《光纤工程实践教学》PPT课件.ppt

南京捷辉科技有限公司 Email tech 光纤通信实验 系统组成 JH5002型光纤通信综合实验系统 实验内容第一部分电终端实验第二部分光终端实验第三部分无源光器件连接实验第四部分通信系统及综合测试 第一部分电终端实验 实验一E1帧成形及其传输实验实验二E1帧同步提取系统实验实验三AMI HDB3终端接口实验 第二部分电终端实验 实验一加扰和解扰码实实验二CMI码型变换实验实验三5B6B码型变换实验实验四接收定时恢复电路实验实验五同步数据接口实验 第四部分通信系统及综合测试 实验四PCM编译码器系统实验实验九光纤通信网络同步系统综合实验 实验一E1帧成形及其传输实验 一 实验目的1 了解帧的概念和基本特性2 了解帧的结构 帧组成过程3 熟悉帧信号的观测方法4 熟悉接收端帧同步过程和扫描状态二 准备工作将解复接模块内的跳线开关K501 K502分别设置与Dt和CLKT位置 使复接模块和解复接模块构成自环 将复接模块内的跳线开关K403中的m序列选择开关m Sel0 m Sel1拔下 使m序列发生器产生全0码 将加错码选择跳线开关E Sel0 E Sel1拔下 不在传输帧中插入误码 三 实验内容1 发送传输帧结构观察2 帧定位信号码格式测量3 帧内话音数据观察4 帧内开关信号观测5 帧内m序列数据观测6 帧内信令信号观测7 解复接帧同步信号指示观测8 解复接开关信号输出指示观测9 解复接模块m序列数据输出测量四 实验报告1 分析帧的组成过程 2 根据测试结果 画出帧结构波形 实验一E1帧成形及其传输实验 1 发送传输帧结构观察用示波器同时观测帧复接模块帧同步指示TP405与复接数据TP402的波形 观测时用TP405同步 掌握帧结构的观测方法 注意分析E1帧结构的时序关系 判断帧同步码 开关状态 PCM编码等信号所在E1复接帧中的位置 画下E1复接帧信号的一个周期基本格式 结果 实验一E1帧成形及其传输实验 1 发送传输帧结构观察 上半部分为TP405的波形 下半部分为TP402的波形 用时基乘10倍 或乘5 扩展档展开波形 可以看清各路时隙信号 实验一E1帧成形及其传输实验 2 帧定位信号码格式测量用示波器同时观测帧复接模块同步指示TP405与复接数据TP402的波形 观测时用TP405同步 调整示波器同步 找到并读出帧定位信号码格式 记录测试结果 提示 帧定位信号码与帧同步信号的上升沿对齐 帧定位信号码 结果 实验一E1帧成形及其传输实验 2 帧定位信号码格式测量 上半部分为TP405的波形 下半部分为TP402的波形 从上升沿开始前八位为帧定位信号码 实验一E1帧成形及其传输实验 3 帧内话音数据观察用示波器同时观测帧复接模块同步指示TP405与复接数据TP402的波形 观测时用TP405同步 调整示波器同步 找出帧内话音数据 分析话音PCM编码数据所在时隙位置是否与开关K402的设置相一致 调整话音发送时隙选择开关的设置 重新寻找调整后的话音PCM编码数据所在时隙位置 如有存储示波器 以TP405做同步 同时观测复接信号内的TP402和PCM模块的TP302波形 观测两者话音数据码字是否一致 数据速率差异等 记录测试结果 结果 实验一E1帧成形及其传输实验 3 帧内话音数据观察 上半部分为TP405的波形 下半部分为TP402的波形 中间第十八路为话音信号 也可自己改变 实验一E1帧成形及其传输实验 4 帧内开关信号观测用示波器同时观测帧复接模块的同步指示测试点TP405与复接数据TP402的波形 观测时用TP405同步 调整示波器同步 找到并读出帧内开关信号码格式 调整跳线开关K401上短路器改变开关信号格式 观测帧内开关信号码格式是否随之完全一致变化 记录测试结果 思考 当调整跳线开关K401中的设置位置为11100100码型时 与帧定位信号一致 系统会出现什么情况 结果 实验一E1帧成形及其传输实验 4 帧内开关信号观测 上半部分为TP405的波形 下半部分为TP402的波形 开关地址为10101010 也可自己改变 实验一E1帧成形及其传输实验 5 帧内m序列数据观测用示波器同时观测帧复接模块内的TP405与复接数据TP402的波形 用TP405同步 调整复接模块内的跳线开关K403中的m序列跳线开关m SEL0 m SEL1状态 产生4种不同序列输出 观测帧内m序列数据是否随之变化 记录测试结果 如用数字存储示波器测量复接数据TP402点波形 分析在多个帧中的开关信号 每帧8bit 是与m序列产生器输出序列一致 结果 实验一E1帧成形及其传输实验 5 帧内m序列数据观测 上半部分为TP405的波形 下半部分为TP402的波形 第三路为m序列 地址码之后 实验一E1帧成形及其传输实验 6 帧内信令信号观测用示波器同时观测帧复接模块同步指示测试点TP405与复接数据TP402的波形 观测时用TP405同步 仔细调整示波器同步 找到信令信号时隙 话机摘机 挂机和拨号时观测信令信号时隙是否变化 记录测试结果 提示 信令信号时隙与帧同步信号的下降沿对齐 结果 实验一E1帧成形及其传输实验 6 帧内信令信号观测 上半部分为TP405的波形 下半部分为TP402的波形 第十六路为帧内信令信号 实验一E1帧成形及其传输实验 7 解复接帧同步信号指示观测用示波器同时观测帧复接模块同步指示测试点TP405与解复接模块帧同步指示测试点TP504波形 观测时用TP405同步 观测两信号之间是否完全同步 记录测试结果 结果 实验一E1帧成形及其传输实验 7 解复接帧同步信号指示观测 上半部分为TP405的波形 下半部分为TP504的波形 从以上图形可以看出 两信号完全同步 实验一E1帧成形及其传输实验 8 解复接开关信号输出指示观测在解复接器同步时 观察解复接模块的开关信号指示发光二极管指示灯 DB01 DB08 随意改变复接模块内跳线开关K401中短路器状态 观测接收端发光二极管指示灯 DB01 DB08 是否对应一致 记录测试结果 结果 实验一E1帧成形及其传输实验 8 解复接开关信号输出指示观测 接收端发光二极管指示灯 DB01 DB08 与复接模块内的地址开关完全一致 该结果只能自己在实验箱上看 实验一E1帧成形及其传输实验 9 解复接模块m序列数据输出测量用示波器同时观测发端m序列信号TP401与解复接输出m序列信号TP503波形 观测时用TP401同步 调整示波器同步 观测解复接输出m序列信号是否正确 经复接 解复接系统传输的时延是多少 调整复接模块内的开关K403中的m序列选择跳线开关m Sel0 m Sel1状态 产生4种不同序列 观测帧内m序列数据是否随之变化 记录测试结果 结果 实验一E1帧成形及其传输实验 9 解复接模块m序列数据输出测量 所示图中上半部分为TP401的波形 下半部分为TP503的波形 7位m序列 15位m序列 实验二E1帧同步提取系统实验 一 实验目的1 了解帧同步的机理2 熟悉帧同步的性能3 熟悉帧失步对数据业务的影响二 准备工作将解复接模块内的开关K501 K502分别设置与Dt和CLKT位置 复接模块和解复接模块构成自环 将复接模块内的开关K403中的m序列选择开关m Sel0 m Sel1拔下 使m序列产生全0码 将加错码选择跳线开关E Sel0 E Sel1拔下 不在传输帧中插入误码 三 实验内容1 帧同步过程观察2 误码环境下的帧同步性能测试3 帧失步下对接收帧内数据信号传输的定性观测四 实验报告1 分析总结实验测试结果 2 分析 将复接模块内开关信号跳线开关K401中状态位置设置为11100100码型 使其与帧定位信号一致 对解复接模块可能会造成什么影响 实验二E1帧同步提取系统实验 1 帧同步过程观察 1 用示波器同时观测复接模块帧同步指示测试点TP405与解复接模块帧同步指示测试点TP504波形 观测时用TP405同步 调整示波器使观测信号同步 2 将解复接模块内的输入数据选择跳线开关K501的短路器拔除 使传输信道中断 观测解复接模块帧同步失步情况 反复插入和拔除K501短路器 观测同步和失步状态 记录测试结果 结果 实验二E1帧同步提取系统实验 1 帧同步过程观察 上半部分为TP405的波形 下半部分为TP504的波形 从以上图形可以看出 两信号完全同步 在失步情况下 无法用图形表示出来 只能在示波器上定性的观测 实验二E1帧同步提取系统实验 2 误码环境下的帧同步性能测试 1 用示波器同时观测复接模块帧同步指示TP405与解复接模块帧同步指示TP504波形 用TP405同步 2 将复接模块内的跳线开关K403中的m序列选择跳线开关m Sel0 m Sel1插入 使传输信道中加入错码 此时信道误码率Pe 1 3 10 1 观测接收帧信号是否与发送端信号同步 记录测试结果 3 同步骤2改变错码 观测接收帧同步信号是否与发端同步 记录测试结果 结果 实验二E1帧同步提取系统实验 2 误码环境下的帧同步性能测试 上半部分为TP405的波形 下半部分为TP504的波形 从以上图形可以看出 两信号完全同步 实质上是在误码率小的情况下 两信号还可以同步 但随着增大误码率就无法同步 用图形无法表示出误码率大的波形 只能在示波器上定性观测 实验二E1帧同步提取系统实验 3 帧失步下对接收帧内数据信号传输的定性观测 1 将复接模块内的K403中的m序列开关m Sel0 m Sel1拔下 Pe为零 此时E1复接 解复接系统处于正常通信状态 解复接模块内的开关信号指示发光二极管指示灯 DB01 DB08 与发端复接模块内K401的状态位置一致 随意改变K401的状态位置 收端发光二极管指示灯 DB01 DB08 将随之变化 2 设置复接模块内的K403中的错码选择开关E Sel0 E Sel1 在E1帧传输信道中插入不同数量级分布的错码 改变传输信道误码率 定性观测解复接模块内的开关信号指示发光二极管指示灯 DB01 DB08 的变化态 记录测试结果 思考 从发光二极管指示灯 DB01 DB08 能定性的观测到误码和失步状态吗 注意 无法表示结果 实验三AMI HDB3终端接口实验 一 实验目的1 了解单极性码变换为AMI HDB3码的编码规则2 熟悉HDB3码的基本特征3 熟悉HDB3码的编译码器工作原理和实现方法4 根据测量和分析结果 画出电路关键部位的波形二 准备工作将跳线开关K601设置在m位置 开关K602 K702设置在AMI位置 右端 使电路工作在AMI码方式 将开关K602 K702设置在左端HDB3位置 使电路工作在HDB3码方式 三 实验内容1 AMI码编码规则验证2 全0码输入时的AMI编码输出信号观测3 全1码输入时的AMI编码输出信号观测4 AMI码编码 译码及时延测量5 HDB3码变换规则验证6 全0码输入时HDB3编码输出信号观测7 全1码输入时HDB3编码输出信号观测8 HDB3码编码 译码及时延测量四 实验报告1 根据实验结果画出主要测量点波形 2 分析AMI码和HDB3码收时钟提取电路受输入数据影响的关系 3 总结HDB3码的信号特征 实验三AMI HDB3终端接口实验 1 AMI码编码规则验证改变跳线开关K603 使产生不同的m序列 用示波器同时观测输入数据TP601和AMI输出的双极性编码数据TP605波形 观测时用TP601同步 分析观测输入数据与输出数据关系是否满足AMI编码关系 画下一个序列周期的测试波形 结果 实验三AMI HDB3终端接口实验 1 AMI码编码规则验证 产生的m序列10000000 产生的m序列11000000 产生的m序列11000100 所示图中上半部分是输入数据TP601的波形 下半部分编码输出数据TP605的波形 实验三AMI HDB3终端接口实验 2 全0码输入时的AMI编码输出信号观测改变工作状态选择跳线开关K603中的测试码序列选择跳线开关的状态 使其产生全0测试数据输出 用示波器观测AMI输出双极性编码数据TP605波形 记录分析测试结果 结果 实验三AMI HDB3终端接口实验 2 全0码输入时的AMI编码输出信号观测 产生全零码 上半部分是输入数据TP601的波形 下半部分是编码输出数据TP605的波形 实验三AMI HDB3终端接口实验 3 全1码输入时的AMI编码输出信号观测将K601跳线开关拔下 使输入端悬空产生全1码输入数据 用示波器观测AMI输出双极性编码数据TP605波形 记录分析测试结果 结果 实验三AMI HDB3终端接口实验 3 全1码输入时的AMI编码输出信号观测 产生全1码 图中上半部分是输入数据TP601的波形 下半部分是编码输出数据TP605的波形 实验三AMI HDB3终端接口实验 4 AMI码编码 译码及时延测量 1 将跳线开关K603设置在非全零码状态 2 用示波器同时观测输入数据TP601和AMI编码输出数据TP605波形 观测时用TP601同步 观测AMI编码输出数据是否满正确 画下测试波形 问 AMI编码的数据时延是多少 3 用示波器同时观测输入数据TP601和AMI译码输出数据TP707波形 观测时用TP601同步 观测AMI译码输出数据是否满正确 画下测试波形 问 AMI译码的数据时延是多少 经AMI编 译码器后的总延时是多少 结果 实验三AMI HDB3终端接口实验 4 AMI码编码 译码及时延测量 左图中上半部分是输入数据TP601的波形 下半部分是编码输出数据TP605的波形 左图中上半部分是输入数据TP601的波形 下半部分是译码输出数据TP707的波形 实验三AMI HDB3终端接口实验 5 HDB3码变换规则验证改变跳线开关K603 使产生不同的m序列 用示波器同时观测输入数据TP601和HDB3输出双极性编码数据TP605波形 观测时用TP601做同步 分析观测输入数据与输出数据关系是否满足HDB3编码关系 画下一个序列周期的测试波形 结果 实验三AMI HDB3终端接口实验 5 HDB3码变换规则验证 产生的m序列10000000 产生的m序列11000000 产生的m序列11000100 所示图中上半部分是输入数据TP601的波形 下半部分是编码输出TP605的波形 实验三AMI HDB3终端接口实验 6 全0码输入时HDB3编码输出信号观测改变工作状态选择跳线开关K603中的测试码序列选择跳线开关的状态 使其产生全0测试数据输出 用示波器观测HDB3输出双极性编码数据TP605波形 记录并分析测试结果 结果 实验三AMI HDB3终端接口实验 6 全0码输入时HDB3编码输出信号观测 产生全零码 图中上半部分是输入数据TP601的波形 下半部分是编码输出数据TP605的波形 实验三AMI HDB3终端接口实验 7 全1码输入时HDB3编码输出信号观测将K601跳线开关拔下 使输入端悬空产生全1码输入数据 用示波器观测HDB3输出双极性编码数据TP605波形 记录分析测试结果 结果 实验三AMI HDB3终端接口实验 7 全1码输入时HDB3编码输出信号观测 图中上半部分是输入数据TP601的波形 下半部分是编码输出数据TP605的波形 产生全1码 实验三AMI HDB3终端接口实验 8 HDB3码编码 译码及时延测量 1 将跳线开关K603设置在非全零码状态 2 用示波器同时观测输入数据TP601和HDB3编码输出数据TP605波形 观测时用TP601同步 观测HDB3编码输出数据是否满正确 画下测试波形 问 HDB3编码的数据时延是多少 3 用示波器同时观测输入数据TP601和HDB3译码输出数据TP707波形 观测时用TP601同步 观测HDB3译码输出数据是否满正确 画下测试波形 问 HDB3译码的数据时延是多少 经HDB3编 译码器后的总延时是多少 结果 实验三AMI HDB3终端接口实验 8 HDB3码编码 译码及时延测量 左图中上半部分是输入数据TP601的波形 下半部分是编码输出数据TP605的波形 左图中上半部分是输入数据TP601的波形 下半部分是译码输出数据TP707的波形 实验一加扰和解扰码实验 一 实验目的1 扰码的基本原理2 扰码0状态的消除二 准备工作将 加扰模块 中跳线开关K801设置在m位置 使输入信号来自本地的特殊码序列 将 解扰模块 中跳线开关K803设置在DT位置 输入信号直接来自 加扰模块 输出的发送数据 当输入数据来自 CMI译码模块 和 5B6B译码模块 时 输入时钟选择开关K804对应设置在CLKT位置 该时钟来自发端电路 此时 加扰模块 和 解扰模块 构成自环工作方式 三 实验内容1 扰码序列测试2 0状态现象观测3 解扰数据测试四 实验报告1 根据实验结果画出测量点波形 2 根据测量结果分析扰码器在全 1 码输入时的均衡特性 平衡性 和游程特性 3 设计一个消除 0 状态的电路 4 分析总结扰码器的作用及特性 实验一加扰和解扰码实验 1 扰码序列测试 1 将m序列选择跳线开关K802的m Sel0 m Sel1拔掉 产生全 1 码数据输出 用示波器同时测量输入数据和加扰数据测试点TP801 TP803的波形 测量时用TP803做同步信号 调整示波器的时基 10 S DIV 和触发电平 使在示波器上观测到稳定的周期波形 用时基乘10倍 或乘5 扩展挡展开波形 读取并画下测量波形 2 将m Sel0 m Sel1设置在不同状态 观测并分析测试结果是否满足扰码关系 结果 实验一加扰和解扰码实验 1 扰码序列测试 此图中上半部分是输入数据TP801的波形 全1 下半部分是加扰数据测试点TP803的波形 由于加扰数据的周期太长 无法显示一个周期的长度 实验一加扰和解扰码实验 2 0状态现象观测 1 用示波器同时测量输入数据和加扰数据测试点TP801 TP803的波形 测量时TP803信号做示波器同步触发信号 2 输入数据选择跳线开关K801拔下 使输入数据为 0 关机后再开机 观测TP803点信号的变化 3 自行设计一个消除 0 状态的电路 结果 实验一加扰和解扰码实验 2 0状态现象观测 左图中上半部分是输入数据TP801的波形 全0 下半部分是加扰数据测试点TP803的波形 由于加扰数据的周期太长 无法显示一个周期的长度 左图中上半部分是输入数据TP801的波形 全0 下半部分是加扰数据测试点TP803的波形 此现象为0状态观察 实验一加扰和解扰码实验 3 解扰数据测试 1 用示波器同时测量 加扰模块 输入数据和 解扰模块 解扰输出数据测试点TP801 TP806的波形 测量时TP801点信号做示波器同步触发信号 2 将m Sel0 m Sel1设置在不同状态 观测加扰和解扰电路是否正常工作 3 通过5B6B编译码模块重复上述实验 设置由同学根据电路框图自己考虑解决 结果 实验一加扰和解扰码实验 3 解扰数据测试 所示图中上半部分是输入数据TP801的波形 下半部分是解扰输出数据测试点TP806的波形 两信号完全同步 仅存在一些时延 实验二CMI码型变换实验 一 实验目的1 掌握CMI码的编码规则2 熟悉CMI编译码系统的特性二 准备工作将选择开关KJ02 KE01和K803设置在CMI位置 将输入选择开关KD03设置在DT位置 建立自环信道 输入信号选择跳线开关K901设置在m位置 加错使能跳线开关K903设置在无错N位置 m序列码型选择开关K902设置在左端 产生7位周期m序列 输出使能开关K904设置在EN位置 选择CMI编码数据输出 三 实验内容1 CMI码编码规则测试2 1码状态记忆测量3 CMI码解码波形测试4 CMI码编码加错波形观测5 CMI码检错功能测试6 CMI译码同步观测7 抗连0码性能测试四 实验报告1 画出主要测量点波形 2 分析 为什么有时检测错码检测点输出波形与加错指示波形不一致 3 问CMI码是否具有纠错功能 实验二CMI码型变换实验 1 CMI码编码规则测试 1 用示波器同时观测CMI编码器输入数据TP901和输出数据TP903 用TP901同步 找出并画下一个m序列周期的波形 2 将K902设置在2 3位置 产生15位周期m序列 重复上一步骤 可由学生自行完成 根据观测结果 分析编码输出数据是否与编码理论一致 结果 实验二CMI码型变换实验 1 CMI码编码规则测试 左图产生的是7位m序列 上半部分是输入数据TP901的波形 下半部分是输出编码数据TP903的波形 左图产生的是15位m序列 上半部分是输入数据TP901的波形 下半部分是输出编码数据TP903的波形 实验二CMI码型变换实验 2 1码状态记忆测量 1 用示波器同时观测CMI编码器输入数据TP901和1码状态记忆输出TP905 观测时用TP901同步 画下一个m序列周期输入数据和对应1码状态记忆输出数据波形 2 将K902设置在1 2位置 左端 产生7位周期m序列 重复上一步骤测量 可由学生自行完成 3 根据观测结果 分析是否符合相互关系 结果 实验二CMI码型变换实验 2 1码状态记忆测量 左图产生的是15位m序列 上半部分是输入数据TP901的波形 下半部分是1码状态记忆输出数据TP905的波形 左图产生的是7位m序列 上半部分是输入数据TP901的波形 下半部分是1码状态记忆输出数据TP905的波形 实验二CMI码型变换实验 3 CMI码解码波形测试用示波器同时观测CMI编码器输入数据TP901和CMI解码器输出数据TPA03 观测时用TP901同步 验证CMI译码器能否正常译码 两者波形除时延外应一一对应 结果 实验二CMI码型变换实验 3 CMI码解码波形测试 此图产生的是15位m序列 上半部分是输入数据TP901的波形 下半部分是解码器输出数据TPA03的波形 此图产生的是7位m序列 上半部分是输入数据TP901的波形 下半部分是解码器输出数据TPA03的波形 实验二CMI码型变换实验 4 CMI码编码加错波形观测 1 跳线开关K903是加错控制开关 当K903设置在ERROR位置时 将在输出编码数据流中每隔一定时间插入1个错码 2 用示波器同时观测加错指示点TP906和输出编码数据TP903的波形 观测时用TP903同步 画下有错码时的输出编码数据 并分析接收端CMI译码器可否检测出 结果 实验二CMI码型变换实验 4 CMI码编码加错波形观测 左图产生的是15位m序列 上半部分是输出编码数据TP903的波形 下半部分是加错指示点TP906的波形 左图产生的是7位m序列 上半部分是输出编码数据TP903的波形 下半部分是加错指示点TP906的波形 实验二CMI码型变换实验 5 CMI码检错功能测试 1 将跳线开关K901设置在Dt SCR位置 将加错跳线开关K903设置在Error位置 人为插入错码 模拟数据经信道传输误码 2 用示波器同时测量加错指示点TP906和CMI译码模块中检测错码指示点TPA07波形 3 将跳线开关K901设置在m位置 将m序列码型开关K902设置在1 2位置 或2 3 重复 2 实验 观测测量结果有何变化 4 关机5秒钟后再开机 重复 3 实验 认真观测测试结果有何变化 注 可以重复多测试几次 关机后再开机 问题与思考 为什么有时检测错码检测点输出波形与加错指示波形不一致 结果 实验二CMI码型变换实验 5 CMI码检错功能测试 所示图中上半部分是加错指示点TP906的波形 下半部分是检测错码指示点TPA07的波形 可以看到有时检测错码检测点输出波形与加错指示波形不一致 实验二CMI码型变换实验 6 CMI译码同步观测CMI译码器是否同步可以通过检测错码检测电路输出反映出来 从当CMI译码器未同步时 错码将连续的检测出 观测时输入信号选择跳线开关K901设置在Dt SCR位置 输出数据选择开关K904设置在测试T位置 1 用示波器测量失步时检测错码检测点TPA07波形 2 将K904设置在EN位置 检测错码检测点波形应立刻同步 结果 实验二CMI码型变换实验 6 CMI译码同步观测 上图是将K904设置在EN位置时 加错指示点TP906的波形和检测错码指示点TPA07的波形 失步时的检测错码指示点TPA07的波形无法用图形表示出来 只能在示波器上定性的观测 实验二CMI码型变换实验 7 抗连0码性能测试 1 将输入信号选择跳线开关K901拔去 使CMI编码输入数据测试空悬空产生全0码 用示波器测量输出编码数据TP903 输出数据为01码 说明具有丰富的时钟信息 2 测量CMI译码输出数据是否与发端一致 3 观测译码同步信号 结果 实验二CMI码型变换实验 7 抗连0码性能测试 左图中上半部分是全零码 下半部分是输出编码数据TP903的波形 以上两幅图是输入数据与输出数据保持一致 仅存在一些延时 实验三5B6B码型变换实验 一 实验目的1 熟悉5B6B线路码型的特点及适用场合2 掌握5B6B线路码型的编码 译码的基本原理3 熟悉5B6B线路码收端码组同步的调整原理4 了解误码识别的原理及误码扩散机理二 准备工作将开关KJ02和KE01设置在5B6B位置 开关KB01设置在m位置 将开关KB02中误码开关E Sel0 E Sel1拔下 不插入误码 选择开关KB02中的T 5B6B开关拔下 选择正常数据序列输出 三 实验内容1 分组指示信号测量2 5B6B线路码型编码规则测试3 模式I和模式II转换指示信号测量4 5B6B线路码型译码数据测量5 码组同步调整过程观测6 5B6B线路码型误码检测功能及同步性能定性测量7 5B6B线路码误码扩散系数测量8 不同的5B6B线路码型码表误码扩散系数比较测量四 实验报告详见实验指导书 实验三5B6B码型变换实验 1 分组指示信号测量 1 将选择开关KB02中的序列选择跳线开关m Sel0拔下 使产生0 1码信号输出 2 用示波器同时测量5B6B编码输入数据 TPB01 和发送分组指示 TPB05 信号 测量时用TPB01信号作为示波器同步触发信号 调整示波器使其两路波形能同步稳定的显示 观测并分析观测结果 结果 实验三5B6B码型变换实验 1 分组指示信号测量 图中上半部分是编码输入数据TPB01的波形 下半部分是发送分组指示TPB05的波形 实验三5B6B码型变换实验 2 5B6B线路码型编码规则测试 1 保持上一步设置条件 将5B6B线路码型模式选择开关Mode0 Mode1拔下 选择编码码表为5B6B 1模式 2 用示波器同时测量5B6B编码输入数据TPB01和编码输出数据TPB03信号 用TPB01作同步信号 记录并描绘下测量波形 3 保持TPB01点波形不变 取下测量输出数据TPB03信号的探头去测量发送分组指示TPB05信号 确定信号分组位置 在上述测量结果波形下绘下新的测量波形 分析编码输出数据是否符合编码关系 4 改变5B6B线路码模式开关Mode0 Mode1位置 选择在其它码表模式 分析 验证编码输出数据是否正确 结果 实验三5B6B码型变换实验 2 5B6B线路码型编码规则测试 此图为选择码表5B6B 1模式下的编码输出 上半部分是编码输入数据TPB01的波形 下半部分是编码输出数据TPB03的波形 此图上半部分是编码输入数据TPB01的波形 下半部分是发送分组指示TPB05的波形 左图为选择码表5B6B 2模式下的编码输出 上半部分是编码输入数据TPB01的波形 下半部分是编码输出数据TPB03的波形 实验三5B6B码型变换实验 3 模式I和模式II转换指示信号测量保持在上一步测量的TPB01点信号波形不变 用示波器另一个探头测量转换指示 TPB07 信号 将测量波形结果绘在上述波形之下 分析模式I和模式II转换信号是否符合要求 注意 上述1 2 3项测量结果必须保证在保持测试TPB01点信号波形不变的的条件下才能进行比较 否则测量数据将出现错误 没有任何意义 请认真仔细测量 结果 实验三5B6B码型变换实验 3 模式I和模式II转换指示信号测量 模式I转换信号 模式II转化信号 所示图中上半部分是编码输入数据TPB01的波形 下半部分是转换指示TPB07的波形 实验三5B6B码型变换实验 4 5B6B线路码型译码数据测量 1 保持发送端设置条件不变 将 光纤收发模块 内的KE01设置在5B6B线路码型位置 将 接收定时模块 信号输入选择跳线开关KD03设置在DT位置 构成自环状态 2 用示波器同时测量5B6B编码输入数据TPB01和接收译码输出数据TPC03信号 测量时用TPB01作同步信号 调整示波器使其两路波形稳定的显示 3 根据测量结果 分析5B6B编译码器的时延参数 结果 实验三5B6B码型变换实验 4 5B6B线路码型译码数据测量 此图上半部分是编码输入数据TPB01的波形 下半部分是接收译码输出数据TPC03的波形 两信号完全同步 但存在时延 实验三5B6B码型变换实验 5 码组同步调整过程观测用示波器观测 5B6B编码模块 内的TPB05 用TPB05作同步 观测 5B6B译码模块 内的TPC05 正常时该两信号应完全同步 然后将 接收定时模块 内的开关KD03拔下 开路 后再插入 自环 观测译码码组同步电路的失步和同步调整过程 在失步时 同步告警指示红灯亮 也可用示波器监测 5B6B译码模块 内的TPC06 在收发码组未同步时 译码检测电路将会检测出大量误码 并在TPC06处给出错误指示标志 结果 实验三5B6B码型变换实验 5 码组同步调整过程观测 此图上半部分是发送分组指示TPB05的波形 下半部分是分组指示TPC03的波形 当译码码组的同步电路失步时 同步告警指示红灯亮 实验三5B6B码型变换实验 6 5B6B线路码型误码检测功能及同步性能定性测量 1 在上述自环状态下 用示波器同时观测发送编码模块的TPB06和接收译码模块的TPC06信号波形 2 将误码插入选择开关E Sel1 E Sel0根据实验指导书中表2 3 7所示设置在不同位置 在信道中插入不同量级的误码数 观测5B6B线路编码系统能否正确识别错码及正常同步 记录测量并分析结果 结果 实验三5B6B码型变换实验 6 5B6B线路码型误码检测功能及同步性能定性测量 所示图中上半部分是误码指示点TPB06的波形 下半部分是误码检测指示点TPC06的波形 可以看到有时检测错码检测点输出波形与加错指示波形不一致 实验三5B6B码型变换实验 7 5B6B线路码型误码扩散系数测量 1 将 5B6B编码模块 内的KB01设置在DT SCR位置 加扰模块 内的开关K801设置在DT SYS位置 此时输入信号由连接同步 数据接口模块 的外部数据设备经扰码器送入5B6B编码模块 在断电的情况下 将误码测试仪的RS422端口通过测试数据连接线接入数据接口模块的数据端口JF02 DB9连接头 2 通过选择跳线开关E Sel0 E Sel1的状态 选择插入不同量级的错码 测量误码率 将测量结果记录在实验指导书的表中 换算误码扩散系数 结果 实验三5B6B码型变换实验 7 5B6B线路码型误码扩散系数测量 此测试结果可以自己测量 通过加入不同量级的错码 测量的误码率不同 实验三5B6B码型变换实验 8 不同的5B6B线路码型码表误码扩散系数比较测量保持上述设置状态及设备连接 测量在不同5B6B线路码型模式下的误码率 将各测量结果记录在实验指导书的表中 将测量结果换算成误码扩散系数进行比较 定性的判断误码扩散系数与理论性能是否一致 结果 实验三5B6B码型变换实验 8 不同的5B6B线路码型码表误码扩散系数比较测量 此测试结果也可以自己测量 通过选择不同的5B6B线路码型码表 可以得出不同的误码率 实验四接收定时恢复电路实验 一 实验目的1 熟悉模拟锁相环的基本工作原理2 掌握模拟锁相环基本参数及设计二 准备工作首先 将跳线复位 将选择开关KJ02和KE01设置在5B6B位置 输入数据选择开关K801设置在m位置 将选择开关KB01设置在DT SRC位置 码表模式任意 不插入误码 三 实验内容1 VCO自由振荡频率测量2 VCO压控特性曲线测量3 压控灵敏度和频率范围测量4 锁定相位信号相移特性观测5 环路锁定过程观测6 恢复时钟相位抖动特性测量7 输入数据与恢复时钟比较四 实验报告1 画出各测量点的波形 2 分析总结各项测量结果 实验四接收定时恢复电路实验 1 VCO自由振荡频率测量 1 将VCO的误差控制信号输入选择跳线开关KD04设置在 手动 位置 把函数信号发生器方式设置为记数 频率计功能 闸门时间放在100ms或1s 测量TPD05监测点的VCO输出振荡频率f0 记录闸门每次闪动的频率数 其读数不太稳定 2 求出VCO在频率为12 288MHz时的短期频率稳定度 f f0 实验四接收定时恢复电路实验 2 VCO压控特性曲线测量 1 在上一步实验内容测量条件下 用频率计 大部分函数信号发生器上有 检测TPD05监测点VCO输出的振荡频率f0 用示波器 输入设置在直流DC位置 或数字万用表监测跳线开关KD04中心点的直流电压 2 调整VCO输入电压调整电位器WD02 测量KD04中心点的直流电压和VCO输出的振荡频率f0 将测量结果填入实验指导书的表中 3 画出压控特性曲线 实验四接收定时恢复电路实验 3 压控灵敏度和频率范围测量 1 利用VCO压控特性曲线测量结果直接计算获得 计算数据选择VCO工作频率附近点 线性度都较好的一段进行 VCO压控灵敏度 f2 f1 U2 U1 MHz V 2 利用VCO压控特性曲线测量结果直接计算获得 VCO压控频率范围 fmax fmin MHz 实验四接收定时恢复电路实验 4 锁定相位信号相移特性观测 1 将 接收定时模块 中的各跳线器恢复正常 用示波器同时测量鉴相器输入A B脚的波形TPD07 TPD06的相位关系 环路锁定时两信号相位将不存在相移 画下测量波形 2 将鉴相输出开关KD02设置在1 2位置 左端 重复上述测量步骤 环路锁定时两信号相位将存在相移 画下测量波形 近似读取相移角度 结果 实验四接收定时恢复电路实验 4 锁定相位信号相移特性观测 图中所示为鉴相器输入A B脚的波形TPD07 TPD06的相位关系 两信号相位不存在相移 图中所示为鉴相器输入A B脚的波形TPD07 TPD06的相位关系 两信号相位存在相移 实验四接收定时恢复电路实验 5 环路锁定过程观测用示波器同时观测鉴相器输入A B脚的波形TPD07 TPD06 并用TPD07作同步信号 反复变化VCO的误差控制信号输入选择开关KD04的位置 使PLL闭环和开环 让锁相环闭环时进行重新锁定状态 此时 观察它们的变化过程 锁相过程 结果 实验四接收定时恢复电路实验 5 环路锁定过程观测 图中所示为鉴相器输入A B脚的波形TPD07 TPD06的相位关系 锁相过程只能自己观测 实验四接收定时恢复电路实验 6 恢复时钟相位抖动特性测量用示波器同时观测 5B6B编码模块 的输出时钟TPB03点的波形和 接收定时模块 的接收恢复时钟TPD06点的波形 观测时用TPB03点的波形作示波器同步触发信号 注意观测恢复时钟相对于发送时钟的抖动变化范围 近似读取观测结果 占一个时钟周期的百分比 结果 实验四接收定时恢复电路实验 6 恢复时钟相位抖动特性测量 左图中上半部分是输出时钟TPB04的波形 下半部分是接收恢复时钟TPB06的波形 左图是把上图扩展后的波形 可以容易的看出接收恢复时钟TPD06抖动情况 实验四接收定时恢复电路实验 7 输入数据与恢复时钟比较用示波器观测 5B6B译码模块 的输入数据TPC01点的波形和 接收定时模块 的接收恢复时钟TPD06点的波形 观测时用TPD06点的波形作示波器同步触发信号 注意观测恢复时钟相对于接收数据的关系 思考接收时钟恢复电路中使用的 数字锁相环 和 模拟锁相环 各起什么作用 结果 实验四接收定时恢复电路实验 7 输入数据与恢复时钟比较 此图中上半部分是输入数据TPC01的波形 下半部分是接收恢复时钟TPD06的波形 思考接收时钟恢复电路中使用的 数字锁相环 和 模拟锁相环 的作用 实验五同步数据接口实验 一 实验目的1 熟悉RS422的基本特性和应用二 准备工作建立加扰码 解扰码信道自环 将加扰码模块内的跳线开关K801设置在m位置 下端 解扰码模块内的跳线开关K803设置在DT位置 下端 输入时钟选择开关K804设置在CLKT位置 三 实验内容1 发送数据测试2 测试TTL RS422转换特性3 测试RS422 TTL转换特性四 实验报告1 画出主要测量点波形 2 阐述RS422接口特性 3 请学生设计一个能验证RS422接口抗干扰特性的测试电路 实验五同步数据接口实验 1 发送数据测试将加扰模块内m序列选择开关设置K801中的Sel1 Sel0插入 使产生特殊码序列数据输出 1110010 用示波器同时观测发送输入数据测试点TP801和同步数据接口模块输出数据测试点TPF03 在正常情况此两点波形码应该一致 否则检查各模块跳线开关设置位置等 结果 实验五同步数据接口实验 1 发送数据测试 此图中上半部分是发送输入数据TP801的波形 下半部分是同步数据接口模块输出数据TPF03的波形 此两点波形一致 实验五同步数据接口实验 2 测试TTL RS422转换特性插上自环连接插头 在老师指导下 由同学自己通过对DB9插头焊接连接线来完成 用TPF03数据作示波器同步 观测RS422平衡信号输出端TPF05 TPF06波形信号 分析信号特征 记录测试结果 结果 实验五同步数据接口实验 2 测试TTL RS422转换特性 左图中上半部分是同步数据接口模块输出数据TPF03的波形 下半部分是RS422平衡信号输出端TPF05的波形 左图中上半部分是同步数据接口模块输出数据TPF03的波形 下半部分是RS422平衡信号输出端TPF06的波形 实验五同步数据接口实验 3 测试RS422 TTL转换特性插上自环连接插头 用示波器同时观测测试点TPF03和TPF01数据波形 测量时用TPF03同步 观测经RS422转换为TTL后的信号波形 思考 如果将测试头上信号线连接成 测试点TPF03和TPF01数据波形将会发生什么变化 结果 实验五同步数据接口实验 3 测试RS422 TTL转换特性 左图中上半部分是同步数据接口模块输出数据TPF03的波形 下半部分是发送数据TPF01的波形 实验四PCM编译码器系统 一 实验目的1 了解语音编码的工作原理 验证PCM编译码原理2 熟悉PCM抽样时钟 编码数据和输入 输出时钟之间的关系3 了解PCM专用大规模集成电路的工作原理和应用4 熟悉语音数字化技术的主要指标及测量方法二 准备工作将输入信号选择开关K301设置在T位置 右端 三 实验内容1 输出时钟和帧同步信号观测2 抽样时钟信号与PCM数据测量3 PCM译码器输出模拟信号观测四 实验报告1 画出相应的曲线和波形 2 对PCM和 M系统的系统性能进行比较 总结它们各自的特点 3 思考在通信系统中PCM接收端应如何获得接收输入时钟和接收帧同步时钟信号 实验四PCM编译码器系统 1 输出时钟和帧同步时隙信号观测用示波器同时观测抽样时钟信号 TP304 和输出时钟信号 TP303 观测时以TP304做同步 分析和掌握PCM编码抽样时钟信号与输出时钟的对应关系 同步沿 脉冲宽度等 结果 实验四PCM编译码器系统 1 输出时钟和帧同步时隙信号观测 此图中上半部分是输出时钟信号TP303的波形 下半部分是抽样时钟信号TP304的波形 它们的频率不同 一个为256KHz 一个为8KHz 实验四PCM编译码器系统 2 抽样时钟信号与PCM编码数据测量方法一 用函数信号发生器产生一个频率为1000Hz 电平为2Vp p的正弦波测试信号送入信号测试端口J003和TP001 地 用示波器同时观测抽样时钟信号 TP304 和编码输出数据信号端口 TP302 观测时以TP304做同步 分析和掌握PCM编码输出数据与抽样时钟信号 同步沿 脉冲宽度 及输出时钟的对应关系 方法二 用函数信号发生器产生一个频率为1000Hz 电平为TTL的方波测试信号 送入PCM编码器 1 用示波器同时观测抽样时钟信号 TP304 和编码输出数据信号端口 TP302 观测时以TP304做同步 分析和掌握PCM编码输出数据与帧同步时隙信号 发送时钟的对应关系 2 将发通道增益选择开关K302设置在T位置 右端 通过调整电位器W301改变发通道的信号电平 用示波器观测编码输出数据信号 TP302 随输入信号电平变化的关系 结果 实验四PCM编译码器系统 2 抽样时钟信号与PCM编码数据测量 左图为输入正弦波时的波形 上半部分是抽样时钟信号TP304的波形 下半部分是编码输出数据TP302的波形 左图为输入TTL方波时的波形 上半部分是抽样时钟信号TP304的波形 下半部分是编码输出数据TP302的波形 实验四PCM编译码器系统 3 PCM译码器输出模拟信号观测将K304设置在自环位置2 3 右端 此时PCM输出编码数据直接送入本地译码器构成自环 用函数信号发生器产生一个频率为1004Hz 电平为2Vp p的正弦波测试信号送入信号测试端口J003和TP001 地 1 用示波器同时观测解码器输出信号端口 TP306 和编码器输入信号端口 TP301 观测信号时以TP301做同步 定性的观测解码恢复出的模拟信号质量 2 将测试信号频率固定在1000Hz 改变测试信号电平 定性的观测解码恢复出的模拟信号质量 观测信噪比随输入信号电平变化的关系 3 将测试信号电平固定在2Vp p 调整测试信号频率 定性的观测解码恢复出的模拟信号质量 观测信噪比与输入信号频率变化的关系 结果 实验四PCM编译码器系统 3 PCM译码器输出模拟信号观测 此图中上半部分为编码器输入信号TP301的波形 下半部分为解码器输出信号TP306的波形 当改变信号电平或调整