光纤实验眼图

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1、苏州大学电子信息学院实验报告光纤信道眼图观察实验者姓名：金麟琦合作者姓名：苏炳磊专业：信息工程班级:33信息学号：1328405006指导老师：高明义实验日期:2016.5.24目录一实验目的*二实验原理*三基本操作过程*四仪器与设备*五安全注意事项*六实验内容、数据记录与处理*七思考题*八结果与讨论*参考文献*一、实验目的1.了解眼图产生原理；2.用示波器观测扰码的光纤信道眼图。二、实验原理木实验系统主要由两大部分组成：电端机部分、光信道部分。电端机又分为电信号发射和电信号接收两了部分，光信道又

2、可分为光发射端机、光纤、光接收端机三个了部分。在本实验中，涉及的电发射部分冇两个功能模块：8位的自编数据功能和扰码功能。涉及的电接收部分就是收端均衡滤波器电路、时钟提取、再生、相应的解扰功能。眼图观测的实验结构如下图所示：图6.5.1CMI码光纤通信基本纽成结构在整个通信系统中，通常利用眼图方法估计和改善传输系统性能。我们知道，在实际的通信系统中，数字信号经过非理想的传输系统必定要产生畸变，也会引入噪声和干扰，也就是说，总是在不同程度上存在码间串扰。在码间串扰和噪声同时存在情况下，系统性能很难进行

3、定量的分析，常常甚至得不到近似结果。为了便于评价实际系统的性能，常用观察眼图进行分析。眼图可以直观地估价系统的码间干扰和噪声的影响，是一种常用的测试手段。什么是眼图？所谓“眼图”，就是由解调后经过接收滤波器输出的基带信号，以码元同步时钟作为同步信号在示波器屏幕上显示的波形。干扰和失真所产生的传输畸变，可以在眼图上清楚地显示出来。信号波形眼图6.5.2无失真及有失真吋的波形及眼图（a）无码间串扰吋波形；无码间串扰眼图（b）有码间串扰时波形；启码间串扰眼图在图6.5.2中画出两个无噪声的波形和相应的“

4、眼图”，一个无失真，另一个有失真（码间串扰）。图6.5.2中可以看出，眼图是由虚线分段的接收码元波形叠加组成的。眼图屮央的垂直线表示取样吋刻。当波形没有失真吋，眼图是一只“完全张开”的眼睛。在取样吋刻，所有可能的取样值仅有两个：+1或-1。当波形有失真吋，在取样时刻信号取值分布在小于+1或大于-1附近，“眼睛”部分闭合。这样，保证正确判决所容许的噪声电平就减小了。换言Z,在随机噪声的功率给定时，将使误码率增加。“眼睛”张开的大小就表明失真的严重程度。为便于说明眼图和系统性能的关系，我们将它简化成图

5、6.5.3的形状。6.5.3眼图的重耍性质由此图可以看出：（1）最佳取样时刻应选择在眼晴张开最人的时刻；（2）眼睛闭合的速率,即眼图斜边的斜率，表示系统对定时误差灵敏的程度，斜边愈陡，对定位误差愈敏感；（3）在取样时刻上，阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量；（4）在取样时刻上，上下两阴影区的间隔垂直距离Z半是授小噪声容限，噪声瞬时值超过它就冇可能发生错误判决；（5）阴影区与横轴相交的区间表示零点位置变动范围，它对于从信号平均零点位置提取定时信息的解调器冇重要影响。实验室理想状态下的眼图如图6.5.

6、4所示。衡量眼图质量的几个重要参数冇：1.眼图开启度（U-2AU）/U指在最佳抽样点处眼图幅度“张开”的程度。无崎变眼图的开启度应为100%o其中U=UH-U-2.“眼皮”厚度2AU/U指在授佳抽样点处眼图幅度的闭合部分与最大幅度Z比，无畸变眼图的“眼皮”厚度应等于0。3.交叉点发散度AT/T指眼图过零点交叉线的发散程度，无畸变眼图的交叉点发散度应为0o4.正负极性不对称度指在最佳抽样点处眼图正、负幅度的不对称程度。无畸变眼图的极性不对称度应为0。最后，还需要指出的是：由于噪声瞬时电平的影响无法在

7、眼图屮得到完整的反映，因此即使在示波器上显示的眼图是张开的，也不能完全保证判决全部正确。不过，原则上总是眼睛张开得越大，谋判越小。在图6.5.4中给出从示波器上观察到的比较理想状态下的眼图照片。（b）随机数据输入后的二进制系统图6.5.4实验室理想状态下的眼图实验步驟1.关闭系统电源，按照图6.5.1将1310nm光发射端机的TX1310法兰接口、FC-FC单模尾纤、1310nm光接收端机的RX1310法兰接口连接好。注意收集好器件的防尘帽。2.打开系统电源，在液晶菜单选择“码型变换实验-扰码PN

8、”的子菜单，确认；P101测试点观测菜单选择的基带数据序列。3.用信号连接线连接P103、P201两钏孔，示波器A通道测试TP201测试点，确认有相应的波形输出。注意插好KOI、KO2、KO3跳线器。连接P202、P111两钏孔，即将光电转换信号送入数据接收单元。信号转换过程如图6.5.14.对照加扰规则，观测P103测试点的加扰后序列信号，是否符合其规则。看波形码型时可用其时钟进行同步。P102为数据对应的时钟，P106为扰码数据。5.示波器B通道测试P202测试点，看是否有与T