音频光纤传输系统设计

课程设计

课程名称光纤通信

题目名称音频光纤传输系统设计专业班级11光信息科学与技术学生姓名唐伟

学号51105020029

指导教师高慧

二○一四年十二月二十九日

蚌埠学院数学与物理系课程设计任务书

学生签名：指导教师签名：

教研室主任签名：系主任签名：

目录

摘要 (1)

绪论 (2)

一、课程设计的目的 (3)

二、课程设计题目描述和要求 (3)

三、课程设计报告内容 (3)

3.1 方案基本原理 (3)

3.2 光导纤维的结构及传光原理 (4)

3.3 半导体激光器的结构、工作原理 (4)

3.4 无线光通信系统的构成 (7)

3.5 光纤传输系统 (8)

3.6 实验 (8)

3.6.1 实验仪器 (8)

3.6.2 实验结果 (8)

1开路音频传输系统 (8)

2音频光纤传输系统 (9)

3.6.3 实验总结 (9)

四、设计心得 (11)

五、参考文献 (12)

摘要

我们知道光纤通信是以光纤线路作为基本传输线路,并充分利用光纤和其他器件的特性而构成的一种通信系统结构。具有传输速率快，传输信息大，损耗低，传输距离远，抗干扰能力强，并且体积小，重量轻等优点，因此光纤通信得到了广泛的使用与研究。

本课题首先介绍了音频光纤传输系统元器件的基本理论,然后介绍了无线光通信系统的构造,最后通过实验比较得出结论，可以发现音频光纤传输能够获得更好的音效。

由于光在大气中传输时，会受到各种环境因素的影响，因此采用此方法传输音频时，会出现信号严重失真的现象，影响了信息传输的可靠性，如果换成实际操作发射源与接收端距离会更远，这时候音频光纤传输的优势更能充分体现出来。

绪论

伴随社会的进步与发展，以及人们日益增长的物质与文化需求，光通信向大容量、长距离的方向发展已经是必然的发展趋势。由于光波具有极高的频率(大约3亿兆赫兹)，也就是说是具有极高的宽带，从而可以容纳巨大的通信信息，所以用光波作为载体来进行通信一直是人们几百年来追求的目标所在。目前，全球数据业务量几乎半年就翻一翻，电信网、因特网和电视有线网(三网)合一的步伐正在加快，面对广大用户对通信网络容量提出的迫切要求，世界上许多国家的新建语音通信系统均采用光纤作为传输媒介，并且光纤语音通信亦正从低速系统向高速系统发展。

随着光纤通信技术的发展，一个以微电子技术，激光技术，计算机技术和现代通信技术为基础的超高速宽带信息网将使远程教育、远程医疗、电子商务、智能居住小区越来越普及。光纤通信以其诸多优点将成为现代通信的主流，未来信息社会的一项基础技术和主要手段。光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。目前，光纤通信技术已有了长足的发展，新技术也不断涌现，进而大幅度提高了通信能力，并不断扩大了光纤通信的应用范围。

一、课程设计的目的

通过对光纤通信系统电路的安装调试，学习掌握以下知识：

（1）设计的整体流程及调试方法。

（2）熟悉半导体激光器的基本性能。

（3）了解音频信号光纤传输系统的结构。

（4）学习分析音频信号集成运放电路的基本方法。

（5）训练音频信号光纤传输系统的调试技术。

（6）熟悉各种常见元器件的选择及使用。

二、课程设计题目描述和要求

题目描述：音频光纤传输系统设计

要求：能够正确安装收发模块的工作原理及调测方法。与开路音频传输系统进行对比，总结开路音频传输系统的弊端和音频光纤系统的优点。安装调试测试完成之后将工作过程及遇到的问题与处理情况、体会等写出课题报告。

三、课程设计报告内容

3.1方案基本原理

要保证接收信号与发送信号一样(不失真)，要求各种传输变换（光/电和电/光）都必须是线性变换。对于语音信号，频谱在300～3400Hz范围整个系统的幅频特性主要决定于发送器和接收器。

图1系统整体框图

3.2光导纤维的结构及传光原理

光纤按其模式性质通常可以分成两大类①单模光纤②多模光纤。无论单模或多模光纤，其结构均由纤芯和包层两部分组成。纤芯的折射率较包层折射率大，对于单模光纤，纤芯直径只有5～10m μ，在一定的条件下，只允许一种电磁场形态的光波在纤芯内传播，多模光纤的纤芯直径为50m μ或62.5m μ，允许多种电磁场形态的光波传播；以上两种光纤的包层直径均为125um 。按其折射率沿光纤截面的径向分布状况又分成阶跃型和渐变型两种光纤，对于阶跃型光纤，在纤芯和包层中折射率均为常数，但纤芯-包层界面处减到某一值后，在包层的范围内折射率保持这一值不变，根据光射线在非均匀介质中的传播理论分析可知：经光源耦合到渐变型光纤中的某些光射线，在纤芯内是沿周期性地弯向光纤轴线的曲线传播。

本设计采用阶跃型多模光纤作为信道，现应用几何光学理论进一步说明这种光纤的传光原理。阶跃型多模光纤结构如图所示，它由纤芯和包层两部分组成，芯子的半径为a ，折射率为1n 错误！未找到引用源。，包层的外径为b ，折射率为错误！未找到引用源。,且1n >2n 错误！未找到引用源。。

图2阶型多模光纤的结构示意图

当一光束投射到光纤端面时，进入光纤内部的光射线在光纤入射端面处的入射面包含光纤轴线的称为子午射线，这类射线在光纤内部的行径，是一条与光纤轴线相交、呈“Z”字型前进的平面折线；若耦合到光纤内部的光射线在光纤入射端面处的入射面不包含光纤轴线，称为偏射线，偏射线在光纤内部不与光纤轴线相交；其行径是一条空间折线

3.3半导体激光器的结构、工作原理

光纤通讯系统中，对光源器件在发光波长、电光效率、工作寿命、光谱宽度和调制性能等许多方面均有特殊要求。所以不是随便哪种光源器件都能胜

任光纤通讯任务，目前在以上各个方面都能较好满足要求的光源器件主要有半导体发光二极管（LED）、半导体激光器，本实验采用半导体激光器作为光源器件。

半导体材料多是晶体结构。当大量原子规则而紧密地结合成晶体时，晶体中那些价电子都处在晶体能带上。价电子所处的能带称价带（对应较低能量）。与价带最近的高能带称导带，能带之间的空域称为禁带。当加外电场时，价带中电子跃迁到导带中去，在导带中可以自由运动而起导电作用。同时，价带中失掉一个电子，则相当于出现一个带正电的空穴，这种空穴在外电场的作用下，也能起导电作用。因此，价带中空穴和导带中的电子都有导电作用，统称为载流子。没有杂质的纯净半导体，称为本征半导体。如果在本征半导体中掺入杂质原子，则在导带之下和价带之上形成了杂质能级，分别称为施主能级和受主能级。

有施主能级的半导体称为n型半导体；有受主能级的半导体称这p型半导体。在常温下，热能使n型半导体的大部分施主原子被离化，其中电子被激发到导带上，成为自由电子。而p型半导体的大部分受主原子则俘获了价带中的电子，在价带中形成空穴。因此，n型半导体主要由导带中的电子导电；p型半导体主要由价带中的空穴导电。

半导体激光器中所用半导体材料，掺杂浓度较大，n型杂质原子数一般为2×1018～5×1018cm-1；p型为1×1019～3×1019cm-1。

在一块半导体材料中，从p型区到n型区突然变化的区域称为p-n结。其交界面处将形成空间电荷区。n型半导体带中电子要向p区扩散，而p型半导体价带中的空穴要向n区扩散。这样一来，结构附近的n型区由于是施主而带正电，结区附近的p型区由于是受主而带负电。在交界面处形成一个由n区指向p区的电场，称为自建电场。此电场会阻止电子和空穴的继续扩散。

图3自建电场的示意图

若在形成了p-n结的半导体材料上加上正向偏压，p区接正极，n区接负极。显然，正向电压的电场与p-n结的自建电场方向相反，它削弱了自建电场对晶体中电子扩散运动的阻碍作用，使n区中的自由电子在正向电压的作用下，又源源不断地通过p-n结向p区扩散，在结区内同时存在着大量导带中的电子和价带中的空穴时，它们将在注入区产生复合，当导带中的电子跃迁到价带时，多余的能量就以光的形式发射出来。这就是半导体发光的机理，这种自发复合的发光称为自发辐射。

要使p-n结产生激光，必须在结构内形成粒子反转分布状态，需使用重掺杂的半导体材料，要求注入p-n结的电流足够大（如30000A/cm2）。这样在p-n结的局部区域内，就能形成导带中的电子多于价带中空穴数的反转分布状态，从而产生受激复合辐射而发出激

光。

图4半导体激光器的结构图

如图4为半导体激光器的结构图，其外形及大小与小功率半导体三极管差不多，仅在外壳上多一个激光输出窗口。夹着结区的p区与n区做成层状，结区厚为几十微米，面积约小于1mm2。

半导体激光器的光学谐振腔是利用与p-n结平面相垂直的自然解理面（110面）构成，它有35%的反射率，已足以引起激光振荡。若需增加反射率可在晶面上镀一层二氧化硅，再镀一层金属银膜，可获得95%以上的反射率。一旦半导体激光器上加上正向偏压时，在结区就发生粒子数反转而进行复合。

半导体激光器的工作特性中，当注入p-n结的电流较低时，只有自发辐射产生，随电流值的增大增益也增大，达阈值电流时，p-n结产生激光。

3.4无线光通信系统的构成

图5无线光通信系统示意图

无线光通信就是以大气作为传输媒质进行光信号的传送。无线光通信系统中,只要在收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径和足够的光发射功率,就可以进行通信,如图1-5所示。

一个无线光通信系统包括三个基本部分:发射机、信道和接收机。在点对点传输的情况下，每一端都设有光发射机和光接收机，可以实现全双工的通信。系统所用的基本技术是光电转换。光发射机的光源受到电信号的调制，通过作为天线的光学望远镜，将光信号通过大气信道传送到接收机望远镜。在接收机中，望远镜收集接收到光信号并将它聚集在光电检测器中，光电检测将光信号转换成电信号。由于大气空间不同光波长信号的透过率有较大的差别，可以选用透过率较好的波段窗口。对无线光通信系统来说，最常用的光学波长是近红外光谱中的850nm，还有一些基于无线光通信系统使用1500nm的波长，可以支持更大的系统功率。

3.5光纤传输系统

本实验采用半导体激光器作为光源，由于光导纤维对光信号具有很宽的频带，故在音频范围内，整个系统的频带宽度主要决定于发送端调制放大电路和接收端功放电路的幅频特性，以下是系统框图。

图6系统框图

3.6 实验

3.6.1 实验仪器：可见LD光载波段源1套；MP3（音频信号源1套）；搭有解调器的光电检测器1套；多模光纤1m；音响1套；光学实验平台；导轨；一维支架4个；

3.6.2 实验结果

1.开路音频传输系统

首先将搭载有调制器的半导体激光器和搭载有解调系统的光电检测器安装到导轨上，二者正对面相距1m。再将将搭载有调制器的半导体激光器与MP3相连。其次将搭载有解调器的光电检测器与音响相连，搭建的系统，如图7所示。最后打开电源，播放MP3中的音乐。写实验现象，分析原因。

图7开路音频传输系统设计图

2.音频光纤传输系统

由于开路音频传输系统，使接收到的音乐失真较严重。为了提高传输效果。设计了音频光纤传输系统。在1m的多模光纤连接在光源与检测器之间，使载有音频信号的光波耦合到多模光纤，最后输出到检测器，系统如图8所示。再次打开电源，播放MP3中的音

乐。写实验现象，分析原因。

图8音频光纤传输系统设计图

3.6.4实验总结

两次听到的音质进行对比，很明显音频光纤传输能够获得更好的音效，光在大气中传

输时，会受到大气吸收、大气散射、大气湍流、热晕效应等影响，因此采用此方法传输音

频时，会出现信号严重失真的现象，影响了信息传输的可靠性，由于实验仪器的限制，光

受大气的影响还不够明显，实验结果还不够明显，如果距离再加长，你会发现信号失真更严重，这时候音频光纤传输的优势就能充分体现出来。

四、设计心得

通过这次实验我认识到理论与实践结合的道理，而且理论和知识一定要丰富，除了本专业的知识，还要了解其他专业的知识，这就是所谓的边缘科学。专业与专业之间是有交叠的部分。并且我认识到大一，大二基础学科的重要性，所谓九层之台，起于垒土；千里之行，始于足下；不积小流，无以成江海；不积跬步，无以至千里；只有夯实基础，才能做更高的研究。

这次课程设计，是我们所学知识的总结与应用，在这个过程中，发现自己很多的不足。首先是知识方面，在与理论结合方面，要有丰富的理论。有的人说，大学知识不重要，只有实践才是最重要的，纸上谈兵，说一些大道理没用。而我认为实践还是要有理论作为支撑的。其次是对待问题的态度，应该改掉一些想投机，马虎的心态。

从小学到初中，到高中再到大学，在这个求学的道路上，有这么一句话伴随着我们“态度决定成败”。首先要有良好的心态，脚踏实地，做事情要一丝不苟。对每一个问题，每一个细节都要弄明白，“差不多”这个字眼不能在实验中，不能在课程设计中。现在我们做的每件事都是在为将来打基础，所以养成良好的心态，就代表你已经成功了一半在课程设计中，我们会遇到很多问题，一方面我们可以上网，去图书馆等查找资料，最重要的是，同学之间互相讨论，现在团队合作很重要，不仅仅是在课程设计中如此，在将来，在研究中，在企业里，团队精神都要深入我们每个人的心中。其中最重要的一点就是同学之间会有不同的观点，想法，要互相包容，互相采纳。

五、参考文献

[1] 彭军编著.光电器件基础与应用[M].北京：科学出版社，2009

[2] 张记龙.光电信息技术与应用[M].北京：国防工业出版社，2008

[3] 朱勇，王江平，卢麟.光通信原理与技术[M].北京：科学出版社，2011

音频信号光纤通信.

音频信号光纤传输实验 实验目的 1.了解音频信号光纤传输的方法、结构及选配各主要部件的原则。 2.熟悉半导体电光/光电器件的基本性能及其主要特性的测试方法。 3.学习分析音频信号集成运放电路的基本方法。 4.训练音频信号光纤传输系统的调试技术。 实验仪器 YOF-A音频信号光纤传输技术实验仪、光功率计、多波段收音机、音箱 实验原理 一、系统的组成 图1示出了一音频信号光纤传输系统的结构原理图，它由半导体发光二极管LED及其调制、驱动电路组成的光信号发送部分、传输光纤部分和由硅光电池、前置电路和功放电路组成的光信号接收三个部分组成。 图1 光纤传输系统原理图 塑料光纤很柔软，而且可以弯曲，加工很方便。在光信息处理技术、光学计量、短距离数据传输等方面已获得较好的应用。本系统中，我们采用的传输光纤是进口低损耗多模塑料光纤，它的纤维直径是lmm，芯径为990μm，包层厚度为5μm。半导体发光二极管是采用发光亮度很高的可见红色光发光二极管作为光源，光电转换采用高灵敏的硅光电池作为转换元件，整个传输过程一目了然。 为了避免或减少谐波失真，要求整个传输系统的频带宽度要能复盖被传信号的频谱范围，对于语音信号，其频谱在300--3400Hz的范围内。由于光导纤维对光信号具有很宽的频带，故在音频范围内，整个系统的频带宽度主要决定于发送端调制放大电路和接收端功放电路的幅频特性。

二、半导体发光二极管(LED)的结构及工作原理 光纤通讯系统中对光源器件在发光波长、电光功率、工作寿命、光谱宽度和调制性能等许多方面均有特殊要求。所以不是随便哪种光源器件都能胜任光纤通讯任务，目前在以上各个方面都能较好满足要求的光源器件主要有半导体发光二极管(LED)和半导体激光器(LD)。光纤传输系统中常用的半导体发光二极管是一个如图2所示的N-p-P三层结构的半导体器件，中间层通常是由直接带隙的GaAs(砷化镓)p型半导体材料组成，称有源层，其带隙宽度较窄，两侧分别由AlGaAs的N型和P型半导体材料组成，与有源层相比，它们都具有较宽的带隙。具有不同带隙宽度的两种半导体单晶之间的结构称为异质结，在图2中，有源层与左侧的N层之间形成的是P-N异质结，而与右侧P层之间形成的是p-P异质结，敌这种结构又称N-p-P双异质结构，简称DH结构。当给这种结构加上正向偏压时，就能使N层向有源层注入导电电子，这些导电电子一旦进入有源层后，因受到右边p-P异质结的阻挡作用不能再进入右侧的P层，它们只能被限制在有源层内与空穴复合，导电电子在有源层与空穴复合的过程中，其中有不少电子要释放出能量满足以下关系的光子： (1) 其中h是普朗克常数，是光波的频率，E 1是有源层内导电电子的能量，E 2 是导电电子与空穴复合后处于价键束缚状态时的能量。两者的差值Eg与DH结构中各层材料及其组份的选取等多种因素有关，制做LED时只要这些材料的选取和组份的控制适当，就可使得LED的发光中心波长与传输光纤的低损耗波长一致。所以为了减少损耗，LED发光波长应与传输光纤的低损耗波长一致，在实际通讯系统中，LED发出的光介于可见光的边远区域。 图2 半导体发光二极管的结构及工作原理 光纤通讯系统中使用的半导体发光二极管的光功率为光导纤维的尾纤输出功率，出纤光功率与LED驱动电流的关系称LED的电光特性，为了避免和减少非线性失真，使用时应先给LED一个适当的偏置电流I，其修正等于这一特性曲线线性部分中点对应的电流值，而调制信号的峰一峰值应位于电光特性的直线范围内。对于非线性失真要求不高的情况，也可把偏置电流选为LED最大允许工作电

光纤入户设计方案(住宅小区FTTH解决方案)

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目录 第一章、概述 (2) 一、综合布线系统建设 (2) 二、工程概况 (3) 三、系统综述 (3) 第二章、设计依据与原则 (4) 一、设计依据 (4) 二、设计原则 (4) 三、设计遵守的规范 (5) 第三章、系统设计说明 (6) 一、需求分析 (8) 二、系统构成 (9) 第四章、产品的选择 (10) 一、产品的选择原则 (10) 二、NORTEC 光纤到户解决方案 (10) 三、产品主要特性指标 (11) 第五章、系统测试 (18) 一、双绞线缆传输测试 (18) 二、光纤传输通道测试 (18) 第六章、综合布线设备总清单 (18) 第七章、质量保证及服务 (19) 一、预期工期 (19) 二、库存及最短到货时间 (19) 三、投入人力 (19) 四、质保 (20) 五、用户培训 (20) 六、竣工文档 (20) 第八章、附录 (21)

第一章、概述 一、综合布线系统建设 近年来，基于互联网协议的骨干网和IP局域网发展迅速，成为宽带网络主要的传送方式。作为信息高速公路的“最后一公里”，接入网技术已经成为目前关注的焦点。在光接入网中，无源光网络（PON，Passive Optical Network）技术打破了传统的点到点解决方法，采用光纤作为传输媒介，不包含有源节点，具有对业务透明、运行维护费用低和易于升级等优点，是三网（互联网、电信网、广播电视网）融网的理想平台。因此FTTH已成为必然的选择和发展方向。 二、工程概况 阳光城闽侯南城新区闽侯县市民文化广场旁（闽侯县西江滨大道-市民广场西侧），该项目建筑面积约225956平方米。 各楼栋划分如下： ?1#、2#、3#、5#~8#为高层居住楼； ?9#~12#为4层别墅； 见小区平面示意图:

音频系统设计方案

精品文档设计原则(a)先进性和扩展性：现代信息技术的发展，新产品、新技术层出不穷。因此系统在投资费用许可的情况下但由于现代科以使系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应。应充分利用现代最新技术，设计方案必须具备前瞻性和可扩展性。故必须充分考虑今后的发展需要，学技术的飞速发展，这种可扩展性不仅充分保护了甲方的投资，而且具有较高的综合性能价格比。科学性和规范性： (b)综合性系统工程，必需从系统设计开始，包括施工、安装、调试直到最后验收的全过 最后提都严格按照国家有关的标准和规范，做好系统的标准化设计和科学的管理工作。程，交正规的测试验收报告及全套施工图纸和技术资料供甲方存档。安全性和可靠性：(c)外部形象及投资回报，直接影响着用户的使用效果、剧场、演艺厅音响系统的建设， 在设备选型和系本方案已充分考虑采用成熟的技术和产品，因此系统设计必须安全、可靠，系统调试以及对甲方人员的技并从线路敷设、设备安装、统的设计中尽量减少故障的发生。术培训 等方面，都必须满足可靠性的要求。设计标准厅堂电声系统声学特性指GYJ25-86<<声学特性指标均采用广播电影电视部部分颁标准. )声学特性指标语言和音乐兼用的电声系统一级标>>中语言和音乐兼用的电声系统一级(扩声系统设计演艺厅及剧场的音响系统是一个高标准、高要 求的综合性文化产物，它是一个有层次的系统。运用建筑艺术室内设计的技术和技巧，使之优化稳定，以产生系统的整体效应。扩声系统、建筑声学、照明系统、室内技术等都是作为系统工程的诸要素。它们在不同层面上互相交叉、互相缠绕，各有特点。. 精品文档 使它们统一，取得整体效应，达到各项法规的要求。 随着信息技术的不断发展，一个大型演艺厅除了要满足传统简单的演唱要求外，还应具有高雅格调和优美音质、舞蹈表演展示。选取具备先进功能的湖山演艺器材，是更高效、更可靠、更专业的音响设备。 设计方案要根据以上几点，经过多方案观察考证，通过SIA SMARRTLIVE5测试软件进行初期声场测试，详细分析，严格进行参数计算和设备选型。 专业演出扩声系统设计 基本概念 扩声系统设计，以工程原理为基础，从分析系统所要求的声学环境的有关参数开始，与用户提出的具体功能相结合，以此来决定所应采用设备的类型、体积和安装方式。 扩声系统属于应用声学范畴，它是将演唱者的声音进行实时放大的系统。演出扩声系统的质量不仅与设备的技术特性有关，还和声源的声学特性以及传声器和扬声器系统所处环境的声学条件有很大的关系。

光纤传输语音电路设计

东北石油大学课程设计 2015年3月13日

东北石油大学课程设计任务书 课程光电检测技术 题目光纤传输语音电路设计 专业电子科学与技术姓名学号 主要内容： 应用集成电路、光敏二极管、三极管，设计光电发射与接收电路，光纤传输语音信号的功能。 基本要求： 1）设计光纤传输语音信号的框图。 2）设计光信号发射电路及光信号接收电路。 3）传输距离200米左右。 4）调试安装。 5）完成课程设计总结报告。 主要参考资料： 1）李芳健编著.光纤通信相关技术[M].北京：机械工业出版社, 2010.11. 2) 雷御堂编著，光电信息技术[M].北京：电子工业出版社. 2006.4. 3) 黄继昌等编著.检测专用集成电路及应用[M]. 北京：人民邮电出版社，2006.10. 完成期限2015.3.9~2015.3.13 指导教师 专业负责人 2015年3月6日

第1章概述 1.1 选题背景 光电检测技术是一种非接触测量的高新技术。它主要利用电子技术对光学信号进行检测，并进一步传递、储存、控制、计算和显示。光电检测技术通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息，然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量，并进一步经过电路放大、处理，以达到电信号输出的目的。然后采用电子学、信息论、计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律，以便于进行相应的电路改进，更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性，从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号，同时提高检测系统输出信号的信噪比。 光纤传输，即以光线为介质进行传输。光纤，不仅可用来传输模拟信号和数字信号，而且可以满足视频传输的需求。其数据传输率能达几千Mbps。如果在不使用中继器的情况下，传输范围能达到6-8km。 1.2 发展前景 光纤通信技术应用迅速增长，自1977年光纤系统首次商用安装以来，电话公司就开始使用光纤链路替代旧的铜线系统。今天的许多电话公司，在他们的系统中全面使用光纤作为干线结构和作为城市电话系统之间的长距离连接。提供商已开始用光纤/铜轴混合线路进行试验。这种混合线路允许在领域之间集成光纤和同轴电缆，这种被称为节点的位置，提供将光脉冲转换为电信号的光接收机，然后信号再经过同轴电缆被传送到各个家庭。近年来，作为一种通信信号传输的恰当手段，光纤稳步替代铜线是显而易见的，这些光缆在本地电话系统之间跨越很长的距离并为许多网络系统提供干线连接。 光纤是一种采用玻璃作为波导，以光的形式将信息从一端传送到另一端的技术。今天的低损耗玻璃光纤相对于早期发展的传输介质，几乎不受带宽限制并具有独一无二的优势，点到点的光学传输系统由三个基本部分构成：产生光信号的光发送机、携带光信号的光缆和接收光信号的光接收机。 光纤传输设备传输方式可简单的分成：多模光纤传输设备和单模光纤传输设备。光缆传输的实现与发展形成了它的几个优点。相对于铜线每秒1.54MHz的速率，光纤网络的运行速率达到了每秒2.5GB。从带宽看，很大的优势是：光纤具有较大的

数字电视光纤传输系统设计

数字电视光纤传输系统设计 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 电子与信息工程学院信息与通信工程系

目录 数字电视光纤传输系统设计 (1) 摘要 (1) 1光纤通信概述 (2) 2系统组成 (2) 2.1光端机 (3) 2.1.1光发射机 (3) 2.1.2光源 (3) 2.13光接收机 (4) 2.1.4光接收机的性能指标 (4) 3光纤的选型 (5) 4设计方案及关键技术 (5) 5实现方式 (6)

数字电视光纤传输系统设计 摘要 光纤通信是近30年迅猛发展起來的高新技术，从一开始就显示出无以伦比的优越性, 引起人们的极大兴趣和关注并得到了迅速的发展。H 70年代以来，光纤通信技术不仅在电信等民用领域得到了广泛的应用，而且因其独特的频带极宽、通信容星大、衰减小等优点，使得光纤通信技术至今己发展为举世眠目的、独立的新兴产业，给通信技术乃至国民经济、国防事业和人民生活带来了巨大的变革。目前在高速公路、交通、电子警察、监控、安防、工业自动化、电力、海关、水利、银行等领域视频图像、音频、数据、以太网、电话等数字光纤通信系统开始普遍大量应用。用光纤取代电缆，利用光纤频带宽、损耗低和抗干扰能力强的矣岀特点，不但可以使系统的安装和接线变得简单，更使得可靠性和安全性得到了保障。在冃前的光纤通信系统中，设计者普遍是用其他生产厂家的光发送端机和光接收端机以及光缆來组成系统。这就需要设计者在设计系统时要考虑市面上的光端机的性能，设计出來的系统要符合光端机的各项指标，而各种光端机的指标也都是固定的，这使得在系统中所传输的信号也有了局限性：而且光端机所用到的是专用的集成芯片，造价也比较高。这些都限制了光纤通信的应用。

音频信号的光纤传输+实验报告

音频信号光纤传输实验 摘要: 实验通过对LED-传输光纤组件的电光特性的测量，得出了在合适的偏置电流下，其具有线性。验证了硅光电二极管可以把传输光纤出射端输出的信号转变成与之成正比的光电流。 Abstracf The experimental transmission through the LED-fiber components of the electro-optical properties Measuring obtained at the right bias current, with its linear. Verification of the silicon photodiode fiber can transmit a radio-signal output into with the current proportional to the light. 一.前言: 1.实验的历史地位: 光纤自20世纪60年代问世以来，其在远距离信息传输方面的应用得到了突飞猛进的发展，以光纤作为信息传输介质的“光纤通信”技术，是世界新技术革命的重要标志，也是未来信息社会各种信息网的主要传输工具。随着光纤通信技术的发展,一个以微电子技术,激光技术,计算机技术呵现代通信技术为基础的超高速宽带信息网将使远程教育.远程医疗.电子商务.智能居住小区越来越普及.光纤通信以其诸多优点将成为现代通信的主流,未来信息社会的一项基础技术和主要手段. 2.实验目的 了解音频信号光纤传输系统的结构 熟悉半导体电光/光电器件的基本性能及主要特性的测试方法 了解音频信号光纤传输系统的调试技能 3.待解决的几个主要问题: 声音是一种低频信号，你可能有这样的经历，当你说话的声音较低时，只有你旁边的人可以听见你的声音，要让声音传的远些你必须大声喊。这说明了低频信号的传播受周围环境的影响很大，传播的范围有限。为了解决上述的问题，在通信技术中一般是使用一个高频信号作为载波利用被传输的信号（如音频信号）对载波进行调制。当信号到达传输地点时需要对信号进行解调，也就是将高频载波滤掉，最终得到被传输的音频信号。随着通信容量的增加和信息传递速度的加快，上述传播过程的缺陷也暴露了出来，主要为以下几点： 1信号间的干扰； 2 对接手端和发射端阻抗匹配要求较高； 3 传播速度受到一定的限制。 专家们一致认为解决上述问题的关键是利用光作为信号的载体，也就是所说的光纤通信。本实验的目的就是去了解光纤传输系统的结构，以及半导体电光/光电器件的基本性能及主要特性的测试方法。 二. 实验介绍 1.实验原理

LED可见光音频信号传输系统设计

LED可见光音频信号传输系统设计 摘要：LED具有调制特性良好的优点，可以使LED光源在照明的同时传输音频信号，本设计发射端利用三极管将音频信号放大后驱动LED发光，LED 的发光强度受音频的调制，接收端利用光敏二极管接收调制信号，功率放大器进行功率放大，最后将音频信号输出，实现无失真音频传输。 标签：LED;调制;放大;音频传输 引言 LED具有高亮度、低功耗、灵敏度高、调制特点好等优点，利用这些特性可以实现在照明的同时，把信号调制到LED光中进行传输。实现利用可见光为信息载体，不使用光纤等有线传输介质，在空气中直接传送光信号的通信方式，即可见光通信技术（Visible Light Communication，VLC） 利用LED高速调试的特性将音频信号调制到LED可见光上进行信息传输，这传输方式减少了电磁辐射对环境的影响，适合对电磁信号敏感的区域使用。在当前节能和环保两大主题的前提下，随着世界各国对白光照明光源的大力推广，以及其光谱特性、一特性、调制特性等性能的提高，基于白光可见光通信正在逐渐发展起来。 1 系统设计 系统整体由发射端和接收端两部分组成，发射端由MP3或音频信号发生器输入音频信号，通过三极管放大电路将音频信号放大，并驱动LED发光。接收端将光信号转化为电信经放大电路放大，再由功率放大器进行功率放大，从扬声器输出。系统框图如图1所示。 图1 系统框图 2 电路设计 （1）电源设计。电源输入电压为220V工频交流电，三端稳压器采用电子设备中常用的线性稳压集成电路LM7812和LM7912。电路如图2所示，电路图中LM7812和LM7912接有一大一小两个滤波电容，大电容低频滤波，小电容高频滤波。跨接于LM7812和LM7912输入输出端的二极管D4、D5可以保护三端稳压器不被反向浪涌电流的冲击而烧毁。 （2）发射端设计。发射端电路如图3所示，当音频信号由A、B端输入，经耦合电容C1的隔直作用后会在三极管的基极加上一组和音频信号一样变化的电流，在由三极管的放大作用，驱动两个LED。因LED的发光强度与电流的大小成正比，所以LED的发光强度与音频信号的幅度大小同步调制，实现音频信

光纤网络方案设计1

四川化院光纤网络方案设计 一、光纤系统简介 ●光纤通信系统简述 1．光纤通信系统 光纤通信系统是以光波为载体、光导纤维为传输介质的通信方式，起主导作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。 1）光源－光源是光波产生的根源； 2）光纤－光纤是传输光波的导体； 3）光发送机－光发送机负责产生光束，将电信号转变成光信号，再把光信号导入光纤； 4）光接收机－光接收机负责接收从光纤上传输过来的光信号，并将它转变成电信号，经解码后再作相应处理。光纤通信系统的基本构成如图所示： . 2．光纤通信系统主要优点 1）传输频带宽、通信容量大，短距离时达几千兆的传输速度 2）线路损耗低、传输距离远； 3）抗干扰能力强，应用范围广； 4）线径细、质量小； 5）抗化学腐蚀能力强； 6）光纤制造资源丰富。 在网络工程中一般是62．5μm/125μm 规格的多模光纤，有时也用100μm/140μm 规格的多模光纤。户外布线大于2KM时可选用单模光纤。 ●光纤的种类主要有两大类，即单模与多模。 单模光纤（SMF Single Mode Fiber）的纤芯直径很小，在给定的工作波长上只能以单一模式传输，传输频带宽，传输容量大。光信号可以沿着光纤轴向传播，因此光信号的损耗很小，离散也很小，传播的距离较远。单模光纤PMD规范建议芯径为8~10μm，包层直径为125μm。 多模光纤（MMF Multi Mode Fiber）是在给定的工作波长上，能以多个模式同时传输的

光纤。多模光纤的纤芯直径一般为50至200μm，而包层直径的变化范围为125到230μm，计算机网络用纤芯直径为62.5μm，包层为125μm，也就是通常所说的62.5μm。与单模光纤相比，多模光纤的传输性能要差。在导入波长上分单模1310nm、1550nm;多模850nm、1300nm 光缆的种类和机械性能 单芯互联光缆 主要应用范围包括： 1）跳线； 2）内部设备连接； 3）通信柜配线面板； 4）墙上出口到工作站的连接； 5）水平拉线，直接端接； 6）适于使用环氧树脂或LIGHTCRIMPLP连接端接。 主要性能及优点如下： 1）高性能的单模和多模光纤符合所有的工业标准主； 2）900μm紧密缓冲外衣易于连接与剥除； 3）Aramid抗拉线增强组织提高对光纤的保护； 4）UL/CAS验证符合OFNR和OFNP性能要求； 5）设计和测试均根据Bellcore GR-409-CORE及IEC793-1/794-1标准； 扩展级别62.5/125μm符合ISO/IEC 1180。 双芯互联光缆 主要应用范围包括： 1)交连跳线； 2)水平走线，直接端接； 3)光纤到桌； 4)通信柜配线机板； 5)墙上出口到工作站的连接； 6)适于使用环氧树脂或LIGHTCRIMPLP连接端接。 双芯互联光缆除具备单芯互联光缆所有的主要性能优点之外，还具有光纤之间易于区分的优点。 3．室外光缆4~24芯铠装型与全绝缘型

大会议室音频系统设计方案要点

第一章系统综述 1.1编制依据： 新世界武汉培训部多媒体教学及会议系统的技术水平和性能参数，应能够达到“国际水平”,具备国内一流水平。主要设备配置方案，充分考虑工程的特点，做到：功能齐全、配置合理、技术先进、操作方便，设计人须负责音箱吊架的设计制造及安装。 语言会议模式：要求有很高的系统可靠性稳定性和语言清晰度。 1.2设计依据 本设计方案按照业主要求和国家相关视音频标准作为设计依据： JGJ/T16-92 《民用建筑电气设计规范》 GB/T15381-94 《会议系统的电及其音频性能要求》 IEC914 《Electrical and audio requirements of the conference system》 GB 14948-94 《30MHz～1GHz声音和电视信号电缆分配系统》 《PHILIPS LTD. Digital Congress Network Installation and Operating manual》 GB/T 50314-2000 《智能建筑设计标准》 WH01-93 《会议系统的声学特性指标与测量方法》 GYJ25-86 《厅堂会议系统声学特性指标》 GBJ118-88 《民用建筑隔声设计规范》 GBJ232-92 《电气装置安装工程施工及验收规范》 GB/T14197-93 《声系统设备互联优选配接值》 GB/T14197-94 《声系统设备互联用连接器应用》 GB/T14197-95 《视听系统设备互联用连接器应用》 GB/T15859-1995 《视听、视频和电视系统中设备互联互连的优选配接值》 GB4959-95 《厅堂扩音特性测量方法》 WH01-93 《歌舞厅扩音系统声学特性指标与测量方法》 GB12060-89 《声系统设备一般数语解释和计算方法》 GBJ42-81 《工业企业通信设计规范》

光纤传输语音电路设计

东北石油大学 课程设计 课程光电检测技术 题目光纤传输语音电路设计 院系电子科学学院 专业班级 学生姓名 _________________________________ 学生学号 _________________________________ 指导教师 2015年3月13日

东北石油大学课程设计任务书 课程光电检测技术_______________________________________________________ 题目光纤传输语音电路设计_______________________________________________ 专业_________________________ 姓名__________________ 学号__________________ 主要内容： 应用集成电路、光敏二极管、三极管，设计光电发射与接收电路，光纤传输语音信号的功能。 基本要求： 1）设计光纤传输语音信号的框图。 2）设计光信号发射电路及光信号接收电路。 3）传输距离200米左右。 4）调试安装。 5）完成课程设计总结报告。 主要参考资料： 1）李芳健编著.光纤通信相关技术[M].北京：机械工业出版社,2010.11. 2）雷御堂编著，光电信息技术[M].北京：电子工业出版社.2006.4. 3）黄继昌等编著.检测专用集成电路及应用[M].北京：人民邮电出版社，2006.10. 完成期限2015.3.9~2015.3.13 指导教师_______________________ 专业负责人_____________________ 2015年3月9日

实验一音频信号光纤传输技术实验

音频信号光纤传输技术实验 [目的要求] 1.熟悉半导体电光/光电器件的基本性能。 2.了解音频信号光纤传输的结构。 3.学习分析集成运放电路的基本方法。 4.了解音频信号在光纤通信的基本结构和原理 [仪器设备] 1.ZY120FCom13BG3型光纤通信原理实验箱。 2.20MHz双踪模拟示波器。 3.FC/PC-FC/PC 单模光跳线 4.数字万用表。 5.850nm光发端机和光收端机 6.连接导线 7.电话机 [实验原理] 一．半导体发光二极管结构、工作原理、特性及驱动、调制电路光纤通讯系统中，对光源器件在发光波长、电光效率、工作寿命、光谱宽度和调制性能等许多方面均有特殊要求。所以不是随便哪种光源器件都能胜任光纤通讯任务，目前在以上各个方面都能较好满足要求的光源器件主要有半导体发光二极管（LED）、半导体激光二极管（LD），本实验采用LED作光源器件。 图 1 半导体发光二极管及工作原理 光纤传输系统中常用的半导体发光二极管是一个如图所示的N-P-P三层结构的半导体器件，中间层通常是由GaAs（砷化镓）p型半导体材料组成，称有源层，其带隙宽度较窄，两侧分别由GaAlAs的N型和P型半导体材料组成，与有源层相比，它们都具有较宽的带隙。具有不同带隙宽度的两种半导体单晶之间的结构称为异结。在图（1）中，有源层与左侧的N层之间形成的是p-N 异质结，而与右侧P层之间形成的是p-P异质结，故这种结构又称N-p-P双异质结构。当给这种结构加上正向偏压时，就能使N层向有源层注入导电电子，这些导电电子一旦进入有源层后，因受到右边p-P异质结的阻挡作用不能再进入右侧的P层，它们只能被限制在有源层与空穴复合，导电电子在有源层与空穴复合的过程中，其中有不少电子要释放出能量满足以下关系的光子：

光纤布线方案设计

1、光纤到桌面布线方案设计 1.1设计原则 颍上县检察院规模和网络信息流量在未来会不断扩大，需要有一个完善的综合布线系统以提高办公效率，为确保智能化综合布线系统建设和应用的成功，在本方案的设计中要遵循以下原则： 标准性：符合设计及安装的国内、国际标准。 实用性：满足当前的各种通讯要求和未来的应用。 先进性：采用成熟、先进的技术和设备。 安全性：利于防火、防水、防雷击、防静电、防破坏和抗干扰等。 维护性：便于维护和管理，有利于故障检查和排除。 兼容性：利于硬、软件的兼容，系统的升级和扩充。 可靠性：采用容错技术，保证系统在多重故障下仍能正常运行。 经济性：在满足现有需求和未来应用的基础上，要有好的性能价格比和保护原有的投资。 1.2设计依据 ISO / IEC 11801 国际建筑通用布线标准 ANSI / TIA / EIA 568A/B 商用建筑电信布线标准 ANSI / TIA / EIA 568B 六类线布线标准 ANSI / EIA/TIA－569A 商用建筑电信通道及空间标准 ANSI / EIA/TIA－606 商用建筑电信基础结构管理标准 ANSI / EIA/TIA－607 商用建筑接地和接线规范 IEEE 100 BASE-T 100兆以太网 IEEE 802.11A/B 无线网络标准 中国民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-92） 智能建筑设计标准（EBD-03-95） 工业企业通信设计规范（CECS 09:89）

建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（CECS 72:97） 建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范（CECS 72:97） 电气装置安装工程施工及验收规范（GBJ 232-82） 1.3安装与施工标准 中国工程建设标准化协会《建筑与建筑物综合布线系统工程设计规范(CECS72:95)》 建筑与建筑物综合布线系统施工和验收规范(CECS89:97)》 中国建筑电气设计规范 大楼通信综合布线系统（YD/）第1部分:总规范 大楼通信综合布线系统（YD/）第2部分:综合布线用电缆、光缆技术要求大楼通信综合布线系统（YD/）第3部分:综合布线用连接硬件技术要求 1.4方案设计 在结构化布线系统中，光纤不但支持FDDI主干、1000Base－FX主干、100Base －FX到桌面、ATM主干和ATM到桌面，还可以支持CATV/CCTV及光纤到桌面（FTTD）,因而它和铜缆共同成为结构化布线中的主角。 当今，国际上流行的布线标准主要有两个，一个是北美的标准EIA/TIA－568A；一个是国际标准ISO/IECIS 11801。EIA/TIA－568A和ISO/IECIS 11801推荐使用125um多模光缆、50/125um多模光缆和125um多模光缆，本项目使用125um室外轻铠多模光缆。 单模光纤和多模光纤可以从纤芯的尺寸大小来简单地判别。单模光纤的纤芯很小，约4～10um,只传输主模态。这样可完全避免了模态色散，使得传输频带很宽，传输容量很大。这种光纤适用于大容量、长距离的光纤通信。它是未来光纤通信与光波技术发展的必然趋势，因此，在颍上县检察院的光纤网络中，距离超过1000米建议使用单模光缆。 多模光纤又分为多模突变型光纤和多模渐变型光纤。前者纤芯直径较大，传输模态较多，因而带宽较窄，传输容量较小；后者纤芯中折射率随着半径的增加而减少，可获得比较小的模态色散，因而频带较宽，传输容量较大，目前一般都

录音棚系统设计方案教学总结

录音棚系统设计方案 音响网 北京恒智数码科技有限公司专业音频部设计 对录音棚系统设计过程中应坚持使整个系统具有优秀性、实用性、可靠性能、扩展性和灵活性的原则。 1、优秀性：保证采用的设备和技术具有国内领先水平，并为国际知多品牌。 2、实用性：必须严格按照国家有关标准设计，录音系统的使用对象是本公司。因此在选择工作效率高、操作便当、性能可靠优良的可维护性也是产品必须具备的特点。 3、可靠性：具有高可靠性和优良的技术服务是使用单位一个严重准则。 对白录音棚分以下几部分： 1、中央控制部分 2、音频工作站部分 3、话筒输入部分 4、控制室监听部分 下面对以上四部分加以详细论述： 一、中央控制部分： 中央控制部分是整个录音系统的心脏，它的性能好坏决定整个录音系统的好坏，为此我们选择YAMAHA推出的01V96数字调音台。之所以选用O1V96是因为他有以下优点。 YAMAHA在2003冬季NAMM展出01V96数字调音台，崭新一代01V。 01V96适合在录音棚中使用，价格也相当便宜。它能工作在44.1 kHz, 48 kHz,

88.2 kHz或96 kHz。具有16个模拟通道输入，包含12个高性能麦克风前置放大，通过ADAT光纤接口接收8数字通道。01V96可以同时混合40个通道，全部24-bit/96 kHz的音频，内部使用32-bit处理。控制面板，大型显示和用户界面给人以模拟台子的感觉。8个用户定义的按钮可以随意分配功能。 Yamaha旗舰级的数字调音台一直被公认为业界的标准机种:例如PM1D之于扩音，广播与剧院等的场合，DM2000,DM1000,与02R96之于音乐制作领域等。现在01V96以较小的体积，较低的价位提供你同等的效能与信赖度，对于个人或小型专业音乐工作室而言实为最佳选择。它拥有最大40轨输入的处理能力，而且可以平行串连成更大的混音系统以适应所需。当然，24-bit/96-kHz是标准的工作模式。混音功能与效果器均承继自顶级的DM2000，所以你可以得到最佳的音质。准备接受Yamaha数字革命的新震撼。 如果你为顶尖的数字混音与处理效能是如此的遥不可及而感到忧心，我们给你充塞的理由开始微笑。10来，YAMAHA公司以它的ProMix01、01V、02R和03D，开创了数字调音台的一个传奇时代。随着高采样和高精度数字音频标准的确立，YAMAHA又推出了PM1D和AW系列多轨机，以及02R96、DM2000和DM1000大型数字调音台。在本次NAMM展会上，它又推出了对应96KHz的 01V96小型数字调音台。 象它的前身O1V一样，O1V96也是中小型工作室和中小型演出用的理想产品，这次严重升级主要改进了音质，增加了新的计算机和ADAT接口。它将在2003年上市，预计价格为2499美元。与01V一样，01V96的机身凑巧可以放进标准的机架或是机柜中，它能够同时提供40个24-bit/96 kHz的混音声道，以及一系列32-bit处理精度的能够全自动实时控制的立体声效果器。在操作介面上，它有一个大大的显示屏以及模拟调音台风格的面板，它还提供了8个可由用户定义功能的按钮。 另外，O1V96还专门为今天基于计算机的录音和混音工作提供了一些新的功能。1-32口提供了完全独立的门限/压缩处理器、4段的全参数平衡器、延时器以及2个位于延时器之后和平衡之前的插入点。立体声输入口1-4也提供了参数平衡器。除此，它还有最多可同时使用4个的内置效果器（2个为 96kHz），多达99个的包含所有设定参数的场景记忆，以及包括平衡、动态处

光纤网络设计

光纤通信网络 西延高速公路光纤网络系统设计 学院： 专业： 姓名： 学号： 指导教师： 2015年1月

西延高速公路光纤系统网络设计 一西延高速公路概况 西延高速公路南起西安绕城高速吕小寨立交，途经西安、咸阳、铜川、延安、三原、宜君、黄陵、洛川、富县、甘泉3市6县，止于延安市西北的河庄坪，全长299.85km。全线共有22座隧道（单洞），隧道总长27km，是世界罕见的黄土隧道群；各式桥梁369座，其中洛河特大桥高达152.9m，被称为“亚洲第一高墩大桥”；沿线设有收费站9处、服务区5处，配备有完善的交通、通讯及收费系统等设施。 二网络设计传输业务 高速公路SDH传输系统中承载的业务及业务流向高速公路SDH传输系统中承载的业务大概分为语音、数据和图像三大部分，下面将分别加以说明。 2．1 语音业务 语音业务主要包括业务电话(BT)、指令电话(CT)等。业务电话和指令电话提供语音交换和专线电话服务，要求实时性强，其业务的开展一般采用基于电路交换技术实现或基于包换技术实现。整个专用电话网采用接入网技术，在通信分中心设置接入网局端设备，其无人通信站设置为远端接入模块，负责话音、数据业务的接入。 2．2 监控和收费数据传输业务 监控数据是指监控设备的控制信号，主要指路段管理中心对外场监控摄象机云台发出的控制信号，通常采用的数据接口为RS一232。传输通路分为二级，第一级为监控外场设备至通信站的数据传输通路，利用模拟视频光端机提供低速数据通道，第二级为通信站到路段监控中心数据传输通路，利用接入网的远端接入模块提供的低速数据通道。 收费数据传输通路分为三级，第一级为收费车道至收费站，第二级为收费站至路段管理中心，第三级为路段管理中心至区域中心(即省高速公路收费管理中心，其传输通路不在本设计范围)。收费系统网络通常基于TCP／IP技术组网，收费数据被封装到IP数据包中，在二层的网络结构组织上，一般采用以太网技术，网络互联采用数字电路专线。 2．3 监控和收费图像传输业务 监控系统在高速公路沿线设置一定数量的摄像机，各摄像机的图像和控制信号均要传至路段管理中心，外场监控摄像机的视频信号通过模拟视频光端机传输到相应收费站，然后通过数字光传输系统传送到路段管理中心。收费系统在各收费站广场出口均设置摄像机，各摄像机的图像信号先传到相应的收费站，再传到路段管理中心。为便于视频图象的上传，减少网络带宽，同时要保证有足够的图象质量，视频图象采用MPEG一2压缩算法，视频数据流的带宽控制在2Mbps。 三光纤通信传输系统设计 3.1 采用SDH方案的可行性分析

通信系统设计方案.doc

附件2 第一部分：通信系统设计方案 一、系统概述 通信网络是一切信息传送的载体，它的设计好坏将直接影响到南海区一期智能交通管理系统的整体建设是否成功。因此，根据南海区智能交通系统一期建设特点，需要考虑采用当前先进的技术，建立整个系统的通信网络，以保证系统高速、稳定、安全的运行。 目前，通信网络可以选择有线和无线两种。其中，无线通信又分为很多种，主要有超短波和微波，微波的传输受自然环境影响较大，如：山体、建筑物的遮拦，对微波都有影响。 考虑到信息化技术的需要，在佛山市公安局南海分局交通警察大队指挥中心与下面17个中队的分中心及关键节点之间建立一条信息高速公路，将对南海区交通管理的信息化、智能化建设起到促进作用，不仅可以解决目前实时传送图像、实时控制信号等的问题，而且还可以提高整个南海区公安交通管理部门的办公自动化和辅助决策水平。为此，建议在大队指挥中心、中队队部及重要道口等关键节点之间采用光纤传输。 平时可以用光纤通道作为主通信通道，传送数据、图像信息（实时图像）。同时，在未来建设中，可考虑采用无线网络作为备份网络，在光纤网出现故障时，作为数据、图像信息的备用通道。 此次建设的无线系统主要是为移动警务系统服务，并有部分用作交通流信息检测系统。 二、系统设计原则 （一）网络的先进性 在本方案的设计中，在不降低整个系统性能的基础上，尽可能地利用现有设备和通讯线路，降低网络建设的投资成本，组建先进、可靠、具有升级潜力的业务和办公自动化综合应用网络。 总的指导思想是，以高水准、最优化的系统集成方案及一流的网络技术和设备，将南海区交通管理的通信网络建成一个性能先进的、安全的、可靠的、高效的智能化计算机网络系统。整个网络系统除具有技术先进性、安全可靠性、功能可扩展性及操作方便性之外，还需结合南海区智能交通系统规划与建设的实际情况，使整个网络系统具有合理的性能价格比。

音频信号光纤传输技术

音频信号光纤传输技术实验 实验目的 1．熟悉半导体电光/光电器件的基本性能及主要特性的测试方法 2．了解音频信号光纤传输系统的结构及选配各主要部件的原则 3．学习分析集成运放电路的基本方法 4．训练音频信号光纤传输系统的调试技术 实验仪器 YOF—B型音频信号光纤传输技术实验仪（由四川大学物理系研制）； 音频信号发生器； 示波器； 数字万用表 实验原理 一．系统的组成 图（1）给出了一个音频信号直接光强调制光纤传输系统的结构原理图，它主要包括由LED及其调制、驱动电 路组成的光信号发送器、传输光纤和由光电转换、I—V变换及功放电路组成的光信号接收器三个部分。光源器件L ED的发光中心波长必须在传输光纤呈现低损耗的0.85μｍ、1.3μｍ或1.5μｍ附近，本实验采用中心波长0.85μｍ附近的GaAs半导体发光二极管作光源、峰值响应波长为0.8～0.9μｍ的硅光二极管（SPD）作光电检测元件。为了避免或减少谐波失真，要求整个传输系统的频带宽度能够覆盖被传信号的频谱范围，对于语音信号，其频谱在300～3400Hz的范围内。由于光导纤维对光信号具有很宽的频带，故在音频范围内，整个系统的频带宽度主要决定于发送端调制放大电路和接收端功放电路的幅频特性。 此电路的工作原理如下： 音频信号经IC1放大电路传到LED调制电路。W2调节发光管LED工作（偏置）电流，音频电流调制此工作电流，并经LED转换成音频调制的光信号，经光纤传至光电二极管SPD 再复原成原始音频电流信号，经由IC2构成的I—V变换电路转换成电压信号，最后通过功率放大电路输出声音功率信号，推动扬声器发出声音。这样就完成了音频信号通过光纤的传输过程。 二、半导体发光二极管的驱动、调制电路

光纤音频信号传输技术实验

TKGT-1型音信号传输仪器 评 价 报 告 学院：工业制造学院 专业：测控技术与仪器 班级：2010级2班 报告人：邱兆芳 学号：201010114201

光纤音频信号传输技术实验 1．引言 随着Internet网络时代的到来，人们对数据通讯的带宽、速度的要求越来越高，光纤通讯具有频带宽、高速、不受电磁干扰影响等一系列优点，正在得到不断发展和应用。通过使用THKGT-1型光纤音频信号传输实验仪做音频信号光纤传输实验，让学生熟悉了解信号光纤传输的基本原理。同时学生可以了解光纤传输系统的基本结构及各部件选配原则，初步认识光发送器件LED的电光特性及使用方法，光检测器件光电二极管的光电特性及使用方法，基本的信号调制与解调方法，完成光纤通讯原理基本实验。 光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波为载波，以光导纤维为传输媒质的一种通信方式，由发送电端机将待传送的模拟信号转换成数字信号，再由发送光端机将电信号转换成相应的光信号，并将它送入光纤中传输至接收端。接收光端机将传来的光信号转换成相应的电信号并进行放大，然后通过接收电端机恢复成原来的模拟信号。 光纤广泛应用于各种工业控制、分布式数据采集等场合，特别适合电力系统自动化、交通控制等部门。 通过本实验的学习，在了解光导纤维的基本结构和光在其中传播规律的基础上，要建立起光导纤维的数值孔径、光纤色散、光纤损耗、集光本领等基本概念。 [实验目的] 1．学习音频信号光纤传输系统的基本结构及各部件选配原则。 2．熟悉光纤传输系统中电光/光电转换器件的基本性能。 3．训练如何在音频光纤传输系统中获得较好信号传输质量。 [实验仪器] THKGT-1型光纤音频信号传输实验仪，函数信号发生器，双踪示波器。 [实验原理] 光纤传输系统如图1所示，一般由三部分组成：光信号发送端；用于传送光信号的光纤；光信号接收端。光信号发送端的功能是将待传输的电信号经电光转换器件转换为光信号，目前，发送端电光转换器件一般采用发光二极管或半导体激光管。发光二极管的输出光功率较小，信号调制速率相对低，但价格便宜，其输出光功率与驱动电流在一定范围内基本上呈线性关系，比较适宜于短距离、低速、模拟信号的传输；激光二极管输出功率大，信号调制速率高，但价格较高，适宜于远距离、高速、数字信号的传输。光纤的功能是将发送端光信号以尽可能小的衰减和失真传送到光信号接收端，目前光纤一般采用在近红外波段0.84μm、1.31μm、1.55μm有良好透过率的多模或单模石英光纤。光信号接收端的功能是将光信号经光电转换器件还原为相应的电信号，光电转换器件一般采用半导体光电二极管或雪崩光电二极管。组成光纤传输系统光源的发光波长必须与传输光纤呈现低损耗窗口的波段、光电检测器件的峰值响应波段匹配。本实验发送端电光转换器件采用中心发光波长为0.84μm的高亮度近红外半导体发光二极管，传输光纤采用多模石英光纤，接收端光电转换器件采用峰值响应波长为0.8～0.9μm的硅光电二极管。下面对各部分作进一步介绍。

数字光纤通信系统及其设计

` 数字光纤通信系统及其设计 摘要 当今世界，计算机与通信技术高度结合，光纤通信有了长足发展。纵观当今电信的主要技术，光纤和光波的变革极大的提高着信息的传输容量。进入1993年以后，我国光纤通信已处于持续大发展时期。其特征是大量新技术，特别是网络技术、高速介质接入网(HMAV)、光时分复用接入(OTMMA)和波分复用接入(WDMA)、光孤子(soliton)、掺铒光纤放大器(EDFA)、 SDH产品等开始实用化并开展大量、深入的研究工作。面对光纤通信技术的普遍应用，了解光纤通信系统组成及其系统参数的测量技术现状，无论是对光纤通信的业主、经销商，还是对光纤通信的广大用户都是重要的。 本论文主要介绍数字光纤通信系统基本组成，含义及其特点，阐述数字光信通信系统的设计方法。针对WDM+EPFA数字光纤链路系统进行具体设计。 关键字; 数字光纤通信系统掺铒光纤放大器(EDFA) 波分复用（WDM） Digital optical communications system and its design ] Abstrac In today's world, the combination of computer and communication technology, the height of optical fiber communication with rapid development. In today's main technology of telecommunications, optical fiber and light changes greatly improves the information transmission capacity. Since 1993, China into a continuous fiber communication has great development period. Its characteristic is a new technology, in particular network technology, high-speed medium access (HMAV), light time multiplex access (OTMMA) and WDM access (WDMA), optical solitons (soliton), erbium doped fiber amplifier (EDFA), SDH products began to