光纤通信试验指导书.doc

ZY12OFCom23BH1光纤通信原理试验系统 电子和信息工程学院电子和通信教学团体试验指导书光纤通信系统介绍光纤是光导纤维简称。光纤通信是以光波为载频，以光导纤维为传输媒质一个通信方法。光纤通信使用波长在近红外区，即波长8001800nm，可分为短波长波段（850nm）和长波长波段（1310nm和1550nm），这是现在所采取三个通信窗口。光纤通信是人类通信史上一重大突破，现今光纤通信已成为信息社会神经系统，其关键优点是：1、光波频率很高，光纤传输频带很宽，故传输容量很大，理论上可经过上亿门话路或上万套电视，可进行图像、数据、传真、控制、打印等多个业务；2、不受电磁干扰，保密性好，且不怕雷击，可利用高压电缆架空敷设，用于国防、铁路、防爆等；3、耐高温、高压、抗腐蚀，不受潮，工作十分可靠；4、光纤材料起源丰富，可节省大量有色金属（如铜、铝），且直径小、重量轻、可绕性好。在20世纪70年代，光纤通信由起步到逐步成熟，这首先表现为光纤传输质量大大提升，光纤传输损耗逐年下降。19721973年，在850nm波段，光纤传输损耗已下降到2dB/km左右；和此同时，光纤带宽不停增加。光纤生产从带宽较窄阶跃型折射率光纤转向带宽较大渐变型折射率光纤；另外，光源寿命不停增加，光源和光检测器件性能也不停改善。光纤和光学器件发展为光纤传输系统诞生发明了有利条件。到1976年，第一条速率为44.7MB/s光纤通信系统在美国亚特兰大地下管道中诞生。80年代是光纤通信大发展年代。在这个时期，光线通信快速由850nm波段转向1310nm波段，由多模光纤传输系统转向单模光纤传输系统。经过理论分析和实践探索，大家发觉，在较长波段光纤损耗能够达成更小值。经过科学家和工程技术人员努力，很快在1300nm和1500nm波段分别实现了损耗为0.5dB/km和0.2dB/km极低损耗光纤传输。同时，石英光纤在1300nm波段时色度色散为零，这就促进1300nm波段单模光纤通信系统快速发展。多种速率光纤通信系统如雨后春笋般在世界各地建立起来，显示出光纤通信优越性能和强大竞争力，并很快替换电缆通信，成为电信网中关键传输手段。光纤通信技术发展，大致能够分为三个阶段：第一阶段（19701979年）：光导纤维和半导体激光器研制成功，使光纤通信进入实用化。1977年美国亚特兰大光纤市话局间中继系统称为世界上第一个光纤通信系统。第二阶段（19791989年）：光纤技术取得深入突破，光纤损耗降至0.5dBm/km以下。由多模光纤转向单模光纤，由短波长向长波长转移。数字系统速率不停提升，光纤连接技术和器件寿命问题全部得四处理，光纤传输系统和光缆线路建设逐步进入高速发展时期。第三阶段（1989年至今）：光纤数字系统由PDH向SDH过渡，传输速率深入提升。1989年掺铒光纤放大器（EDFA）问世给光纤通信技术带来巨大变革。EDFA应用不仅处理了长途光纤传输损耗放大问题，而且为光源外调制、波分复用器件、色散赔偿元件等提供能量赔偿，这些网络元件应用，又使得光传输系统调制速率快速提升，并促成了光波分复用技术实用化。伴随中国国民经济建设连续、快速发展，通信业务种类越来越多，信息传送需求量也越来越大，中国光通信产业规模不停壮大，产品结构覆盖了光纤传输设备、光纤和光缆、光器件和各类施工、测试仪表和专用工具。能够展望：光纤通信作为一高新技术产业，将以愈加快速度发展，光纤通信技术将逐步普及，光纤通信应用领域将愈加宽广。一个实用光纤通信系统，要配置多种功效电路、设备和辅助设施才能投入运行。如接口电路、复用设备、管理系统和供电设施等等。依据用户需求、要传送业务种类和所采取传送体制技术水平等来确定具体系统结构。所以，光纤通信系统结构形式是多个多样，但其基础结构仍然是确定。图0-1给出了光纤通信系统基础结构，也可称之为原理模型。光纤通信系统关键由三部分组成：光发射机、传输光纤和光接收机。其电/光和光/电变换基础方法是直接强度调制和直接检波。实现过程以下：输入电信号既能够是模拟信号（如视频信号、电话语音信号），也能够是数字信号（如计算机数据、PCM编码信号）；调制器将输入电信号转换成适合驱动光源器件电流信号并用来驱动光源器件，对光源器件进行直接强度调制，完成电/光变换功效；光源输出光信号直接耦合到传输光纤中，经一定长度光纤传输后送达接收端；在接收端，光电检测器对输入光信号进行直接检波，将光信号转换成对应电信号，再经过放大恢复等电信号处理过程，以填补线路传输过程中带来信号损伤（如损耗、波形畸变），最终输出和原始输入信号相一致电信号，从而完成整个传送过程。依据所使用光波长、传输信号形式、传输光纤类型和光接收方法不一样，光纤通信系统可分成：图0-1 光纤通信系统模型用户接口电发射端机输入接口光发端机用户接口电接收端机输出接口光收端机光缆光缆光中继器备用系统辅助系统（1）按光波长划分能够分为短波长和长波长光纤通信系统类别特点短波长光纤通信系统工作波长：800nm900nm；中继距离：10km长波长光纤通信系统工作波长：1000nm1600nm；中继距离：100km超长波长光纤通信系统工作波长：nm；中继距离：1000km；采取非石英光纤（2）按光纤特点划分类别特点多模光纤通信系统传输容量：100Mbit/s；传输损耗：较高单模光纤通信系统传输容量：140Mbit/s；传输损耗：较低（3）按传输信号形式划分类别特点数字光纤通信系统传输信号：数字；抗干扰；可中继模拟光纤通信系统传输信号；模拟；短距离；成本低(4) 按光调制方法划分类别特点强度调制直接检测系统简单、经济、但通信容量受到限制外差光纤通信系统技术难度大，传输容量大（5）其它类别特点相干光纤通信系统光接收灵敏度高；光频率选择性好；设备复杂光波分复用通信系统一根光纤中传送多个单/双向波长；超大容量，经济效益好光时分复用通信系统可实现超高速传输；技术优异全光通信系统传送过程无光电变换；含有光交换功效；通信质量高副截波复用光纤通信系统数模混传；频带宽，成本低；对光源线性度要求高光孤子通信系统传输速率高，中继距离长；设计复杂量子光通信系统 量子信息论在光通信中应用 ZY12OFCom23BH1光纤通信原理试验系统介绍本试验箱是为配合光纤通信课程理论教学，结合现在光纤通信工程技术最新进展，为了提升大专院校学生实际操作和动手能力而研制开发。一、产品系统特点光纤H1型试验箱重视产品系统和功效组成，产品设计着重表现系统性、优异性、实用性，并依据市场及用户实际需求，充足考虑工艺外观结构、产品功效和性价比。整个系统分电接口终端、光接口终端和光传输三大部分，各自独立又相互关联，全部模块在单独进行试验同时又可系统集联，试验灵活丰富，可设计、可比较、可操作、可观察性强。整个系统采取256K和2.048M(E1)传输速率，现有利于试验观察，又能够模拟实际光纤传输时多种性能。试验紧密结合光通信新技术发展趋势，将波分复用和光时分复用等新技术全部经过试验演示出来，简单易懂。采取大规模可编程逻辑器件，使得产品开放性、可升级性强。同时为了使学生有更大开发和操作空间，特意制作了二次开发板，并预留大量I/O扩展口，可在开发板上独立完成二次开发设计。全部试验大多采取开关控制，减小了试验操作时繁琐性。该试验箱融合了当今光通信技术发展部分新技术和新器件，并将其融入到光纤通信原理课程当中，同时和通信原理和程控交换课程部分原理结合，其关键有以下特点；1、试验箱采取整板设计，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。全部测试钩和连接孔全部有标识，深蓝色电路板，白色丝印使得整个电路板层次性强、美观、大方。2、试验系统将光纤通信原理和教材紧密接合，试验项目和次序和教材保持完全同时。经过七个方面全方面试验来了解光纤通信全过程，七个方面分别是：光纤和光缆；通信用光器件（有源器件和无源器件）；数字光纤通信系统（光发、光收端机）；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、系统采取整板上分模块设计方法，多种系统组建灵活，可依据不一样试验搭建成模拟、数字、计算机、图像、语音及混合光纤传输系统等不一样试验系统。4、电路实现上采取大规模CPLD/FPGA，使得产品开放性和可升级空间加大。专门设计制作了可供学生进行二次开发试验扩展板，并预留了大量I/O口，能够方便使学校在原有硬件电路基础上开发新试验内容。5、E1标准帧结构信号和256K两种传输速率，时分复用时复用数据和复用方法灵活，使得试验箱传送方法愈加多样，在经过对比基础上愈加深入地了解复用原理；E1标准帧结构形成时话路时隙可变，愈加生动、直观表现了E1标准帧结构结构和形成原理；时分解复用时采取终端显示，可直观地经过对比方法检验复用解复用过程正确性。6、同一试验箱中含有通用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，使得学生能够愈加直观地了解激光器调制和解调，即电-光，光-电转换原理过程；光发送和光接收分别采取分立元件（1310nm）和集成电路（1550nm）来实现，且电路参数可调，可经过特定测试点来观察光发送和光接收本质原理实现过程；7、光发送时加入自动光功率控制电路，使得激光器输出愈加稳定，同时有利于对自动功率控制原理了解；光接收时在以有前置放大和主放大基础上，加入了信号判决和再生，能够经过判决前后眼图形状不一样深入了解信号在光纤传输中衰减特征和光接收原理。8、5B6B、5B1P、5B1C、CMI、HDB3编译码和扰码解扰码等光纤线路码型加入，及其各自传输时不一样特征，使得学生能够深入了解线路码型在光传输过程中作用；无光告警、寿命检测电路加入，有利于对光传输进行监测；E1速率信号光纤传输时不中止法误码监测、误码指示及误码率、误码扩散系数测量，使得学生愈加深一步了解光纤传输特征。9、多种光无源器件使用方法及其特征测试，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使用，使得在两台试验箱完成四部电话全双工通信成为可能，从而完全模拟实际电话通信系统；假如在光发和光收之间加入裸光纤，则能够实现两台试验箱几十公里长距离间传输，语音、图像、计算机数据信号单光纤传输，使得试验愈加完整地表现了光纤发展新技术要求。10、整个试验系统大多采取开关控制，尽可能少使用连线，模块功效清楚，系统结构紧凑，操作方便，而且在设计时加入了大量保护电路，安全性强二、主机箱及系统模块介绍主机箱包含了光纤通信系统设备中各个关键组成部分，具体由以下十三个模块组成。其印刷电路板布局图图0-2所表示，每个模块均留出了关键测试孔和测试钩，利于用户连线做系统试验和测试用。图0-2 ZY12?OFCom23BH1型光纤通信原理试验箱布局图1、电源模块：提供试验箱各模块电源。2、串口通信模块：关键用来实现试验箱和计算机之间数据通信。3、PCM编译码模块：实现PCM编译码功效。4、电话信令控制模块：实现电话之间热线接续和控制功效。5、模拟信号源模块：用于产生系统试验所需模拟正弦波、方波信号。6、数字信号源模块：产生系统试验所需数字信号及24位伪随机码，速率为64KB/s,其中多种数字信号和伪随机码制能够经过拨码开关来控制。7、数字终端模块：实现终端数字信号值显示和读出，数据值经过二极管发光来显示。8、电终端模块：实现帧同时码产生，M序列为随机信号产生，不一样速率信号复用和解复用，HDB3码编译码。9、光终端模块：实现光纤线路码码型编译码，比如5B6B、5B1P、5B1C、CMI、扰码和解扰码。10、1310nm光发送模块：实现模拟信号、数字信号在1310nm光发送机中光传输及自动光功率控制功效（采取电路来实现）。 11、1550nm光发送模块：实现模拟信号、数字信号在1550nm光发送机中光传输及自动光功率控制功效（采取专用芯片来实现）。 12、1310nm光接收模块：实现1310nm光纤传输信号接收，实现接收信号光电转换，滤波及放大，将其恢复为标准电脉冲数据信号13、1550nm光接收模块：实现1550nm光纤传输信号接收，实现接收信号光电转换，滤波及放大，将其恢复为标准电脉冲数据信号用户能够经过上述十三个模块和对应配件，灵活组成多种不一样光纤通信系统，如：850nm波长光纤通信系统、1310nm波长光纤通信系统、1550nm波长光纤通信系统；同时也能够组成单模光纤通信系统、多模光纤通信系统；模拟光纤通信系统、数字光纤通信系统；时分复用传输系统和波分复用传输系统等光纤通信工程中常见绝大多数光纤通信系统。试验系统基础组成方框图图0-3所表示：图0-3 光纤传输试验系统方框图试验系统关键由光发模块、光收模块、光无源器件和辅助通信模块等组成。光发端机完成将电信号直接调制至光载波上去，采取强度调制（IM）；光接收机完成光信号解调，采取直接检测（DD），属于非相干解调。光载波由半导体光源产生，由半导体光检测器将光信号转换成电信号从而达成传输信号目标。本试验系统能够完成模拟信号（正弦波、三角波、视频信号、音频信号）光纤传输，也能够完成数字信号（NRZ码、CMI码、5B6B码、5B1C码、5B1P码、计算机串口数据）光纤传输，也能够对系统传输性能进行测试（系统误码率、误码扩散系数等）；能够实现接口码型HDB3、线路码型CMI、电终端PCM码型编译码；也可实现四个时隙复接、两个光波长波分复用、时钟提取、帧信号提取等实用优异功效；也提供了丰富资源，以实现二次开发试验。试验设备具体性能指标以下：1、电源模块输出：+5V、+12V、-5V、-12V、-48V2、方波信号输出（1）时钟信号：32.768MHz，12.000MHz （2）方波信号：2.048MHz，256KHz，64KHz，8KHz（3）数字基带信号：码速率分别为2.048MHz ,256KHz，64KHz（4）频率输出误差：1%（5）占空比: 50%。3、正弦波信号输出（1）正弦波信号：2KHz，1KHz，444Hz，25Hz，（2）频率输出误差：1%（3）幅度0V5V连续可调4、三角波信号输出（1）三角波信号: 2KHz，1KHz （2）频率输出误差：1%（3）幅度：0 5V连续可调5、数字、模拟电话（1）话音质量要求：话音质量要求清楚，只许可有少许脉冲噪声。（2）其它指标无要求。三、配件介绍ZY12OFCom23BH1试验箱配件共两部分：一部分装在无源器件箱内，一部分本身有独立包装，则单独配置。1、无源配件箱图0-4所表示，为供用户选配光纤通信原理配件箱。最大容量可装载：波分复用器 两个 Y型分路器 一个FC-FC 单模光跳线 两根 ST-FC多模光跳线 两根FC-FC 多模光跳线 一根 ST-ST多模光跳线 一根850 光发端机 一个 850光收端机 一个FC-FC 适配器 一个 小可变衰减器 一个CPLD 芯片 一块 下载线 一根 串口线 两根 带弹片连接线 20根 三相电源线 一根 试验指导书 一本老师用书 一本 试验汇报 一本发货光盘 一张 保修卡 一张2、第二部分配件共有以下多个：一般电话机 两部 扰模器 一台光功率计 一台 误码仪 一台视频传输配件（小电视机一台、摄像头一个、视频线两根）一套 图0-4 无源器件箱示意图光纤试验箱使用注意事项光学器件属于昂贵易损器件，所以在试验操作过程中应加倍小心，预防光学器件损坏，为了确保试验顺利地进行，请注意以下事项：1、请仔细阅读试验指导书操作步骤后开机试验，试验各测试点、跳线及开关说明请参考附录III，正确连接导线，以免造成光学器件和芯片损坏。2、试验箱使用过程中应有防静电方法，以防静电损坏光学器件。3、光学器件属于昂贵器件，在安装和拆卸过程中请注意轻拿轻放，碰到问题须立即向老师汇报。4、试验时不可将光纤输出端对准自己或她人眼睛，以免损伤眼睛。5、试验箱使用完成后，请立即将防尘帽盖住光纤输入、输出端口，用光纤端面防尘盖盖住光纤跳线端面，预防灰尘进入光纤端面而影响光信号传输。6、若不小心把光纤输出端接口弄脏，需用酒精棉球进行清洗。7、光纤跳线接头应妥善保管，预防磕碰，使用后立即戴上防尘帽。8、不要用力拉扯光纤，光纤弯曲半径通常大于30mm，不然可能造成光纤折断。9、进行光纤传输试验时，半导体激光器驱动电流不要超出40mA，发光二极管驱动电流不要超出60 mA。10、不要用手触摸激光器和探测器焊点，以免烧坏激光器和探测器。试验一 用户电话接口试验一、试验目标1、 掌握用户电话接口电路关键功效2、 了解实现用户接口电路功效芯片Am79R70关键性能和特点二、试验内容1、掌握用户线接口电路关键功效2、了解Am79R70结构和工作原理3、了解电话接续原理及其多种语音控制信号波形三、试验仪器1、ZY12OFCom23BH1 型光纤通信原理试验箱 1台2、20MHz 双踪模拟示波器 1台 3、电话机 2部4、连接导线 20根 四、试验原理1、用户线接口电路功效及其作用在现代通信设备和程控交换中，因为交换网络不能经过铃流、馈电等电流，所以将过去在公用设备（如绳路）实现部分功效放到“用户电路”来实现。在程控交换机中，用户电路也可称为用户线接口电路（Subscriber Line Interface CircuitSLIC）。依据用户电话机不一样，用户接口电路可分为模拟用户电话接口电路和数字用户电话接口电路。模拟用户电话接口电路和模拟电话相连，数字用户电话接口电路和数字自终端相连（如ISDN），而在此试验箱中采取模拟用户电话接口电路。模拟用户线接口电路在实现时最大压力应是能承受馈电、铃流和外界干扰等高压大电流冲击，过去全部是采取晶体管、变压器、继电器等分立元件组成，但伴随微电子技术发展，多种继集成SLIC相继出现，她们大全部采取半导体工艺或是薄膜、厚膜会和工艺，性能稳定，价格低廉，以实现了通用化。在程控交换机中用户接口电路通常要含有B（馈电），R（振铃），S（监视），C（编译码），H（混合），T（测试），O（过压保护）七项功效。具体含义是：1、馈电（B-Battery feeding）：向用户话机馈送直流电流。通常要求馈电电压为-48V，环路电流大于18mA。2、过压保护（O-Overvoltage protection）：预防过压过流冲击损坏电路和设备。3、振铃控制（R-Ringing Control）：向用户话机馈送铃流，通常为25Hz/75Vrms正弦波。4、监视（S-Supervision）：监视用户线状态，检测话机摘机、挂机和拨号脉冲灯信号已送往控制网络和交换网络。5、编解码和滤波（C-CODEC/Filter）：在数字交换中，它完成模拟话音和数字码间转换。编译码通常采取PCM码方法，其编码器（Coder）和译码器（Decoder）统称为CODEC。对应防混叠和平滑低通滤波器带宽范围为：300Hz3400Hz，编码速率为64Kb/s。6、混合（H-Hybird）：完成二线和四线转换功效，即实现模拟二线双向信号和PCM发送和接收数字四线信号之间分离。7、测试（T-Test）：对用户电路进行测试。模拟用户接口电路结构图所表示：图1-1模拟用户接口电路框图2、用户线接口电路在本试验箱中，用户线接口电路芯片选择Legerity企业生产模拟用户线接口芯片Am79R70。Am79R70是一个功效较强用户线接口芯片，它拥有用户接口电路常见7种功效外，还拥有电流限制、挂机传输、极性反转和环路检测等功效。其内部电路结构原理框图以下：图1-2Am79R70内部功效模块图其中Am79R70需要VCC，VEE，VBAT1，VBAT2四种电源电压。其中VCC为+5V，VEE为-5V，此电压可由Am79R70内部负电压调整可得。VBAT2电压幅度范围为-19-48V，VBAT1电压幅度范围为-40-67V，标准值为-48V。振铃、环路状态检测功效关键经过控制字输入端C3，C2，C1及摘挂机检测输出端/DET来控制，当C3C2C1输入为001时，Am79R70处于振铃模式，当C3C2C1输入不是001时，Am79R70进入其它工作模式，同时使和其相连话机振铃截止。当C3C2C1输入为010时，话机处于通话状态。Am79R70/DET脚输出能够指示用户摘挂机状态，当用户摘机时，Am79R70/DET脚输出低电平，挂机时输出高电平。 其工作过程以下：当用户1摘机时，和它相连Am79R70/DET脚输出低电平，以向中央控制处理单元指示用户1已经摘机。此时中央控制处理单元向用户1Am79R70控制端C3C2C1输出010使其处于通话连接状态，同时对用户1摘机信息进行处理。在通话连接状态下，用户信息经过Am79R70两线接口及信号传输模块能够直接输出到编解码芯片和收发器。中央控制单元依据用户1所拨号码定位到用户2，并向和用户连接Am79R70控制端输出001，以使得用户2所连接Am79R70处于振铃状态。在振铃状态下，Am79R70将铃流电路产生RV经过RINGIN脚输入到Am79R70内，经内部放大后经过两线接口模块输出到用户线，使得用户2电话机振铃。当用户2摘机后，它相连Am79R70/DET脚输出低电平，以向中央控制处理单元指示用户2已经摘机。此时中央控制处理单元向用户2Am79R70控制端C3C2C1输出010使其处于通话连接状态，同时停止振铃。这么，用户1和用户2就能够经过Am79R70进行通话。 3、用户接口电路电路原理图用户接口电路和电话接续试验将关键完成振铃、回铃、忙音、摘挂机监测、电话传送语音信号测试等功效。此部分试验需要结合电话信令控制模块来完成，电话信令控制模块关键用产生忙音、回铃、振铃控制等信号来完成电话之间接续功效。用户接口电路原理图以下：图1-3 用户接口电路原理图用户接口模块基础原理：用户接口模块关键由Am79R70及对应部分外接电路组成，用户话机是经过电话接头内TI、RI（即图中J3）和系统相连，二极管D1关键用来完成摘挂机检测功效，当两部电话中任何一部电话摘机时对应二极亮表示处于摘机状态。测试钩TP4, TP5关键用来测试本方话机输入和输出模拟信号。在这里，输入信号能够是以下多个类型信号：3.1 来自PCM模块话音信号。3.2 来自信令控制模块多种音信号（回铃、振铃、忙音信号）。信令控制模块关键经过对两部电话状态检测来产生多种控制信号，如回铃信号、忙音信号、振铃信号，以完成两部电话之间热线接续功效。其中热线呼叫步骤图以下：开始有用户呼叫吗？NO呼叫YES被叫闲吗NOYES来话接续向主叫送忙音向被叫送振铃，向主叫送回铃音NO主叫挂机吗？NO被叫应答吗？YES应答YES停送铃流，停回铃音，接通电路NO话端挂机吗挂机拆线（释放复原）开始五、试验步骤1、用连接线连接电终端模块T66(C_O)和T71（C_I），T65(D_O)和T69（D_I），分别接好两部电话机。2、将PCM编译码模块开关K1，K2，K3，K4和K5分别拨向下。3、将电终端模块拨码开关K35值拨为“0000”，拨码开关K34值拨为“00000000”。4、打开交流电源，电源指示二极管D4，D5，D6，D7，D8亮5、用示波器测量电话信令控制模块测试钩TP9(25HZ)和TP11(450HZ)波形，调整电位器W2使得TP9(25HZ)为频率25HZ方波，调整电位器W7使得TP11(450HZ)为频率450HZ正弦波，经过电位器W1调整使得450H正弦波峰-峰值为1V左右，不能过大。a、电话摘挂机状态测试将电话接口1所连接电话摘机，此时二极管D1发光，同时另一部电话发出振铃信号。此时用示波器探头测量电话信令控制模块测试钩TP15（XL1）波形，其波形应为频率8KHz，占空比为15%周期性信号。将两部电话分别摘机，观察此时TP15（XL1）信令改变。用示波器测量TP16（XL2），其为电话接口2模块电话机信令信号测试点。测试完成后，将两部电话挂机。b、电话振铃，回铃信号测试将电话接口1模块电话摘机，用示波器探头测量测试钩TP7（HUILING）回铃信号波形，观察其波形特点，并进行分析；用示波器探头测量测试钩TP21（RING2）波形，将其统计下来分析：将电话接口1电话挂机，同时将电话接口2模块电话摘机，测量TP7（HUILING）和TP22（RING1）波形，并对其进行分析。 c、电话话音信号传输及信令信号传输功效测试将两部电话同时摘机，用话机听筒听对方话机传来拨号音，同时利用示波器探头来测量TP4（RX1）和TP24（TX2）、TP5（TX1）和TP23（RX2）波形，对比电话1和电话2之间接收和发送信号波形。将电话进行按键，观察不一样按键时电话发送信号和接收信号改变。用示波器探头测量测试钩TP15(XL1)和TP16(XL2)波形，经过对比观察二者之间区分。测量测试钩TP17(YIN1)和TP20(YIN2)波形，分别在振铃（即一部电话摘机，另一部挂机）、接通（两部电话同时摘机）和忙音（一部电话摘机，一部电话挂机）三种状态下测量，统计下其波形。d、忙音信号测试将接通好两部电话中任意一部挂机，用示波器测量测试钩TP6（MYIN）波形，并画出其波形。6、关闭交流电源，拆除各个连线，将试验箱还原。六、试验测试点说明TP5（TX1） 电话接口1模拟输出端TP4（RX1） 电话接口1模拟输入端TP24（TX1） 电话接口2模拟输出端TP23（RX1） 电话接口2模拟输入端TP11（450HZ） 450HZ正弦波信号TP9（25HZ） 25 HZ正弦波信号TP6（MYIN） 忙音信号测试端TP7（HLING） 回铃信号测试端TP15（XL1） 信令信号测试端TP16（XL2） 信令信号测试端TP17（YIN1） 电话1信号测试端TP20（YIN2） 电话2信号测试端TP22（RING1) 电话1振铃信号测试端TP 21（RING2） 电话2振铃信号测试端七、试验汇报 1、画出振铃、回铃和忙音信号波形 2、试分析信令在电话热线呼叫过程中作用3、写出用户接口电路关键功效。八、思索题 1、电话接口电路关键功效是什么，除了Am79R70之外，你还知道那些芯片能够实现用于接口电路功效? 2、测试钩TP17(YIN1)和TP(YIN2)波形在三种状态下分别不一样，其三种波形分别是什么信号波形?试验二 数字调制原理试验一、试验目标1、 掌握光发送机组成原理2、 了解半导体激光器和发光二极管P-I特征曲线及其调制信号波形3、 掌握多个常见数字调制电路原理二、试验内容1、LD数字驱动电路工作原理2、LED数字驱动电路工作原理三、试验仪器1、ZY12OFCom23H1型光纤通信原理试验箱 1台2、20M双踪示波器 1台3、万用表1台4、连接导线 20根四、试验原理1、光发送机组成和数字信号光调制基础原理 在数字光纤通信系统中，光源发出光能够看作是光频载波，经过驱动电路调制，使其承载荷信息。数字信号光调制通常全部采取直接光强调制方法进行调制。这种将电信号经过调制使其变为光信号过程称为数字信号光调制。数字信号光调制过程是在光发送机中完成，光发送机是数字光纤通信系统三大组成部分（光发送机、光纤光缆和光接收机）之一。其关键功效是将电脉冲信号变换成光脉冲信号，并以数字光纤系统传输特征所能要求光脉冲信号波形从光源器件组件尾纤中发射出去。光发送机原理框图以下：图2-1 光发送机原理组成框图光发送器件依靠光源器件激光器（LD）或发光二极管（LED）将电脉冲信号转换成光脉冲信号。光源驱动电路是光发送机主干电路，它将电脉冲信号经过电流强度调制方法调制半导体激光器或发光二极管发射出光脉冲信号。数字信号进行光调制时关键经过光源驱动电路来实现，常见光源驱动按光源类型来分可分为发光二极管LED驱动电路和LD半导体激光器驱动电路。调制时光信号输出和调制信号电流和光源P-I特征曲线有着亲密关系。具体关系会在下面讲到。2、LED驱动电路在数字光纤通信系统中LED驱动电路通常比较简单。因为LED时利用其有源区中自发辐射器件，只要给它加电流，就会发出荧光。同时LED含有很好输出功率随电流工作呈线性改变特点，图所表示：图2-2 LEDP-I特征曲线和调制波形由图可见，对于二进制码调制信号，其直流偏置能够选择在零点，即输入信号为零时，输出功率为零。所以，LED驱动电路中不需要直流偏置电路。LED另一个基础特征是在工作电流保持不变情况下，其输出光功率随温度升高而下降幅度改变不大，这么LED驱动电路比较轻易满足发送光功率稳定度要求。由此可见，对于LED驱动电路基础要求是能提供LED所需要驱动电流及满足其动态改变幅度和充足发挥LED调制速率作用，即确保其输出光脉冲波形对应响应速度。现在LED所需驱动电流最大通常为150mA左右，所以LED驱动电路驱动电路驱动能力根据0150mA是较为适宜。常见驱动电路通常有以下两种形式。2.1 LED单管驱动电路 为了提升LED驱动电路驱动能力，简单LED驱动电路为单个双极型晶体管结构，图7.3所表示，它是一级共发射极电路。图中（a）串联型驱动电路。共发射极电路用作饱和开关，它能够提供电流增益，其集电极电流就是LED驱动电流。集电极电阻R2用以限制LED驱动电流大小，基极电路R1C并联组适用以加速开关速度。然而这种开关电路比较简单，又因为工作在脉冲状态下，电路所用电源处于脉冲馈电状态，电源负载不稳，对电源电路要求较高。另一个单管驱动电路图（b）所表示，这种电路为LED并联型驱动电路。当输入信号端Si为低电平时，T截止，电流经R2到LED而使其发光；当Si为