入的的位同步步信号的的上升沿沿对齐，而而这两个个信号由由数字信信源提供供。倒相相与抽样样电路就就是为了了满足这这一要求求而设计计的，它它们使NNRZ-OUTT及BSS-O

14、UUT信号号满足码码变换电电路的要要求。 FS信信号可用用作示波波器的外外同步信信号，以以便观察察2DPPSK等等信号。 FS信信号、NNRZ-OUTT信号之之间的相相位关系系如图11-5所所示，图图中NRRZ-OOUT的的无定义义位为00，帧同同步码为为111100110，数数据1为为1111100000，数数据2为为0000011111。FFS信号号的低电电平、高高电平分分别为44位和88位数字字信号时时间，其其上升沿沿比NRRZ-OOUT码码第一位位起始时时间超前前一个码码元。图1-55 FFS、NNRZ-OUTT波形 四、实实验步骤骤1 熟悉悉信源模模块的工工作原理理。用示波器器观察数

15、数字信源源模块上上的各种种信号波波形。2 用FFS作为为示波器器的外同同步信号号，进行行下列观观察：（1） 示波器的的两个探探头分别别接NRRZ-OOUT和和BS-OUTT，对照照发光二二极管的的发光状状态，判判断数字字信源单单元是否否已正常常工作（11码对应应的发光光管亮，00码对应应的发光光管熄）；（2） 用K1产产生代码码111100110（为任意意代码，1111000100为7位位帧同步步码），KK2、KK3产生生任意信信息代码码，观察察本实验验给定的的集中插插入帧同同步码时时分复用用信号帧帧结构，和和NRZZ码特点点。按照实验验指导书书要求，用用K1产生代代码11111000100,

16、K22产生代代码00001111000,K33产生代代码01111000000(其中中K1的的代码为为帧同步步码,KK2和KK3是产产生的信信息码,可以任任意定义义).用用示波器器观察NNRZ、FFS、BBS如下下图:检测点波形数字信号号远源单单元FSS数字信号号远源单单元NRRZ数字信号号远源单单元BSS注意:该该实验不不用连接接线,直直接在实实验箱上上的数字字信源单单元各个个观察点点加示波波器探头头进行观观测.五、实验验报告要要求根据实验验观察和和纪录回回答：1、 不归零码码和归零零码的特特点是什什么？2、 根据电路路原理图图设计出出一任意意伪随机机码（RRZ）产产生电路路. 六、实实验仪

17、器器光纤通信信有源实实验箱，数字存存储示波波器实验二 HDDB3编编译码及及其光纤纤传输实实验一、 实验目的的1、 掌握AMMI、HHDB33码的编编码规则则。2、 掌握从HHDB33码中提提取位同同步信号号的方法法。3、 了解HDDB3（AMMI）编编译码集集成电路路CD2221003。二、 实验内容容1、 用示波器器观察传传号交替替反转码码（AMMI）、三三阶高密密度双极极性码（HHDB33）。2、 用示波器器观察从从HDBB3码中和和从AMMI码中中提取位位同步信信号的电电路中有有关波形形。 3、 用示波波器观察察HDBB3、AMMI译码码输出波波形。三、 基本原理理本实验用用到的电电路

18、模块块为HDDB3编译码码模块。 原理理框图、电电原理图图分别如如图2-1和图图2-22所示。本本单元有有以下测测试点及及输出点点：NRZ 译译码器输输出信号号CODEEOUTT 编编码器输输出信号号CODEEINN译码器器输入信信号图2-11 HHDB33编译码码方框图图 本模块块上的开开关K44用于选选择码型型，K44位于上上端选择择HDBB3码的的编译码码，位于于下端选选择AMMI码编编译码。HHDB33码和AAMI码码的编码码输出点点都在CCODEE-OUUT，译译码输入入点都在在CODDE-IIN。 图2-1中各各单元与与图2-2各单单元器件件的对应应关系如如下：HDB33编译码码器

19、U111：HDDB3编译码码集成电电路CDD221103AA单/双极极性变换换器U122：模拟拟开关440522双/单极极性变换换器U155：非门门74HHC044相加器U166：或门门74LLS322带通U133、U114：运运放UAA7411限幅放大大器U177：运放放LM3318锁相环U188: 集集成锁相相环CDD40446 图2-2 HDBB3编译码码电路图图 下面面简单介介绍AMMI、HHDB33码编码码规律。 AMII码的编编码规律律是：信信息代码码1变为为带有符符号的11码即+1或-1，11的符号号交替反反转；信信息代码码0的为为0码。AAMI码码对应的的波形是是占空比比为0.

20、5的双双极性归归零码，即即脉冲宽宽度与码元元宽度（码码元周期期、码元元间隔）TTS的关系系是=0.55TS。 HDBB3码的编编码规律律是：44个连00信息码码用取代代节0000V或或B000V代替替，当两两个相邻邻V码中中间有奇奇数个信信息1码码时取代代节为0000VV，有偶偶数个信信息1码码（包括括0个信信息1码码）时取取代节为为B000V，其其它的信信息0码码仍为00码；信信息码的的1码变变为带有有符号的的1码即即+1或或-1；HDBB3码中11、B的的符号符符合交替替反转原原则，而而V的符符号破坏坏这种符符号交替替反转原原则，但但相邻VV码的符符号又是是交替反反转的；HDBB3码是占占

21、空比为为0.55的双极极性归零零码。 设信息息码为000000 01110 00001 000000 0，则则NRZZ码、AAMI码码，HDDB3码如图图2-33所示。分析表明明，AMMI码及及HDBB3码的功功率谱如如图2-4所示示，它不不含有离离散谱ffS成份（ffS =11/TS，等于于位同步步信号频频率）。在在通信的的终端需需将它们们译码为为NRZZ码才能能送给数数字终端端机或数数模转换换电路。在在做译码码时必须须提供位位同步信信号。工工程上，一一般将AAMI或或HDBB3码数字字信号进进行整流流处理，得得到占空空比为00.5的单单极性归归零码（RRZ|=0.5TS）。这这种信号号的功

22、率率谱也在在图2-4中给给出。由由于整流流后的AAMI、HHDB33码中含含有离散散谱fS，故可可用一个个窄带滤滤波器得得到频率率为fS的正弦弦波，整整形处理理后即可可得到位位同步信信号。图2-33 NNRZ、AAMI、HHDB33关系图图图2-44 AAMI、HHDB33、RZ|=0.55TS频谱本单元用用CD2221003集成成电路进进行AMMI或HHDB33编译码码。当它它的第33脚（HHDB33/ AAMI）接接+5VV时为HHDB33编译码码器，接接地时为为AMII编译码码器。编编码时，需需输入NNRZ码码及位同同步信号号，它们们来自数数字信源源单元，已已在电路路板上连连好。CCD2

23、221033编码输输出两路路并行信信号+HH-OUUT和-H-OOUT，它它们都是是半占空空比的正正脉冲信信号，分分别与AAMI或或HDBB3码的正正极性信信号及负负极性信信号相对对应。这这两路信信号经单单/双极极性变换换后得到到AMII码或HHDB33。双/单极极性变换换及相加加器构成成一个整整流器。整整流后的的（AMMI）HHDB33-D信信号含有有位同步步信号频频率离散散谱。由由于位同同步频率率比较低低，很难难将有源源带通滤滤波器的的带宽做做得很窄窄，它输输出的信信号BPPF是一一个幅度度和周期期都不恒恒定的正正弦信号号。对此此信号进进行限幅幅放大处处理后得得到幅度度恒定、周周期变化化的

24、脉冲冲信号，但但仍不能能将此信信号作为为译码器器的位同同步信号号，需作作进一步步处理。当当锁相环环的自然然谐振频频率足够够小时，对对输入的的电压信信号可等等效为窄窄带带通通滤波器器（关于于锁相环环的基本本原理将将在实验验三中介介绍）。本本单元中中采用电电荷泵锁锁相环构构成一个个Q值约约为355的的窄窄带带通通滤波器器，它输输出一个个符合译译码器要要求的位位同步信信号BSS-R。译码时，需需将AMMI或HHDB33码变换换成两路路单极性性信号分分别送到到CD2221003的第第11、第第13脚脚，此任任务由双双/单变变换电路路来完成成。当信息代代码连00个数太太多时，从从AMII码中较较难于提提

25、取稳定定的位同同步信号号，而HHDB33中连00个数最最多为33，这对对提取高高质量的的位同信信号是有有利的。这这也是HHDB33码优于于AMII码之处处。HDDB3码及经经过随机机化处理理的AMMI码常常被用在在PCMM一、二二、三次次群的接接口设备备中。在实用的的HDBB3编译码码电路中中，发端端的单/双极性性变换器器一般由由变压器器完成；收端的的双/单单极性变变换电路路一般由由变压器器、自动动门限控控制和整整流电路路完成，本本实验目目的是掌掌握HDDB3编码规规则，及及位同步步提取方方法，故故对极性性变换电电路作了了简化处处理，不不一定符符合实用用要求。CD2221033的引脚脚及内部部

26、框图如如图2-5所示示，引脚脚功能如如下：图2-55 CCD2221033的引脚脚及内部部框图（1）NNRZ-IN 编码器器NRZZ信号输输入端；（2）CCTX 编码时时钟（位位同步信信号）输输入端；（3）HHDB33/ AAMI 码码型选择择端：接接TTLL高电平平时，选选择HDDB3码；接接 TTTL低低电平时时，选择择AMII码；（4）NNRZ-OUTT HHDB33译码后后信码输输出端；（5）CCRX 码时时钟（位位同步信信号）输输入端；（6）RRAISS 告警指指示信号号（AIIS）检检测电路路复位端端，负脉脉冲有效效；（7）AAIS AISS信号输输出端，有有AISS信号为为高电平

27、平，无AALS信信号时为为低电平平；（8）VVSS 接地地端；（9）EERR 不符符合HDDB3/AMMI编码码规则的的误码脉脉冲输出出端；（10）CCKR HDDB3码的汇汇总输出出端；（11）+HDBB3-INNHDBB3译码器器正码输输入端；（12）LLTFHDBB3 译译码内部部环回控控制端，接接高电平平时为环环回，接低电平平时为正正常；（13）-HDBB3-INNHDBB3译码器器负码输输入端；（14）-HDBB3-OUUT HDDB3编码器器负码输输出端；（15）+HDBB3-OUUTHDBB3编码器器正码输输出端；（16）VVDD接电源源端（+5V） CD2221003主要要由发

28、送送编码和和接收译译码两部部分组成成，工作作速率为为50KKb/ss10MMb/ss。两部部分功能能简述如如下。发送部分分： 当HHDB33/ AAMI 端接高高电平时时，编码码电路在在编码时时钟CTTX下降降沿的作作用下，将将NRZZ码编成成HDBB3码（+HDBB3-OOUT、-HDBB3-OOUT两两路输出出）；接接低电平平时，编编成AMMI码。编编码输出出比输入入码延迟迟4个时时钟周期期。接收部分分：（1）在在译码时时钟CRRX的上上升沿作作用下，将将HDBB3码（或或AMII码）译译成NRRZ码。译译码输出出比输入入码延迟迟4个时时钟周期期。（2）HHDB33码经逻逻辑组合合后从CC

29、KR端端输出，供供时钟提提取等外外部电路路使用；（3）可可在不断断业务的的情况下下进行误误码监测测，检测测出的误误码脉冲冲从ERRR端输输出，其其脉宽等等于收时时钟的一一个周期期，可用用此进行行误码计计数。(4)可可检测出出所接收收的AIIS码，检检测周期期由外部部RAIIS决定定。据CCCITTT规定定，在RRAISS信号的的一个周周期（5500ss）内，若若接收信信号中“0”码个数数少于33，则AAIS端端输出高高电平，使使系统告告警电路路输出相相应的告告警信号号，若接接收信号号中“0”码个数数不少于于3，AAIS端端输出低低电平，表表示接收收信号正正常。四、实验验步骤1、用示示波器观观察

30、HDDB3编译单单元的各各种波形形。用信源模模块的FFS信号号作为示示波器的的外同步步信号。（1） 示波器的的两个探探头CHH1和CCH2分分别接NNRZ-OUTT和COODE_OUTT，将信信源模块块K1、KK2、KK3的每每一位都都置1，观观察并记记录全11码对应应的AMMI码和和HDBB3码；再再将K11、K22、K33置为全全0，观观察全00码对应应的AMMI码和和HDBB3码。观观察AMMI码时时将开关关K4置置于AMMI端，观观察HDDB3码码时将KK4置于于HDBB3端，观观察时应应注意编编码输出出（AMMI）HHDB33比输入入NRZZ-OUUT延迟迟了4个个码元。对应全11码

31、时的的HDBB3和AAMI码码检测点波形(对对应全11码)(AMII)HDDB3编编译码单单元HDDB3-OUTT(K11拨到HH端)(AMII)HDDB3编编译码单单元HDDB3-OUTT(K11拨到AA端)对应全00码时的的HDBB3码和和AMII码检测点波形(对对应全00码)(AMII)HDDB3编编译码单单元HDDB3-OUTT(K44拨到HHDB33端)(AMII)HDDB3编编译码单单元HDDB3-OUTT(K44拨到AAMI端端)（2）将将K1、KK2、KK3置于于01111 000100 00000 11000 000100 00000态态，观察察并记录录对应的的AMII码和H

32、HDB33码。检测点波形(对对应01111 00110 000000 11100 00110 000000 01111 00110 000000 11100码码)数字信号号源单元元NRZZ(AMII)HDDB3编编译码单单元HDDB3-OUTT(K44拨到 HDBB3端)(AMII)HDDB3编编译码单单元HDDB3-OUTT(K44拨到AAMI端端)（3）将将K1、KK2、KK3置于于任意状状态，KK4置AAMI或或HDBB3端，CCH1接接NRZZ-OUUT，CCH2分分别接CCODEE-OUUT、和和NRZZ ，观观察信号号波形。观观察时应应注意： NRZZ信号（译译码输出出）迟后后于N

33、RRZ-OOUT信信号（编编码输入入）约88个码元元。 AMII、HDDB3码是占占空比等等于0.5的双双极性归归零码，AAMI-D、HHDB33-D是是占空比比等于00.5的的单极性性归零码码。(4)终终端数字字显示本单元的的接法如如下，NNRZ-OUTT 接位位同步模模块的NNRZ和和帧同步步模块的的NRZZ，数字字终端模模块的NNRZ。位位同步模模块的BBS-OOUT接接帧同步步的BSS-INN，帧同同步和FFS-OOUT 和位同同步的BBS-OOUT接接数字终终端的FFS和BBS。连连接好之之后，接接受到的的NRZZ显示应应和信号号源的显显示一致致，这更更便于观观察。 本实验验中若22

34、4位信信源代码码中只有有1个“1“码，则则无法从从AMII码中得得到一个个符合要要求的位位同步信信号，因因此不能能完成正正确的译译码。若若24位位信源代代码全为为“0”码，则则更不可可能从AAMI信信号（亦亦是全00信号）得得到正确确的位同同步信号号。信源源代码连连0个数数越多，越越难于从从AMII码中提提取位同同步信号号（或者者说要求求带通滤滤波的QQ值越高高，因而而越难于于实现），译译码输出出NRZZ越不稳稳定。而而HDBB3码则不不存在这这种问题题。五、 实实验报告告要求1、与信信源代码码中的“1”码相对对应的AAMI码码及HDDB3码是否否一定相相同？为为什么？ 2. 设代码码为全11

35、，全00及01111 00110 000000 11100 00110 000000，给出出AMII及HDDB3码的代代码和波波形。 3. 总结从从HDBB3码中提提取位同同步信号号的原理理。 4. 试根据据占空比比为0.5的单单极性归归零码的的功率谱谱密度公公式说明明为什么么信息代代码中的的连0码码越长，越越难于从从AMII码中提提取位同同步信号号，而HHDB33码则不不存在此此问题。 5. 根据据公式， 计算算环路自自然谐振振频率n，阻尼尼系数和等效效噪声带带宽BLL 。式式中IPP=0.05AA，Koo=8103 radd/s.v 。再再用Q= foBL计算锁锁相环等等效带通通滤波器器的

36、品质质因数，式式中fo=1770.55KHZZ。六、实验验仪器光纤通信信有源实实验箱，数字存存储示波波器实验三 CCMI编编译码及及其光纤纤传输实实验一、 实验目的的1、 了解CMMI码的的码型特特点。2、 掌握CMMI码的的编码规规则。3、 了解CMMI码编编码电路路的工作作原理。4、 了解CMMI码译译码电路路的工作作原理。二、 实验内容容用示波器器观察CCMI码码与NRRZ码的的对应关关系三、 基本原理理本实验使使用的电电路模块块为CMMI编译译码电路路，共有有两个编编码译码码电路组组成，可可同时完完成两路路信号的的编码译译码工作作。该电电路模块块采用CCPLDD来实现现的，其其原理图图

37、如图CCMI编编码电路路原理图图3-33、3-4和CCMI译译码电路路原理图图3-55所示。电路组成成：CMI码码即为传传号翻转转码，NNRZ的的“1”交替地地用CMMI的“00”和“11”来表示示，而“0”则固定定用“01”来表示示，因此此把信号号从1位位（biit）变变成了22位（bbit），属属于二电电平的NNRZ的的1B22B码型型，这种种码的特特点是有有一定的的纠错能能力，并并且易于于实现，易易于定时时提取，因因此在低低速的系系统中选选为传输输码型，图图3-11为CMMI码与与NRZZ码的对对应关系系。在本实验验系统中中，CLLK采用用16.38MMHz晶振振二分频频，这样样CMII

38、编码信信号中对对应NRRZ 的的“0”电平，信信号频率率应该是是8.119MHHz左右右，对应应NRZZ信号的的“1”电平，信信号频率率应该是是4.009MHHz左右右。即一一个NRRZ高电电平对应应CMII编码信信号是112对“11000”，一个个NRZZ低电平平对应CCMI编编码信号号是244对“10”。图3-11 CMII码与NNRZ码码的对应应关系（1）CCMI编编码电路路编码电电路用来来接收来来自信号号源的单单极性非非归零码码（NRRZ）码码，并把把这种码码型变换换为CMMI码送送至光发发送单元元，其框框图如图图3-22所示，电电路原理理图如图图3-33所示。图3-22 CMII编码

39、框框图图3-3 CMI编码电路原理图一图3-4 CMI编码电路原理图二图3-5 CMI译码电路原理图单极性码码输入该该模块后后首先用用CLKK同步，例例如输入入若是传传号（11），则则翻转输输出，如如果是空空号（00）则打打开门开开关，使使时钟信信号取反反后输出出，本实实验所用用的NRRZ码是是从数字字信号源源输出的的NRZZ信号，该该信号为为24位位PN码码，其输输入的信信码序列列可用KK1K3开关随随意改变变，如图图3-66所示。图3-66 24位位的NRRZ码型型（2）CCMI译译码电路路CMI译译码电路路的电路路原理图图如图33-5所所示，译译码电路路的设计计思想是是：当时钟信信号与输

40、输入的信信码对齐齐时，如如果输入入的是“11”或“00”时，则则输出为为“1”；如果果输入为为“10”或“01”时，则则输出为为“0”。端口说明明：l DIN11： 第一一路需进进行编码码的信号号输入口口l DIN22： 第二二路需进进行编码码的信号号输入口口l CMI _OUUT1：第一路路编码后后的信号号输出口口l CMI _OUUT2：第二路路编码后后的信号号输出口口l CMI_ INN1： 第一一路需进进行译码码的信号号输入口口l CMI_ INN2： 第二二路需进进行译码码的信号号输入口口l DOUTT1： 第一路路译码后后的信号号输出口口l DOUTT2： 第二路路译码后后的信号号

41、输出口口四、 实验步骤骤1、 熟悉CMMI编译译码模块块电路的的工作原原理。2、 连线：（1） CMI编编码实验验连线：数字信信号源模模块的NNRZ-OUTT接至CCMI编编译码模模块的DDIN11或(DIN22)。本实验箱箱上PCCM&CMII编译码码单元有有两路CCMI编编码和两两路CMMI译码码，两路路编码之之间相互互独立，两两路译码码之间相相互独立立。编码码一路单单元输出出信号可可经过译译码一路路单元进进行译码码，也可可经过译译码二路路单元进进行译码码。（2） CMI译译码实验验连线：CMII编译码码模块上上的CMMI_ OUTT1接到到CMII编译码码模块上上的CMMI_ IN11或

42、(CMII_ OOUT22接到CCMI_ INN2)。3、 用示波器器观察CCMI编编译码模模块上各各测试点点的信号号波形。用数字信信号源的的FS信信号作为为示波器器的外同同步信号号，进行行下列观观察：（1） 示波器的的两通道道探头分分别接在在NRZZ-OUUT和BBS-OOUT，对对照发光光二极管管的发光光状态，判判断数字字信号源源模块电电路是否否已正常常工作（1码对应发光二极管亮，0码对应发光二极管灭）；（2） 示波器的的CH11接在CCMI编编译码模模块的DDIN11上，CCH2接接在CMMI_OOUT11上，观观察并总总结出CCMI码码与NRRZ码的的关系。检测点波形开关K11、K22

43、、K33拨码码元：00101数字信号号源单元元NRZZ点PCM&CMII编译码码单元CCMI-OUTT1图3-77NRZZ信号与与经过CCMI编编码的信信号比较较由于时钟钟信号较较高，在在一个NNRZ码码高电平平期间，CCMI码码编码信信号如下下：由于时钟钟信号较较高，在在一个NNRZ码码低电平平期间，CCMI码码编码信信号如下下：检测点波形数字信号号源单元元NRZZ点PCM&CMII编译码码单元DDOUTT1图3-88 NNRZ信信号与经经过CMMI编译译码的还还原信号号（3） 示波器的的CH11接在CCMI编编译码模模块的DDIN11上， CH22接在CCMI编编译码模模块的DDOUTT1上，观观察并总总结出NNRZ码码与CMMI码的的关系。参参见图33-8 NRRZ信号号与经过过CMII编译码码的还原原信号（4）本本单元的的接法如如下，DDOUTT1接位位同步模模块的NNRZ和和帧同步步模块的的NRZZ，数字字终端模模块的NNRZ。位位同步模模块的BBS-OOUT接接帧同步步的BSS-INN，帧同同步和FFS-OOUT 和位同同步的BBS-OOUT接接数字终终端的FFS和B