实验四
CMI码编译码及其光纤传输系统
一、实验目的
1、了解和掌握CMI编译码原理和用途。 2、了解CMI编译码光纤传输系统的相关原理。
二、实验器材
1、 主控&信号源模块、2、8、25号模块 各一块 2、 双踪示波器 一台 3、 FC型光纤跳线、连接线 若干
三、实验原理
1、实验原理框图
8#模块25#模块8#模块信号源CLKPN15TH1时钟TH3编码输入数据CMI编码光发射机TH6编码输出TH2光接收机光纤跳线TH3TH10译码输入CMI译码TH13数据
实验原理框图
2、实验原理说明
和数字电缆通信一样，通常在数字光纤通信的传输通道中，一般不直接传输终端机输出的数字信号，而是经过码型变换电路，使之变换成为更适合传输通道的线路码型。在数字电缆通信中, 电缆中传输的线路码型通常为三电平的“三阶高密度双极性码”，即HDB3码，它是一种传号以正负极性交替发送的码型。在数字光纤通信中由于光源不可能发射负的光脉
冲，因而不能采用HDB3码，只能采用“0”“1”二电平码。但简单的二电平码的直流基线会随着信息流中“0”“1”的不同的组合情况而随机起伏，而直流基线的起伏对接收端判决不利，因此需要进行线路编码以适应光纤线路传输的要求。
线路编码还有另外两个作用：一是消除随机数字码流中的长连“0”和长连“1”码，以便于接收端时钟的提取。二是按一定规则进行编码后，也便于在运行中进行误码监测，以及在中继器上进行误码遥测。
本实验CMI编码中，码字“0”由“01”表示，码字“1”由“00”、“11”交替表示。 其变换规则如表所示：
CMI码 输入码字 模式1 0 1 01 00 模式2 01 11 CMI码型变换规则
CMI（Coded Mark Inversion）码是典型的字母型平衡码之一。CMI在ITU-T 建议中被规定为s（PDH的四次群）和s（SDH的STM-1）的物理/电气界面的码型。CMI由于结构均匀，传输性能好，可以用游动数字和的方法监测误码，因此误码监测性能好。由于它是一种电接口码型，因此有不少s的光纤数字传输系统采用CMI码作为光线路码型。除了上述优点外，它不需要重新变换，就可以直接用四次群复接设备送来的CMI码的电信号去调制光源器件，在接收端把再生还原的CMI码的电信号直接送给四次群复用设备，而无须电接口和线路码型变换/反变换电路。其缺点是码速提高太大，并且传送辅助信息的性能较差。
四、实验步骤
1、关电，按表格所示进行连线。
源端口 信号源：PN15 信号源：CLK 模块8：TH6(编码输出) 模块25：TH3(数字输出) 目的端口 模块8：TH3(编码输入-数据) 模块8：TH4(编码输入-时钟) 模块25：TH2(数字输入) 模块8：TH10(译码输入) 连线说明 基带信号输入 提供编码位时钟 信号光纤传输输入 信号送入译码单元 2、用光纤跳线连接光收发模块的光发和光收，并将光收发模块的功能选择开关S1打到“光接收机”。
3、把光收发模块的S3设置为“数字”。
4、将1310nm光发模块的J1第一位拨“ON”（数字光调制的通状态），第二位拨“OFF”（APC自动光功率控制补偿电流的断状态），将25号光收发模块的W5（接收灵敏度的调节旋钮，逆时针旋转时输出信号减小）顺时针旋到最大。
5、将输出光功率旋钮W4顺时针旋转到最大。
6、开电（打开主控&信号源模块、2、8、25号各模块电源），设置主菜单【光纤通信】→【CMI编译码及光纤通信系统】。用示波器观测信号源模块的PN15与8号模块的TH13波形，观测8号模块的TH3与8号模块的TH6波形，观测25号模块的TH2与25号模块的TH3波形，观测8号模块的TH10与8号模块的TH13波形，比较PN序列编解码过程各段前后的波形有何变化。
五．实验记录及结果分析
解码前
解码后
实验结果及分析：
通过实验的显示，我们可以看到，信号基本实现了无失真传输，但是会出现延时现象。经过CMI编码之后只是有少量延时，但是经过整个光纤线路后，延时比较明显。
通过本次实验，让我对CMI编译码原理及CMI码光纤传输系统有了初步的了解，CMI即反转码，是一种两电平不归零码，误码监测性能好。通过实验认识了CMI的三大好处，即同步、检错、无直流分量，对CMI编码的认识有了进一步的深入了解。同时进一步加深了对光纤通信传输系统的认识。
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