数字光纤通信系统传输特性的研究 第9页

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按电路测试模块划分，在PCB板上均由白色细线条将其明显划分开来，对每一个电路测试模块都能单独开设实验、实验和实验内容的组织、划分、实验平台上电路测试模块布局见图4.2

           图4.2 JH5002型光纤通信原理综合实验系统布局图

4.2.1 接口介绍

“JH5002光纤通信原理综合实验系统”通过一下几个端口与为部通信终端或测量设备进行连接：

1、 电话接口：连接自动电话，与对端用户进行通话实验机测量。

2、 同步数据接口（在实验箱上端同步接口模块内）：同步数据接口方式。该接口中电平特性为RS422，通过该端口接收来自外部的发送数据，并送入光终端机中；同时将光终端机的数据通过该接口送往外部设备。

3、 尾纤FC连接端口（在光纤收发模块UE02右端）：用该端口连接一条单模光纤。可与对端实验箱连接，实现单纤双向光纤通信；或为光无源器件提供测量光源。

4、 J002（钟测试信号输入）、J003（模拟测试信号输入）J004（地）：为测试信号输入端，用于向JH5002光纤通信原理综合实验系统中送入各种测试信号。测试信号的输入能否加入测试模块还与测试模块的跳线器有关，具体见测试步骤。

4.2.2 综合介绍

“JH5002光纤通信原理综合实验系统”中，为便于学习和实验，各项实验内容是以模块进行划分的，每个测试模块可以单独开设实验。各模块之间的系统连接见图4.3所示。

           图4.3JH5002型光纤通信系统综合实验系统模块连接示意图

发送方向信号的基本流程为：用户电话接口      语音编码       E1复接

电终端HDB3编码接口       光终端HDB3译码     数据扰码      线路编码（CMI/5B6B编码）     电光转换      波分复用      光纤。

接受方向信号的基本流程为：光纤      波分复用       光电转换   线路译码（CMI/5B6B译码）     数据解扰      光终端HDB3编码      电终端HDB3译码      E1复接     PCM译码     用户电话接口。

这样设计实验系统的目的是为了在不增加成本的条件下最大限度的增加系统实验内容，便于将各测试模块放在不同的系统中进行测试、比较。

4.3 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

此图[微软中国1] 为电话通信系统中的PCM波形,上面为输入正弦信号,下面的为另一端接受到的信号。对于通信系统正弦波下半部分的失真，主要原因是振幅调制的直流电压太小，所造成的。F=1000Hz ds=0.5ms 2Vp-p=0.5v dv₁=0.2v dv₂=0.1v 

                                       图4.4  PCM 译码器接收信号波形

此图[微软中国2] 为PCM编码自环时的波形，上面的是输入信号的波形，下面的是接收端的信号波形，dt=0.2ms dv_1,2=0.2v。可以看出其波形质量很好也没有衰减，[微软中国3] 是理想状态。                                

                                     图4.5 PCM 编码译码器自环波形

此图[微软中国4] 为1000Hz方波信号的波形。其波形误差是由调制解调器造成和滤波器造成。滤波器的参数设置也会影响方波信号的恢复。详细原因在第三章已经作了详细的解释，这里不在重复。 

                                   图4.6方波信号的PCM传输波形

4.4 误码率的测试实验

由于JH5002型综合实验系统只设计了5B6B编码的误码率测试实验；所以本次误码绿的测试实验只能用5B6B编码测试系统误码率的规律，这里主要观察随着输入码图案的变化，系统误码率的变化情况，从而验证仿真的到的结论，证明单位时间内传输的码元个数增加时通信系统的误码率也会增加。

4.4.1 不加衰减器时系统误码率测试实验：

测试1.插入误码0，码图案2²¹－1，接口RS422外时钟，触发方式，发送端上升沿触发、接收端上升沿触发。

A端：时间  01：30：03 接收码元个数11065868727误码个数16490误码率1.49×10^-6

B端：时间  01：30：03 接收码元个数11066019799误码个数 18094误码率1.64×10^-6

       B端在前30分钟内无误码。

测试2.插入误码0，码图案2¹⁵－1，接口RS422外时钟，触发方式，发送端下降沿触发、接收端下降沿触发。

A端：时间  15：09   接收码元个数1862391736 误码个数981 误码率5.27×10^-7

B端：时间  15：09   接收码元个数1861998454 误码个数 1701 误码率9.13×10^-7

测试3.插入误码0，码图案2⁹－1，接口RS422外时钟，触发方式，发送端下降沿触发、下降沿触发。不加衰减器。

A端：时间  20：02   接收码元个数2463771099 误码个数 40   误码率1.65×10^-8

B端：时间  20：03   接收码元个数2464087227 误码个数 69   误码率2.80×10^-8

由测试结果可以证明仿真得到的结论，测试1、测试2和测试3是不加损耗器时的测试数据，当码图案为2⁹－1时，误码率是在10^－8数量级；当码图案为2¹⁵－1时，误码率在10^－7数量级；当码图案为2²¹－1时，误码率为10^－6数量级。这样的实验结果和仿真是测试得到的结论非常吻合[微软中国5] ，可以证明在这样的情况下该结论是成立的。

4.4.2 加衰减器时系统误码率测试实验

测试4.插入误码0，码图案2¹⁵－1，接口RS422外时钟，触发方式，发送端下降沿触发、接收端下降沿触发。加衰减器。

A端：时间  15：00   接收码元个数184414774  误码个数1389813 误码率7.54×10^-4

B端：时间  15：00   接收码元个数184450464  误码个数 3122736 误码率1.69×10^-3

测试5.插入误码0，码图案2⁹－1，接口RS422外时钟，触发方式，发送端下降沿触发、接收端下降沿触发。加衰减器。

A端：时间  15：02   接收码元个数1848803956  误码个数 3445 误码率1.86×10^-6

B端：时间  15：02   接收码元个数1849001823  误码个数 4767 误码率2.58×10^-6

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