SHKCN-09型光纖通信綜合實驗箱
光纖通信實驗箱，作為一個功能全面的實驗平臺，其信道編碼實驗功能強(qiáng)大，支持CMI、5B1C、5B6B以及加擾解擾等多種線路編碼。不僅如此，它還增強(qiáng)了復(fù)接解復(fù)接功能、信令功能以及系統(tǒng)性實驗功能，使得平臺間的電話呼叫接續(xù)系統(tǒng)實驗成為可能。液晶鍵盤控制的引入，使得實驗操作更為直觀和便捷，取代了傳統(tǒng)的接插件方式。此外，光輸入、輸出接口的設(shè)計也更為人性化，方便與其他光器件的連接。實驗箱還預(yù)留了硬件擴(kuò)展接口，可以選配LED或LD性能測試模塊，具備無光告警、自動功率控制APC等功能。
實驗箱的布局美觀、結(jié)構(gòu)緊湊，并附有機(jī)玻璃保護(hù)，適合各大院校光通信專業(yè)的?？粕?、本科生、研究生以及教師和相關(guān)的科研技術(shù)人員使用。它不僅提供了一個強(qiáng)大的實驗平臺，同時也為學(xué)生和科研人員的二次開發(fā)提供了豐富的資源。
一、產(chǎn)品特點
內(nèi)置多種工作電源，包括＋5V、－5V、＋12V、－12V，滿足各種實驗需求。
配備低速1310波長光收發(fā)端機(jī)，數(shù)據(jù)速率覆蓋直流DC到5MHZ，方便與20MHZ示波器配合觀測。同時，提供1550波長的激光器（探測器）單模光纖性能測試模塊。
內(nèi)置誤碼測試儀功能，無需額外配置誤碼儀，節(jié)省實驗成本。
預(yù)留外置誤碼測試儀測試接口，方便與其他測試設(shè)備連接。
提供計算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)?針串口和數(shù)字圖像光纖傳輸?shù)腢SB接口電路，滿足多樣化的數(shù)據(jù)傳輸需求。
支持模擬/數(shù)字電話光纖傳輸，具備完整的電話呼叫接續(xù)功能，提升實驗的實用性。
帶有標(biāo)準(zhǔn)E1接口，線路時鐘可編程，從1個時隙至32個時隙均可設(shè)置，滿足不同的通信需求。
數(shù)字信號產(chǎn)生、碼型變換以及同步時鐘均由CPLD可編程器件實現(xiàn)，確保實驗的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
支持CMI、5B1C、5B6B等多種碼型實驗，豐富實驗內(nèi)容。
具備擾碼解碼功能，滿足更高級別的通信需求。
預(yù)留硬件升級接口，可配置半導(dǎo)體LED（850nm）+多模光傳輸模塊，滿足未來技術(shù)升級的需求。
支持模擬圖像光纖傳輸功能（需選配LED模塊、攝像頭和監(jiān)視器），拓展實驗應(yīng)用范圍。
配備計算機(jī)接口（RS232），方便與計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和控制。
采用液晶鍵盤顯示管理實驗參數(shù)，取代傳統(tǒng)的接插件方式，提高實驗操作的便捷性和直觀性。
發(fā)端、收端的電部分功能靈活，可根據(jù)學(xué)校要求進(jìn)行功能升級，滿足不同的教學(xué)需求。
光端機(jī)的光輸入、輸出接口采用尾纖、法蘭引出方式，有效防止實驗操作對光端機(jī)的物理損傷。
平臺上的電信號、光信號接口均對外開放，實驗者可自行連接電信號、光信號，構(gòu)建各種通信系統(tǒng)，提高實驗的參與性和實踐性。
整板采用有機(jī)玻璃覆蓋保護(hù)，便于實驗室管理和維護(hù)。
平臺上集成了CPLD、MS-51單片機(jī)、電話呼叫系統(tǒng)、液晶鍵盤、計算機(jī)串口、USB接口等資源，為學(xué)生的軟硬件二次開發(fā)提供豐富的實驗資源。
二、技術(shù)參數(shù)
1310nm光傳輸系統(tǒng)采用獨(dú)立的激光器和探測器組件組成，有助于學(xué)生深入理解光傳輸?shù)碾?--光、光----電原理。
采用整板設(shè)計，各光傳輸外圍模塊相互獨(dú)立，關(guān)鍵器件采用玻璃罩保護(hù)，采用貼片工藝和對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。
同時支持1310nm和1550nm兩個波長的光發(fā)、光收單元，實驗內(nèi)容靈活多樣，可以在一臺實驗箱內(nèi)完成WDM實驗，提高實驗的綜合性。
提供CMI、5B6B、5B1P、HDB3等多種編譯碼模塊以及擾碼/解擾碼模塊，滿足不同的編碼需求。
采用大規(guī)模FPGA平臺，包含大量二次開發(fā)實驗資源，為學(xué)生的創(chuàng)新實踐提供有力支持。
包含模擬、數(shù)字、計算機(jī)數(shù)據(jù)、圖像、語音等多種信號的光纖傳輸通道，滿足多樣化的通信需求。
具備多機(jī)組網(wǎng)通信功能，多臺實驗設(shè)備之間可以通過光纖連接組成環(huán)網(wǎng)，提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可靠性。
采用交直流電源供電方式，輸入電壓范圍為AC：220V±10%，頻率為50±5Hz。
提供模擬信號源功能，包括正弦波和三角波兩種波形，頻率分別為1KHz和2KHz，幅度可連續(xù)
三、實驗項目
實驗1 光纖、光纜的識別實驗
學(xué)習(xí)如何識別不同類型的光纖和光纜。
掌握光纖的結(jié)構(gòu)和傳輸原理。
實驗2 電光、光電轉(zhuǎn)換傳輸實驗
探究電光轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換的基本原理。
學(xué)習(xí)如何設(shè)置和優(yōu)化光信號傳輸。
第二章 光發(fā)射端機(jī)指標(biāo)測試實驗
實驗1 數(shù)字光發(fā)端機(jī)的平均光功率測量
學(xué)習(xí)測量數(shù)字光發(fā)端機(jī)的平均光功率。
理解光功率對光信號傳輸?shù)挠绊憽?/p>
實驗2 數(shù)字光發(fā)端機(jī)的消光比測量
掌握消光比的測量方法和意義。
分析消光比對光信號質(zhì)量的影響。
實驗3 半導(dǎo)體LD光源的P-I曲線繪制實驗
學(xué)習(xí)繪制半導(dǎo)體LD光源的P-I曲線。
分析LD光源的性能和穩(wěn)定性。
實驗4 自動光功率控制（APC）測試
掌握自動光功率控制的工作原理和測試方法。
分析APC在光通信系統(tǒng)中的作用。
第三章 常用光無源器件測試實驗
實驗1 光纖活動連接器
學(xué)習(xí)光纖活動連接器的結(jié)構(gòu)和使用方法。
掌握光纖連接器的性能測試和優(yōu)化。
實驗2 光衰減器的性能指標(biāo)測量
學(xué)習(xí)測量光衰減器的性能指標(biāo)。
理解光衰減器在光通信系統(tǒng)中的作用和影響。
第四章 光接收端機(jī)指標(biāo)測試實驗
實驗1 數(shù)字光收端機(jī)的靈敏度測量
掌握數(shù)字光收端機(jī)靈敏度的測量方法。
分析靈敏度對光信號接收的影響。
實驗2 數(shù)字光收端機(jī)的動態(tài)范圍測量
學(xué)習(xí)測量數(shù)字光收端機(jī)的動態(tài)范圍。
理解動態(tài)范圍對光通信性能的影響。
第五章 電信號傳輸編譯碼原理實驗
實驗1 AMI/HDB3編碼原理實驗
學(xué)習(xí)AMI和HDB3編碼原理。
掌握編碼技術(shù)在電信號傳輸中的應(yīng)用。
第六章 光傳輸線路編譯碼實驗
實驗1 CMI編譯碼原理及光傳輸實驗
學(xué)習(xí)CMI編譯碼原理。
掌握CMI編碼在光傳輸中的應(yīng)用。
實驗2 5B6B編碼原理及光傳輸實驗
學(xué)習(xí)5B6B編碼原理。
掌握5B6B編碼在光傳輸中的應(yīng)用。
實驗3 5B1P/1C編碼原理及光傳輸實驗
學(xué)習(xí)5B1P/1C編碼原理。
掌握5B1P/1C編碼在光傳輸中的應(yīng)用。
實驗4 加擾、解擾原理及光傳輸實驗
學(xué)習(xí)加擾和解擾的原理。
掌握加擾解擾技術(shù)在光通信中的應(yīng)用。
實驗5 光纖信道眼圖觀察
學(xué)習(xí)眼圖的基本原理和觀察方法。
分析眼圖在評估光纖信道性能中的作用。
第七章 光纖傳輸系統(tǒng)綜合實驗
實驗1 模擬/數(shù)字電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗
構(gòu)建和測試模擬/數(shù)字電話光纖傳輸系統(tǒng)。
分析光纖傳輸對語音質(zhì)量的影響。
實驗2 計算機(jī)數(shù)據(jù)光纖傳輸系統(tǒng)實驗
構(gòu)建和測試計算機(jī)數(shù)據(jù)光纖傳輸系統(tǒng)。
分析光纖傳輸對數(shù)據(jù)傳輸速率和穩(wěn)定性的影響。
實驗3 數(shù)字圖像光纖傳輸系統(tǒng)實驗
構(gòu)建和測試數(shù)字圖像光纖傳輸系統(tǒng)。
分析光纖傳輸對圖像質(zhì)量和傳輸速度的影響。
實驗4 數(shù)字時分復(fù)接系統(tǒng)光通信實驗
學(xué)習(xí)時分復(fù)接技術(shù)的基本原理。
構(gòu)建和測試數(shù)字時分復(fù)接系統(tǒng)光通信實驗。
實驗5 E1數(shù)據(jù)光傳輸實驗
學(xué)習(xí)E1數(shù)據(jù)光傳輸技術(shù)。
構(gòu)建和測試E1數(shù)據(jù)光傳輸系統(tǒng)。
第八章 二次開發(fā)實驗
這些實驗項目旨在培養(yǎng)學(xué)生的編程和二次開發(fā)能力，通過實際操作和編程實踐，加深學(xué)生對光纖通信系統(tǒng)原理和技術(shù)的理解。
實驗1 M序列程序設(shè)計
學(xué)習(xí)M序列的生成原理。
編寫程序生成M序列并應(yīng)用于光通信系統(tǒng)中。
實驗2 光纖通信系統(tǒng)線路接口碼型HDB3碼編譯碼設(shè)計
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