光纤线路扰码器的设计

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1、湖南文理学院课程设计报告课程名称：专业综合课程设计教学院部：电气与信息工程学院专业班级：通信工程08101班学生姓名：周伟栋（200816020124）指导教师：王立完成时间：2011年6月19日报告成绩：评阅意见：评阅教师日期12扰码编码器的设计一、设计目的掌握光纤线路编码的规则，了解5B6B编码的优点，掌握扰码的编译码原理。二、设计要求1、画出扰码解码器的原理图2、能在Max+plusII上进行仿真3、写出详细的设计报告三、光纤传输原理光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光

2、器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。信号传输可分为两种方式，即模拟方式（基带信号）和数字方式。早期的光传输中采用模拟方式，即由光的亮度直接表示信号的幅度（AM方式或IM方式），这种传输原理与在电缆中传输无本质的区别。其明显的缺点在于信号的质量受到传输系统的影响，另外就是信号的带宽不高。数字传输是利用码流中的0和1控制激光管的开/关，形成脉冲的光信号，收端再将光脉冲恢复为电信号，其优点是：只要收端的光脉冲接收正确，就可无损地恢复原信号，并且在传输中还可对数字信

3、号进行纠错，这与数字信号传输原理一样；激光管的开/关速度足够快，因此传输信号的码流也可足够快，信号带宽很宽。由数字光纤传输的原理可知，只要收端的光脉冲接收正确，就可无损地恢复信号。激光发射器有一定的发射功率，光信号在光纤中传输时会有一些衰减，在熔接和接头时也有衰减，但只要激光接收器收到的功率大于它的灵敏度，接收器就可以正确地恢复信号。四、线路编码要求在光纤系统中，由电端机输出的是适合于电缆传输的双极性码。光源不可能发射负光脉冲，因此必须进行码型变换，以适合于数字光纤通信系统传输的要求。数字光纤通信系统普遍采用二进制二电平码，即有脉冲表示1码，没脉冲表示0码12。但是简

4、单的二电平码会带来如下问题：（1）在码流中，出现1码和0码的个数是随即变化的，因而直流分量也会发生随即波动，给光接收机的判决带来困难。（2）在随即码流中，容易出现长串连1码和连0码，这样可能造成位同步信息丢失，给定时提取造成困难或产生较大的定时误差。（3）不能实现在线的误码检测，不利于长途通信系统的维护。数字光纤通信系统对线路码型的主要要求是保证传输的透明性，具体要求有：（1）能限制信号带宽，减小功率谱中的高低频分量。这样就可以减小基线漂移、提高输出功率的稳定性和减少码间干扰，有利于提高光接受机的灵敏度。（2）能给光接受机提供足够的定时信息。因而应尽可能减少连1码和连

5、0码的数目，是1码和0码的分布均匀，保证定时信息丰富。（3）能提供一定的冗余码，用于平衡码流、误码监测和公务通信。但对高速光纤通信系统，应适当减少冗余码，以免占用过大的带宽。五、5B6B编码原理5B6B码的特点是把原始码按5比特分成一组，再按照一定的规则把这5比特码组交换成6比特的码组。1、编码方法：5B为一组，共有32种状态，即如表1。表15B码状态表0123456700000000010001000011001000010100110001118910111213141501000010010101001011011000110101110011111617181

6、92021222310000100011001010011101001010110110101112425262728293031121100011001110101101111100111011111011111同样的，6B为一组，共有64种状态。这种每五个比特为一组，称为“码组”或“字”，如果“0”用﹣1表示，“1”用﹢1表示，就表示该字的“字数字和”，记为wDS，在5B的32种状态中，如果以wDS的数值分类，则可以分为六类。如表2。表25B码分类表类别wDS=﹣1wDS=﹢1wDS=﹣3wDS=﹢3wDS=﹣5wDS=﹢5组数10105511举例00011001

7、1101000101110000011111所谓编码就是从上述64种状态中，选择若干种代替原来的32种，从有利于减少连0（或连1）数考虑，最差是wDS=﹢5或wDS=﹣5的两种。每一组5B码有两组6B码和它对应。其中一组称为“﹢”组，wDS=﹢3或wDS=﹢1，另一组称为“﹣”组，wDS=﹣3或wDS=﹣1。“﹢”组和“﹣”组交替出现，实现组别交换。表35B6B码表信号编码线路码（6B）模式1（正组）模式2（负组）码字WDS码字WDS000000010111﹢2码字﹣2100001100111﹢2101000﹣2200010011011﹢201100