用于时分波分复用光纤数字通信实验教学的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种用于时分波分复用光纤数字通信实验教学的装置，包括将2N路原始模拟电信号调制并成对时分复用成数字电信号后再转换并波分复用成含有N个光波的数字光信号的信号发送端、将含有N个光波的数字光信号解波分复用并转换成数字电信号后再解时分复用并解调还原成2N路原始模拟电信号的信号接收端。本实用新型专利技术采用基于全非编程芯片的电路设计结构，使学生更直观地理解脉码调制与解调、格雷码编码与解码、群同步码组的产生与检测、非归零码到归零码的变换、数字信号的时分复用与解复用、数据帧的构建、CMI编码与解码、波分复用与解复用、时钟同步等通信知识，便于学生操作与调试，便于日常维护，对于通信实验教学具有较强的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
用于时分波分复用光纤数字通信实验教学的装置
本技术涉及时分与波分复用光纤数字通信以及教学设备研究领域，具体涉及一种基于全非编程芯片的适用于时分波分复用光纤数字通信实验教学的装置。
技术介绍
随着现代信息技术的快速发展和不断改进，各类通信技术在我们日常生活中的应用日渐广泛。为了能够更好地适应信息时代的发展、进一步满足人们在生活和工作中的通信需求，就需要不断发展传输性能更加可靠、质量更加稳定、保密性能更好、带宽更高的通信技术。高等院校的通信类和电子信息类专业大多都开设了通信原理、光纤通信等极具专业特色的课程。这些课程普遍具有内容抽象、理论性强、知识面广、实践性要求高、应用性强等特点，为了获得良好的教学效果就需要结合理论教学内容同时开展相应的实验教学。学生通过实验不仅可将所学通信基础理论知识转化为具体实践能力，而且还可培养分析与解决问题的能力、综合设计能力和自主创新能力，从而形成良好的综合专业素质，并为以后从事通信技术类工作打下扎实的基础。为此，各高等院校都对通信类实验教学十分重视，长期以来一直投入大量资金用来购买或自制通信类实验教学仪器与设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于时分波分复用光纤数字通信实验教学的装置，其特征在于，包括：/n信号发送端，产生用于调制的时钟信号和用于芯片使能的片选信号，将输入的2N路原始模拟电信号进行脉码调制，对脉码调制后的各支路信号进行格雷码编码，并在经过格雷码编码后的每组信息码组前插入一组群同步码元，然后将2N路信号两路一组成对进行时分复用得到N个时分复用群信号，对各时分复用群信号进行CMI编码，再将CMI编码后的数字电信号转换为数字光信号，最后将N个不同波长的数字光信号进行波分复用耦合进入一根光纤中传输；/n信号接收端，将来自同一根光纤的含有N个不同波长的数字光信号进行解波分复用，分离成分别在N根不同光纤中传输的N个不同波长...

【技术特征摘要】
1.用于时分波分复用光纤数字通信实验教学的装置，其特征在于，包括：
信号发送端，产生用于调制的时钟信号和用于芯片使能的片选信号，将输入的2N路原始模拟电信号进行脉码调制，对脉码调制后的各支路信号进行格雷码编码，并在经过格雷码编码后的每组信息码组前插入一组群同步码元，然后将2N路信号两路一组成对进行时分复用得到N个时分复用群信号，对各时分复用群信号进行CMI编码，再将CMI编码后的数字电信号转换为数字光信号，最后将N个不同波长的数字光信号进行波分复用耦合进入一根光纤中传输；
信号接收端，将来自同一根光纤的含有N个不同波长的数字光信号进行解波分复用，分离成分别在N根不同光纤中传输的N个不同波长的数字光信号，将分离出的N个数字光信号分别进行光电转换与脉冲整形还原成N个时分复用群信号，从各时分复用群信号中提取出各自的时钟信号，对各时分复用群信号进行CMI解码，并将CMI解码后的N路数字电信号分别进行一分为二的解时分复用得到2N路信号，然后对分离出的各支路信号依次进行格雷码解码、脉码解调、低通滤波及功率放大，还原成2N路原始模拟电信号。


2.如权利要求1所述的用于时分波分复用光纤数字通信实验教学的装置，其特征在于：所述信号发送端包括第一输入支路、第二输入支路、时分复用模块、CMI编码模块、电光转换模块、时钟信号和片选信号产生模块、WDM合波器，其中，在第一输入支路中，原始模拟电信号通过第一模拟信号输入端口输入到第一脉码调制模块进行脉码调制，第一格雷码编码模块对脉码调制后的各支路信号进行格雷码编码，奇数位群同步码元产生模块产生一组奇数位群同步码元，第一信息合并模块在格雷码编码后的每组信息码组前插入一组所述奇数位群同步码元，得到第一输入信息；在第二输入支路中，原始模拟电信号通过第二模拟信号输入端口输入到第二脉码调制模块进行脉码调制，第二格雷码编码模块对脉码调制后的各支路信号进行格雷码编码，偶数位群同步码元产生模块产生一组偶数位群同步码元，第二信息合并模块在格雷码编码后的每组信息码组前插入一组所述偶数位群同步码元，得到第二输入信息；时分复用模块将所述第一输入信息和第二输入信息两路一组成对进行时分复用得到N个时分复用群信号，CMI编码模块对各时分复用群信号进行CMI编码，电光转换模块将CMI编码后的数字电信号转换为数字光信号，WDM合波器将N个不同波长的数字光信号进行波分复用耦合进入一根光纤中传输；时钟信号和片选信号产生模块产生用于调制的时钟信号和用于芯片使能的片选信号。


3.如权利要求2所述的用于时分波分复用光纤数字通信实验教学的装置，其特征在于：
所述时钟信号和片选信号产生模块包括晶振电路、计数器U2、计数器U3、与门U4:A、与门U7:A、非门U5:A、非门U8:A、移位寄存器U6，所述晶振电路包括电容C1、电容C2、晶振X1、电阻R1、分频器U1，计数器U2对来自晶振电路中分频器U1第一端口产生的时钟脉冲进行计数，在计数器U2的第一端口每8次计数产生一个进位脉冲BS，作用于第一脉码调制模块、第一格雷码编码模块、奇数位群同步码元产生模块、第一信息合并模块、第二脉码调制模块、第二格雷码编码模块、偶数位群同步码元产生模块、第二信息合并模块、时分复用模块；在计数器U2的第二端口每2次计数产生一个进位脉冲4BS，作用于CMI编码模块；在计数器U2的第三端口每4次计数产生一个进位脉冲2BS，作用于CMI编码模块；在计数器U2的第四端口每16次计数产生一个进位脉冲1/2BS；上述四个信号4BS、2BS、BS、1/2BS为产生的时钟信号；
计数器U3对时钟信号1/2BS进行计数，当计数器U3输出端口Q3、Q1为高电平时，这两路输出信号经过与门U4:A和非门U5:A反馈到计数器U3的清零端，此时计数器U3构成循环状态为“0010”到“1010”的九进制计数器，Q3端口产生占空比为1:3的片选信号T-CS1，用于驱动第一脉码调制模块和第二脉码调制模块工作；Q2端口产生占空比为4:9的片选信号T-CS2；由U4:A端口输出的信号，输入到移位寄存器U6的输入端口，在时钟信号BS的作用下延迟移位2个时钟脉冲，并与原U4:A端口输出的信号进行与运算，而后经非门U8:A产生片选信号T-CS3，用以驱动奇数位群同步码元产生模块和偶数位群同步码元产生模块中的并入串出移位寄存器置入预置数据；上述三个信号T-CS1、T-CS2、T-CS3为此信号发送端的片选信号。


4.如权利要求3所述的用于时分波分复用光纤数字通信实验教学的装置，其特征在于：

【专利技术属性】
技术研发人员：黄瞻程，崔虎，罗爱平，徐文成，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：新型
国别省市：广东;44